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 obd_capa *ocapa;
 121         struct lustre_capa *capa = NULL;
 122         struct obdo *oa = NULL;
 123         int rc;
 124         ENTRY;
 125
 126         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode=%lu/%u(%p) to %llu\n", inode->i_ino,
 127                inode->i_generation, inode, inode->i_size);
 128
 129         if (lli->lli_size_pid != current->pid) {
 130                 EXIT;
 131                 return;
 132         }
 133
 134         if (!lsm) {
 135                 CDEBUG(D_INODE, "truncate on inode %lu with no objects\n",
 136                        inode->i_ino);
 137                 GOTO(out_unlock, 0);
 138         }
 139
 140         LASSERT(atomic_read(&lli->lli_size_sem.count) <= 0);
 141
 142         if (lov_merge_size(lsm, 0) == inode->i_size) {
 143                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "skipping punch for "LPX64" (size = %llu)\n",
 144                        lsm->lsm_object_id, inode->i_size);
 145                 GOTO(out_unlock, 0);
 146         }
 147
 148         CDEBUG(D_INFO, "calling punch for "LPX64" (new size %llu)\n",
 149                lsm->lsm_object_id, inode->i_size);
 150
 151         oa = obdo_alloc();
 152         if (oa == NULL) {
 153                 CERROR("cannot alloc oa, error %d\n",
 154                        -ENOMEM);
 155                 EXIT;
 156                 return;
 157         }
 158
 159         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 160         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 161         oa->o_valid = OBD_MD_FLID | OBD_MD_FLGROUP | OBD_MD_FLIFID;
 162         obdo_from_inode(oa, inode, OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLMODE |
 163                         OBD_MD_FLATIME | OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME);
 164         memcpy(obdo_id(oa), &lli->lli_id, sizeof(lli->lli_id));
 165
 166         obd_adjust_kms(ll_i2dtexp(inode), lsm, inode->i_size, 1);
 167
 168         lli->lli_size_pid = 0;
 169         up(&lli->lli_size_sem);
 170
 171         ocapa = ll_get_capa(inode, current->fsuid, CAPA_TRUNC);
 172         if (ocapa)
 173                 capa = &ocapa->c_capa;
 174
 175         rc = obd_punch(ll_i2dtexp(inode), oa, lsm, inode->i_size,
 176                        OBD_OBJECT_EOF, NULL, capa);
 177         capa_put(ocapa);
 178         if (rc)
 179                 CERROR("obd_truncate fails (%d) ino %lu\n", rc, inode->i_ino);
 180         else
 181                 obdo_to_inode(inode, oa, OBD_MD_FLSIZE | OBD_MD_FLBLOCKS |
 182                               OBD_MD_FLATIME | OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME);
 183
 184         obdo_free(oa);
 185
 186         EXIT;
 187         return;
 188
 189 out_unlock:
 190         LASSERT(atomic_read(&lli->lli_size_sem.count) <= 0);
 191         up(&lli->lli_size_sem);
 192 } /* ll_truncate */
 193
 194 struct ll_async_page *llap_cast_private(struct page *page)
 195 {
 196         struct ll_async_page *llap = (struct ll_async_page *)page->private;
 197
 198         LASSERTF(llap == NULL || llap->llap_magic == LLAP_MAGIC,
 199                  "page %p private %lu gave magic %d which != %d\n",
 200                  page, page->private, llap->llap_magic, LLAP_MAGIC);
 201         return llap;
 202 }
 203
 204 int ll_prepare_write(struct file *file, struct page *page,
 205                      unsigned from, unsigned to)
 206 {
 207         struct inode *inode = page->mapping->host;
 208         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 209         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 210         obd_off offset = ((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT;
 211         struct obdo *oa = NULL;
 212         struct brw_page pga;
 213         __u64 kms;
 214         int rc = 0;
 215         ENTRY;
 216
 217         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 218         LASSERT(PageLocked(page));
 219         (void)llap_cast_private(page); /* assertion */
 220
 221         /* Check to see if we should return -EIO right away */
 222         pga.pg = page;
 223         pga.disk_offset = pga.page_offset = offset;
 224         pga.count = PAGE_SIZE;
 225         pga.flag = 0;
 226
 227         oa = obdo_alloc();
 228         if (oa == NULL)
 229                 RETURN(-ENOMEM);
 230
 231         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 232         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 233         oa->o_mode = inode->i_mode;
 234
 235         oa->o_valid = OBD_MD_FLID | OBD_MD_FLMODE |
 236                 OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLGROUP;
 237
 238         oa->o_fsuid = current->fsuid;
 239         oa->o_valid |= OBD_MD_FLFSUID;
 240         *(obdo_id(oa)) = ll_i2info(inode)->lli_id;
 241
 242         rc = obd_brw(OBD_BRW_CHECK, ll_i2dtexp(inode),
 243                      oa, lsm, 1, &pga, NULL);
 244         if (rc)
 245                 GOTO(out_free_oa, rc);
 246
 247         if (PageUptodate(page))
 248                 GOTO(out_free_oa, 0);
 249
 250         /* We're completely overwriting an existing page, so _don't_ set it up
 251          * to date until commit_write */
 252         if (from == 0 && to == PAGE_SIZE) {
 253                 POISON_PAGE(page, 0x11);
 254                 GOTO(out_free_oa, 0);
 255         }
 256
 257         /* If are writing to a new page, no need to read old data.  The extent
 258          * locking will have updated the KMS, and for our purposes here we can
 259          * treat it like i_size. */
 260         down(&lli->lli_size_sem);
 261         kms = lov_merge_size(lsm, 1);
 262         up(&lli->lli_size_sem);
 263         if (kms <= offset) {
 264                 memset(kmap(page), 0, PAGE_SIZE);
 265                 kunmap(page);
 266                 GOTO(prepare_done, rc = 0);
 267         }
 268
 269         /* XXX could be an async ocp read.. read-ahead? */
 270         rc = ll_brw(OBD_BRW_READ, inode, oa, page, 0);
 271         if (rc == 0) {
 272                 /* bug 1598: don't clobber blksize */
 273                 oa->o_valid &= ~(OBD_MD_FLSIZE | OBD_MD_FLBLKSZ);
 274                 obdo_refresh_inode(inode, oa, oa->o_valid);
 275         } else if (rc == -ENOENT) {
 276                 /* tolerate no entry error here, cause the objects might
 277                  * not be created yet */
 278                 rc = 0;
 279         }
 280
 281         EXIT;
 282 prepare_done:
 283         if (rc == 0)
 284                 SetPageUptodate(page);
 285 out_free_oa:
 286         obdo_free(oa);
 287         return rc;
 288 }
 289
 290 static int ll_ap_make_ready(void *data, int cmd)
 291 {
 292         struct ll_async_page *llap;
 293         struct page *page;
 294         ENTRY;
 295
 296         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 297         page = llap->llap_page;
 298
 299         LASSERT(cmd != OBD_BRW_READ);
 300
 301         /* we're trying to write, but the page is locked.. come back later */
 302         if (TryLockPage(page))
 303                 RETURN(-EAGAIN);
 304
 305         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "made ready\n");
 306         page_cache_get(page);
 307
 308         /* if we left PageDirty we might get another writepage call
 309          * in the future.  list walkers are bright enough
 310          * to check page dirty so we can leave it on whatever list
 311          * its on.  XXX also, we're called with the cli list so if
 312          * we got the page cache list we'd create a lock inversion
 313          * with the removepage path which gets the page lock then the
 314          * cli lock */
 315         clear_page_dirty(page);
 316         RETURN(0);
 317 }
 318
 319 /* We have two reasons for giving llite the opportunity to change the
 320  * write length of a given queued page as it builds the RPC containing
 321  * the page:
 322  *
 323  * 1) Further extending writes may have landed in the page cache
 324  *    since a partial write first queued this page requiring us
 325  *    to write more from the page cache. (No further races are possible, since
 326  *    by the time this is called, the page is locked.)
 327  * 2) We might have raced with truncate and want to avoid performing
 328  *    write RPCs that are just going to be thrown away by the
 329  *    truncate's punch on the storage targets.
 330  *
 331  * The kms serves these purposes as it is set at both truncate and extending
 332  * writes.
 333  */
 334 static int ll_ap_refresh_count(void *data, int cmd)
 335 {
 336         struct ll_inode_info *lli;
 337         struct ll_async_page *llap;
 338         struct lov_stripe_md *lsm;
 339         struct page *page;
 340         __u64 kms;
 341         ENTRY;
 342
 343         /* readpage queues with _COUNT_STABLE, shouldn't get here. */
 344         LASSERT(cmd != OBD_BRW_READ);
 345
 346         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 347         page = llap->llap_page;
 348         lli = ll_i2info(page->mapping->host);
 349         lsm = lli->lli_smd;
 350
 351         /*
 352          * this callback is called with client lock taken, thus, it should not
 353          * sleep or deadlock is possible. --umka
 354          */
 355 //        down(&lli->lli_size_sem);
 356         kms = lov_merge_size(lsm, 1);
 357 //        up(&lli->lli_size_sem);
 358
 359         /* catch race with truncate */
 360         if (((__u64)page->index << PAGE_SHIFT) >= kms)
 361                 return 0;
 362
 363         /* catch sub-page write at end of file */
 364         if (((__u64)page->index << PAGE_SHIFT) + PAGE_SIZE > kms)
 365                 return kms % PAGE_SIZE;
 366
 367         return PAGE_SIZE;
 368 }
 369
 370 void ll_inode_fill_obdo(struct inode *inode, int cmd, struct obdo *oa)
 371 {
 372         struct lov_stripe_md *lsm;
 373         obd_valid valid_flags;
 374
 375         lsm = ll_i2info(inode)->lli_smd;
 376
 377         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 378         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 379         oa->o_valid = OBD_MD_FLID | OBD_MD_FLGROUP;
 380         valid_flags = OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLATIME;
 381         if (cmd == OBD_BRW_WRITE || cmd == OBD_BRW_READ) {
 382                 oa->o_valid |= OBD_MD_FLIFID | OBD_MD_FLEPOCH;
 383                 *(obdo_id(oa)) = ll_i2info(inode)->lli_id;
 384                 oa->o_easize = ll_i2info(inode)->lli_io_epoch;
 385                 valid_flags |= OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME;
 386         }
 387
 388         obdo_from_inode(oa, inode, valid_flags);
 389 }
 390
 391 static void ll_ap_fill_obdo(void *data, int cmd, struct obdo *oa)
 392 {
 393         struct ll_async_page *llap;
 394         ENTRY;
 395
 396         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 397         ll_inode_fill_obdo(llap->llap_page->mapping->host, cmd, oa);
 398         oa->o_fsuid = llap->llap_fsuid;
 399         EXIT;
 400 }
 401
 402 static struct obd_async_page_ops ll_async_page_ops = {
 403         .ap_make_ready =        ll_ap_make_ready,
 404         .ap_refresh_count =     ll_ap_refresh_count,
 405         .ap_fill_obdo =         ll_ap_fill_obdo,
 406         .ap_completion =        ll_ap_completion,
 407 };
 408
 409
 410 /* XXX have the exp be an argument? */
 411 struct ll_async_page *llap_from_page(struct page *page, unsigned origin)
 412 {
 413         struct ll_async_page *llap;
 414         struct obd_export *exp;
 415         struct inode *inode = page->mapping->host;
 416         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 417         int rc;
 418         ENTRY;
 419
 420         LASSERTF(origin < LLAP__ORIGIN_MAX, "%u\n", origin);
 421
 422         llap = llap_cast_private(page);
 423         if (llap != NULL) {
 424                 GOTO(out, llap);
 425         }
 426         exp = ll_i2dtexp(page->mapping->host);
 427         if (exp == NULL)
 428                 RETURN(ERR_PTR(-EINVAL));
 429
 430         OBD_ALLOC(llap, sizeof(*llap));
 431         if (llap == NULL) {
 432                 RETURN(ERR_PTR(-ENOMEM));
 433         }
 434         llap->llap_magic = LLAP_MAGIC;
 435         INIT_LIST_HEAD(&llap->llap_pending_write);
 436         rc = obd_prep_async_page(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL, page,
 437                                  (obd_off)page->index << PAGE_SHIFT,
 438                                  &ll_async_page_ops, llap, &llap->llap_cookie);
 439         if (rc) {
 440                 OBD_FREE(llap, sizeof(*llap));
 441                 RETURN(ERR_PTR(rc));
 442         }
 443
 444         CDEBUG(D_CACHE, "llap %p page %p cookie %p obj off "LPU64"\n", llap,
 445                page, llap->llap_cookie, (obd_off)page->index << PAGE_SHIFT);
 446
 447         __set_page_ll_data(page, llap);
 448
 449          /* also zeroing the PRIVBITS low order bitflags */
 450         llap->llap_page = page;
 451
 452         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 453         sbi->ll_pglist_gen++;
 454         list_add_tail(&llap->llap_proc_item, &sbi->ll_pglist);
 455         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 456
 457 out:
 458         llap->llap_origin = origin;
 459         RETURN(llap);
 460 }
 461
 462 static int queue_or_sync_write(struct obd_export *exp,
 463                                struct lov_stripe_md *lsm,
 464                                struct ll_async_page *llap,
 465                                unsigned to,
 466                                obd_flags async_flags)
 467 {
 468         struct obd_io_group *oig;
 469         int rc;
 470         ENTRY;
 471
 472         /* _make_ready only sees llap once we've unlocked the page */
 473         llap->llap_write_queued = 1;
 474         rc = obd_queue_async_io(exp, lsm, NULL, llap->llap_cookie,
 475                                 OBD_BRW_WRITE, 0, 0, 0, async_flags);
 476         if (rc == 0) {
 477                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, llap->llap_page, "write queued\n");
 478                 llap_write_pending(llap->llap_page->mapping->host, llap);
 479                 GOTO(out, 0);
 480         }
 481
 482         llap->llap_write_queued = 0;
 483
 484         rc = oig_init(&oig);
 485         if (rc)
 486                 GOTO(out, rc);
 487         rc = obd_queue_group_io(exp, lsm, NULL, oig, llap->llap_cookie,
 488                                 OBD_BRW_WRITE, 0, to, 0, ASYNC_READY |
 489                                 ASYNC_URGENT | ASYNC_COUNT_STABLE |
 490                                 ASYNC_GROUP_SYNC);
 491         if (rc)
 492                 GOTO(free_oig, rc);
 493
 494         rc = obd_trigger_group_io(exp, lsm, NULL, oig);
 495         if (rc)
 496                 GOTO(free_oig, rc);
 497
 498         rc = oig_wait(oig);
 499
 500         if (!rc && async_flags & ASYNC_READY)
 501                 unlock_page(llap->llap_page);
 502
 503         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, llap->llap_page,
 504                        "sync write returned %d\n", rc);
 505
 506         EXIT;
 507 free_oig:
 508         oig_release(oig);
 509 out:
 510         return rc;
 511 }
 512
 513 /* be careful not to return success without setting the page Uptodate or
 514  * the next pass through prepare_write will read in stale data from disk. */
 515 int ll_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from,
 516                     unsigned to)
 517 {
 518         struct inode *inode = page->mapping->host;
 519         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 520         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 521         struct obd_export *exp = NULL;
 522         struct ll_async_page *llap;
 523         loff_t size;
 524         int rc = 0;
 525         ENTRY;
 526
 527         SIGNAL_MASK_ASSERT(); /* XXX BUG 1511 */
 528         LASSERT(inode == file->f_dentry->d_inode);
 529         LASSERT(PageLocked(page));
 530         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 531
 532         CDEBUG(D_INODE, "inode %p is writing page %p from %d to %d at %lu\n",
 533                inode, page, from, to, page->index);
 534
 535         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_COMMIT_WRITE);
 536         if (IS_ERR(llap))
 537                 RETURN(PTR_ERR(llap));
 538
 539         exp = ll_i2dtexp(inode);
 540         if (exp == NULL)
 541                 RETURN(-EINVAL);
 542
 543         llap->llap_fsuid = current->fsuid;
 544
 545         /* queue a write for some time in the future the first time we
 546          * dirty the page */
 547         if (!PageDirty(page)) {
 548                 lprocfs_counter_incr(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
 549                                      LPROC_LL_DIRTY_MISSES);
 550
 551                 rc = queue_or_sync_write(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd,
 552                                          llap, to, 0);
 553                 if (rc)
 554                         GOTO(out, rc);
 555         } else {
 556                 lprocfs_counter_incr(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
 557                                      LPROC_LL_DIRTY_HITS);
 558         }
 559
 560         /* put the page in the page cache, from now on ll_removepage is
 561          * responsible for cleaning up the llap.
 562          * don't dirty the page if it has been write out in q_o_s_w */
 563         if (llap->llap_write_queued)
 564                 set_page_dirty(page);
 565         EXIT;
 566 out:
 567         size = (((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT) + to;
 568         down(&lli->lli_size_sem);
 569         if (rc == 0) {
 570                 obd_adjust_kms(exp, lsm, size, 0);
 571                 if (size > inode->i_size)
 572                         inode->i_size = size;
 573                 SetPageUptodate(page);
 574         } else if (size > inode->i_size) {
 575                 /* this page beyond the pales of i_size, so it can't be
 576                  * truncated in ll_p_r_e during lock revoking. we must
 577                  * teardown our book-keeping here. */
 578                 ll_removepage(page);
 579         }
 580         up(&lli->lli_size_sem);
 581         return rc;
 582 }
 583
 584 static unsigned long ll_ra_count_get(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 585 {
 586         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 587         unsigned long ret;
 588         ENTRY;
 589
 590         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 591         ret = min(ra->ra_max_pages - ra->ra_cur_pages, len);
 592         ra->ra_cur_pages += ret;
 593         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 594
 595         RETURN(ret);
 596 }
 597
 598 static void ll_ra_count_put(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 599 {
 600         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 601         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 602         LASSERTF(ra->ra_cur_pages >= len, "r_c_p %lu len %lu\n",
 603                  ra->ra_cur_pages, len);
 604         ra->ra_cur_pages -= len;
 605         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 606 }
 607
 608 int ll_writepage(struct page *page)
 609 {
 610         struct inode *inode = page->mapping->host;
 611         struct obd_export *exp;
 612         struct ll_async_page *llap;
 613         int rc = 0;
 614         ENTRY;
 615
 616         LASSERT(!PageDirty(page));
 617         LASSERT(PageLocked(page));
 618         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 619
 620         exp = ll_i2dtexp(inode);
 621         if (exp == NULL)
 622                 GOTO(out, rc = -EINVAL);
 623
 624         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_WRITEPAGE);
 625         if (IS_ERR(llap))
 626                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(llap));
 627
 628         page_cache_get(page);
 629         if (llap->llap_write_queued) {
 630                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "marking urgent\n");
 631                 rc = obd_set_async_flags(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL,
 632                                          llap->llap_cookie,
 633                                          ASYNC_READY | ASYNC_URGENT);
 634         } else {
 635                 rc = queue_or_sync_write(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, llap,
 636                                          PAGE_SIZE, ASYNC_READY |
 637                                          ASYNC_URGENT);
 638         }
 639         if (rc)
 640                 page_cache_release(page);
 641         EXIT;
 642 out:
 643         if (rc)
 644                 unlock_page(page);
 645         return rc;
 646 }
 647
 648 /* called for each page in a completed rpc.*/
 649 void ll_ap_completion(void *data, int cmd, struct obdo *oa, int rc)
 650 {
 651         struct ll_async_page *llap;
 652         struct page *page;
 653         ENTRY;
 654
 655         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 656         page = llap->llap_page;
 657         LASSERT(PageLocked(page));
 658
 659         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "completing cmd %d with %d\n", cmd, rc);
 660
 661         if (cmd == OBD_BRW_READ && llap->llap_defer_uptodate)
 662                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(page->mapping->host), 1);
 663
 664         if (rc == 0)  {
 665                 if (cmd == OBD_BRW_READ) {
 666                         if (!llap->llap_defer_uptodate)
 667                                 SetPageUptodate(page);
 668                 } else {
 669                         llap->llap_write_queued = 0;
 670                 }
 671                 ClearPageError(page);
 672         } else {
 673                 if (cmd == OBD_BRW_READ)
 674                         llap->llap_defer_uptodate = 0;
 675                 SetPageError(page);
 676         }
 677
 678         unlock_page(page);
 679
 680         if (cmd == OBD_BRW_WRITE) {
 681                 llap_write_complete(page->mapping->host, llap);
 682                 ll_try_done_writing(page->mapping->host);
 683         }
 684
 685         if (PageWriteback(page)) {
 686                 end_page_writeback(page);
 687         }
 688         page_cache_release(page);
 689         EXIT;
 690 }
 691
 692 /* the kernel calls us here when a page is unhashed from the page cache.
 693  * the page will be locked and the kernel is holding a spinlock, so
 694  * we need to be careful.  we're just tearing down our book-keeping
 695  * here. */
 696 void ll_removepage(struct page *page)
 697 {
 698         struct inode *inode = page->mapping->host;
 699         struct obd_export *exp;
 700         struct ll_async_page *llap;
 701         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 702         int rc;
 703         ENTRY;
 704
 705         LASSERT(!in_interrupt());
 706
 707         /* sync pages or failed read pages can leave pages in the page
 708          * cache that don't have our data associated with them anymore */
 709         if (page->private == 0) {
 710                 EXIT;
 711                 return;
 712         }
 713
 714         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "being evicted\n");
 715
 716         exp = ll_i2dtexp(inode);
 717         if (exp == NULL) {
 718                 CERROR("page %p ind %lu gave null export\n", page, page->index);
 719                 EXIT;
 720                 return;
 721         }
 722         llap = llap_from_page(page, 0);
 723         if (IS_ERR(llap)) {
 724                 CERROR("page %p ind %lu couldn't find llap: %ld\n", page,
 725                        page->index, PTR_ERR(llap));
 726                 EXIT;
 727                 return;
 728         }
 729
 730         llap_write_complete(inode, llap);
 731         rc = obd_teardown_async_page(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL,
 732                                      llap->llap_cookie);
 733         if (rc != 0)
 734                 CERROR("page %p ind %lu failed: %d\n", page, page->index, rc);
 735
 736         /* this unconditional free is only safe because the page lock
 737          * is providing exclusivity to memory pressure/truncate/writeback..*/
 738         __clear_page_ll_data(page);
 739
 740         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 741         if (!list_empty(&llap->llap_proc_item))
 742                 list_del_init(&llap->llap_proc_item);
 743         sbi->ll_pglist_gen++;
 744         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 745         OBD_FREE(llap, sizeof(*llap));
 746         EXIT;
 747 }
 748
 749 static int ll_page_matches(struct page *page, int fd_flags, int readahead)
 750 {
 751         struct lustre_handle match_lockh = {0};
 752         struct inode *inode = page->mapping->host;
 753         ldlm_policy_data_t page_extent;
 754         int flags, matches;
 755         ENTRY;
 756
 757         if (fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)
 758                 RETURN(1);
 759
 760         page_extent.l_extent.start = (__u64)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 761         page_extent.l_extent.end =
 762                 page_extent.l_extent.start + PAGE_CACHE_SIZE - 1;
 763         flags = LDLM_FL_TEST_LOCK;
 764         if (!readahead)
 765                 flags |= LDLM_FL_CBPENDING | LDLM_FL_BLOCK_GRANTED;
 766         matches = obd_match(ll_i2sbi(inode)->ll_dt_exp,
 767                             ll_i2info(inode)->lli_smd, LDLM_EXTENT,
 768                             &page_extent, LCK_PR | LCK_PW, &flags, inode,
 769                             &match_lockh);
 770         RETURN(matches);
 771 }
 772
 773 static int ll_issue_page_read(struct obd_export *exp,
 774                               struct ll_async_page *llap,
 775                               struct obd_io_group *oig, int defer)
 776 {
 777         struct page *page = llap->llap_page;
 778         int rc;
 779
 780         page_cache_get(page);
 781         llap->llap_defer_uptodate = defer;
 782         llap->llap_ra_used = 0;
 783
 784         rc = obd_queue_group_io(exp, ll_i2info(page->mapping->host)->lli_smd,
 785                                 NULL, oig, llap->llap_cookie, OBD_BRW_READ, 0,
 786                                 PAGE_SIZE, 0, ASYNC_COUNT_STABLE | ASYNC_READY
 787                                 | ASYNC_URGENT);
 788         if (rc) {
 789                 LL_CDEBUG_PAGE(D_ERROR, page, "read queue failed: rc %d\n", rc);
 790                 page_cache_release(page);
 791         }
 792         RETURN(rc);
 793 }
 794
 795 static void ll_ra_stats_inc_unlocked(struct ll_ra_info *ra, enum ra_stat which)
 796 {
 797         LASSERTF(which >= 0 && which < _NR_RA_STAT, "which: %u\n", which);
 798         ra->ra_stats[which]++;
 799 }
 800
 801 static void ll_ra_stats_inc(struct address_space *mapping, enum ra_stat which)
 802 {
 803         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(mapping->host);
 804         struct ll_ra_info *ra = &ll_i2sbi(mapping->host)->ll_ra_info;
 805
 806         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 807         ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, which);
 808         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 809 }
 810
 811 void ll_ra_accounting(struct page *page, struct address_space *mapping)
 812 {
 813         struct ll_async_page *llap;
 814
 815         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_WRITEPAGE);
 816         if (IS_ERR(llap))
 817                 return;
 818
 819         if (!llap->llap_defer_uptodate || llap->llap_ra_used)
 820                 return;
 821
 822         ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_DISCARDED);
 823 }
 824
 825 #define RAS_CDEBUG(ras) \
 826         CDEBUG(D_READA, "lrp %lu c %lu ws %lu wl %lu nra %lu\n",        \
 827                ras->ras_last_readpage, ras->ras_consecutive,            \
 828                ras->ras_window_start, ras->ras_window_len,              \
 829                ras->ras_next_readahead);
 830
 831 static int index_in_window(unsigned long index, unsigned long point,
 832                            unsigned long before, unsigned long after)
 833 {
 834         unsigned long start = point - before, end = point + after;
 835
 836         if (start > point)
 837                start = 0;
 838         if (end < point)
 839                end = ~0;
 840
 841         return start <= index && index <= end;
 842 }
 843
 844 static int ll_readahead(struct ll_readahead_state *ras,
 845                          struct obd_export *exp, struct address_space *mapping,
 846                          struct obd_io_group *oig, int flags)
 847 {
 848         unsigned long i, start = 0, end = 0, reserved;
 849         struct ll_async_page *llap;
 850         struct page *page;
 851         int rc, ret = 0, match_failed = 0;
 852         __u64 kms;
 853         ENTRY;
 854
 855         kms = lov_merge_size(ll_i2info(mapping->host)->lli_smd, 1);
 856         if (kms == 0) {
 857                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_ZERO_LEN);
 858                 RETURN(0);
 859         }
 860         spin_lock(&ras->ras_lock);
 861
 862         /* reserve a part of the read-ahead window that we'll be issuing */
 863         if (ras->ras_window_len) {
 864                 start = ras->ras_next_readahead;
 865                 end = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len - 1;
 866                 end = min(end, (unsigned long)(kms >> PAGE_CACHE_SHIFT));
 867                 ras->ras_next_readahead = max(end, end + 1);
 868
 869                 RAS_CDEBUG(ras);
 870         }
 871
 872         spin_unlock(&ras->ras_lock);
 873
 874         if (end == 0) {
 875                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
 876                 RETURN(0);
 877         }
 878
 879         reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(mapping->host), end - start + 1);
 880         if (reserved < end - start + 1)
 881                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
 882
 883         for (i = start; reserved > 0 && !match_failed && i <= end; i++) {
 884                 /* skip locked pages from previous readpage calls */
 885                 page = grab_cache_page_nowait(mapping, i);
 886                 if (page == NULL) {
 887                         CDEBUG(D_READA, "g_c_p_n failed\n");
 888                         continue;
 889                 }
 890
 891                 /* we do this first so that we can see the page in the /proc
 892                  * accounting */
 893                 llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_READAHEAD);
 894                 if (IS_ERR(llap) || llap->llap_defer_uptodate)
 895                         goto next_page;
 896
 897                 /* skip completed pages */
 898                 if (Page_Uptodate(page))
 899                         goto next_page;
 900
 901                 /* bail when we hit the end of the lock. */
 902                 if ((rc = ll_page_matches(page, flags, 1)) <= 0) {
 903                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA | D_PAGE, page,
 904                                        "lock match failed: rc %d\n", rc);
 905                         ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_FAILED_MATCH);
 906                         match_failed = 1;
 907                         goto next_page;
 908                 }
 909
 910                 rc = ll_issue_page_read(exp, llap, oig, 1);
 911                 if (rc == 0) {
 912                         reserved--;
 913                         ret++;
 914                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA| D_PAGE, page,
 915                                        "started read-ahead\n");
 916                 }
 917                 if (rc) {
 918         next_page:
 919                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA | D_PAGE, page,
 920                                        "skipping read-ahead\n");
 921
 922                         unlock_page(page);
 923                 }
 924                 page_cache_release(page);
 925         }
 926
 927         LASSERTF(reserved >= 0, "reserved %lu\n", reserved);
 928         if (reserved != 0)
 929                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(mapping->host), reserved);
 930
 931         if (i == end + 1 && end == (kms >> PAGE_CACHE_SHIFT))
 932                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_EOF);
 933
 934         /* if we didn't get to the end of the region we reserved from
 935          * the ras we need to go back and update the ras so that the
 936          * next read-ahead tries from where we left off.  we only do so
 937          * if the region we failed to issue read-ahead on is still ahead
 938          * of the app and behind the next index to start read-ahead from */
 939         if (i != end + 1) {
 940                 spin_lock(&ras->ras_lock);
 941                 if (i < ras->ras_next_readahead &&
 942                     index_in_window(i, ras->ras_window_start, 0,
 943                                     ras->ras_window_len)) {
 944                         ras->ras_next_readahead = i;
 945                         RAS_CDEBUG(ras);
 946                 }
 947                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
 948         }
 949
 950         RETURN(ret);
 951 }
 952
 953 static void ras_set_start(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index)
 954 {
 955         ras->ras_window_start = index & (~(PTLRPC_MAX_BRW_PAGES - 1));
 956 }
 957
 958 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
 959 static void ras_reset(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index)
 960 {
 961         ras->ras_last_readpage = index;
 962         ras->ras_consecutive = 1;
 963         ras->ras_window_len = 0;
 964         ras_set_start(ras, index);
 965         ras->ras_next_readahead = ras->ras_window_start;
 966
 967         RAS_CDEBUG(ras);
 968 }
 969
 970 void ll_readahead_init(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras)
 971 {
 972         spin_lock_init(&ras->ras_lock);
 973         ras_reset(ras, 0);
 974 }
 975
 976 static void ras_update(struct ll_sb_info *sbi, struct ll_readahead_state *ras,
 977                        unsigned long index, unsigned hit)
 978 {
 979         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 980         int zero = 0;
 981         ENTRY;
 982
 983         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 984         spin_lock(&ras->ras_lock);
 985
 986         ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, hit ? RA_STAT_HIT : RA_STAT_MISS);
 987
 988         /* reset the read-ahead window in two cases.  First when the app seeks
 989          * or reads to some other part of the file.  Secondly if we get a
 990          * read-ahead miss that we think we've previously issued.  This can
 991          * be a symptom of there being so many read-ahead pages that the VM is
 992          * reclaiming it before we get to it. */
 993         if (!index_in_window(index, ras->ras_last_readpage, 8, 8)) {
 994                 zero = 1;
 995                 ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, RA_STAT_DISTANT_READPAGE);
 996         } else if (!hit && ras->ras_window_len &&
 997                    index < ras->ras_next_readahead &&
 998                    index_in_window(index, ras->ras_window_start, 0,
 999                                    ras->ras_window_len)) {
1000                 zero = 1;
1001                 ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, RA_STAT_MISS_IN_WINDOW);
1002         }
1003
1004         if (zero) {
1005                 ras_reset(ras, index);
1006                 GOTO(out_unlock, 0);
1007         }
1008
1009         ras->ras_last_readpage = index;
1010         ras->ras_consecutive++;
1011         ras_set_start(ras, index);
1012         ras->ras_next_readahead = max(ras->ras_window_start,
1013                                       ras->ras_next_readahead);
1014
1015         /* wait for a few pages to arrive before issuing readahead to avoid
1016          * the worst overutilization */
1017         if (ras->ras_consecutive == 3) {
1018                 ras->ras_window_len = PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
1019                 GOTO(out_unlock, 0);
1020         }
1021
1022         /* we need to increase the window sometimes.  we'll arbitrarily
1023          * do it half-way through the pages in an rpc */
1024         if ((index & (PTLRPC_MAX_BRW_PAGES - 1)) ==
1025             (PTLRPC_MAX_BRW_PAGES >> 1)) {
1026                 ras->ras_window_len += PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
1027                 ras->ras_window_len = min(ras->ras_window_len,
1028                                           ra->ra_max_pages);
1029
1030         }
1031
1032         EXIT;
1033 out_unlock:
1034         RAS_CDEBUG(ras);
1035         spin_unlock(&ras->ras_lock);
1036         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * for now we do our readpage the same on both 2.4 and 2.5.  The kernel's
1041  * read-ahead assumes it is valid to issue readpage all the way up to
1042  * i_size, but our dlm locks make that not the case.  We disable the
1043  * kernel's read-ahead and do our own by walking ahead in the page cache
1044  * checking for dlm lock coverage.  the main difference between 2.4 and
1045  * 2.6 is how read-ahead gets batched and issued, but we're using our own,
1046  * so they look the same.
1047  */
1048 int ll_readpage(struct file *filp, struct page *page)
1049 {
1050         struct ll_file_data *fd = filp->private_data;
1051         struct inode *inode = page->mapping->host;
1052         struct obd_export *exp;
1053         struct ll_async_page *llap;
1054         struct obd_io_group *oig = NULL;
1055         int rc;
1056         ENTRY;
1057
1058         LASSERT(PageLocked(page));
1059         LASSERT(!PageUptodate(page));
1060         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode=%lu/%u(%p),offset="LPX64"\n",
1061                inode->i_ino, inode->i_generation, inode,
1062                (((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT));
1063         LASSERT(atomic_read(&filp->f_dentry->d_inode->i_count) > 0);
1064
1065         rc = oig_init(&oig);
1066         if (rc < 0)
1067                 GOTO(out, rc);
1068
1069         exp = ll_i2dtexp(inode);
1070         if (exp == NULL)
1071                 GOTO(out, rc = -EINVAL);
1072
1073         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_READPAGE);
1074         if (IS_ERR(llap))
1075                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(llap));
1076
1077         /* capability need this */
1078         llap->llap_fsuid = current->fsuid;
1079
1080         if (ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_READAHEAD)
1081                 ras_update(ll_i2sbi(inode), &fd->fd_ras, page->index,
1082                            llap->llap_defer_uptodate);
1083
1084         if (llap->llap_defer_uptodate) {
1085                 llap->llap_ra_used = 1;
1086                 rc = ll_readahead(&fd->fd_ras, exp, page->mapping, oig,
1087                                   fd->fd_flags);
1088                 if (rc > 0)
1089                         obd_trigger_group_io(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd,
1090                                              NULL, oig);
1091                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "marking uptodate from defer\n");
1092                 SetPageUptodate(page);
1093                 unlock_page(page);
1094                 GOTO(out_oig, rc = 0);
1095         }
1096
1097         rc = ll_page_matches(page, fd->fd_flags, 0);
1098         if (rc < 0) {
1099                 LL_CDEBUG_PAGE(D_ERROR, page, "lock match failed: rc %d\n", rc);
1100                 GOTO(out, rc);
1101         }
1102
1103         if (rc == 0) {
1104                 CWARN("ino %lu page %lu (%llu) not covered by "
1105                       "a lock (mmap?).  check debug logs.\n",
1106                       inode->i_ino, page->index,
1107                       (long long)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT);
1108         }
1109
1110         rc = ll_issue_page_read(exp, llap, oig, 0);
1111         if (rc)
1112                 GOTO(out, rc);
1113
1114         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "queued readpage\n");
1115         if (ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_READAHEAD)
1116                 ll_readahead(&fd->fd_ras, exp, page->mapping, oig,
1117                              fd->fd_flags);
1118
1119         rc = obd_trigger_group_io(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL, oig);
1120         EXIT;
1121 out:
1122         if (rc)
1123                 unlock_page(page);
1124 out_oig:
1125         if (oig != NULL)
1126                 oig_release(oig);
1127         return rc;
1128 }