lustre/llite/rw.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
  19  *
  20  * GPL HEADER END
  21  */
  22 /*
  23  * Copyright (c) 2002, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  24  * Use is subject to license terms.
  25  *
  26  * Copyright (c) 2011, 2017, Intel Corporation.
  27  */
  28 /*
  29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  30  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  31  *
  32  * lustre/llite/rw.c
  33  *
  34  * Lustre Lite I/O page cache routines shared by different kernel revs
  35  */
  36
  37 #include <linux/kernel.h>
  38 #include <linux/mm.h>
  39 #include <linux/string.h>
  40 #include <linux/stat.h>
  41 #include <linux/errno.h>
  42 #include <linux/unistd.h>
  43 #include <linux/writeback.h>
  44 #include <asm/uaccess.h>
  45
  46 #include <linux/fs.h>
  47 #include <linux/file.h>
  48 #include <linux/stat.h>
  49 #include <asm/uaccess.h>
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/pagemap.h>
  52 /* current_is_kswapd() */
  53 #include <linux/swap.h>
  54 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  55
  56 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  57
  58 #include <obd_cksum.h>
  59 #include "llite_internal.h"
  60 #include <lustre_compat.h>
  61
  62 static void ll_ra_stats_inc_sbi(struct ll_sb_info *sbi, enum ra_stat which);
  63
  64 /**
  65  * Get readahead pages from the filesystem readahead pool of the client for a
  66  * thread.
  67  *
  68  * /param sbi superblock for filesystem readahead state ll_ra_info
  69  * /param ria per-thread readahead state
  70  * /param pages number of pages requested for readahead for the thread.
  71  *
  72  * WARNING: This algorithm is used to reduce contention on sbi->ll_lock.
  73  * It should work well if the ra_max_pages is much greater than the single
  74  * file's read-ahead window, and not too many threads contending for
  75  * these readahead pages.
  76  *
  77  * TODO: There may be a 'global sync problem' if many threads are trying
  78  * to get an ra budget that is larger than the remaining readahead pages
  79  * and reach here at exactly the same time. They will compute /a ret to
  80  * consume the remaining pages, but will fail at atomic_add_return() and
  81  * get a zero ra window, although there is still ra space remaining. - Jay */
  82
  83 static unsigned long ll_ra_count_get(struct ll_sb_info *sbi,
  84                                      struct ra_io_arg *ria,
  85                                      unsigned long pages, unsigned long min)
  86 {
  87         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
  88         long ret;
  89         ENTRY;
  90
  91         /* If read-ahead pages left are less than 1M, do not do read-ahead,
  92          * otherwise it will form small read RPC(< 1M), which hurt server
  93          * performance a lot. */
  94         ret = min(ra->ra_max_pages - atomic_read(&ra->ra_cur_pages),
  95                   pages);
  96         if (ret < 0 || ret < min_t(long, PTLRPC_MAX_BRW_PAGES, pages))
  97                 GOTO(out, ret = 0);
  98
  99         if (atomic_add_return(ret, &ra->ra_cur_pages) > ra->ra_max_pages) {
 100                 atomic_sub(ret, &ra->ra_cur_pages);
 101                 ret = 0;
 102         }
 103
 104 out:
 105         if (ret < min) {
 106                 /* override ra limit for maximum performance */
 107                 atomic_add(min - ret, &ra->ra_cur_pages);
 108                 ret = min;
 109         }
 110         RETURN(ret);
 111 }
 112
 113 void ll_ra_count_put(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 114 {
 115         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 116         atomic_sub(len, &ra->ra_cur_pages);
 117 }
 118
 119 static void ll_ra_stats_inc_sbi(struct ll_sb_info *sbi, enum ra_stat which)
 120 {
 121         LASSERTF(which < _NR_RA_STAT, "which: %u\n", which);
 122         lprocfs_counter_incr(sbi->ll_ra_stats, which);
 123 }
 124
 125 void ll_ra_stats_inc(struct inode *inode, enum ra_stat which)
 126 {
 127         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 128         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, which);
 129 }
 130
 131 #define RAS_CDEBUG(ras) \
 132         CDEBUG(D_READA,                                                      \
 133                "lrp %lu cr %lu cp %lu ws %lu wl %lu nra %lu rpc %lu "        \
 134                "r %lu ri %lu csr %lu sf %lu sp %lu sl %lu lr %lu\n", \
 135                ras->ras_last_readpage, ras->ras_consecutive_requests,        \
 136                ras->ras_consecutive_pages, ras->ras_window_start,            \
 137                ras->ras_window_len, ras->ras_next_readahead,                 \
 138                ras->ras_rpc_size,                                            \
 139                ras->ras_requests, ras->ras_request_index,                    \
 140                ras->ras_consecutive_stride_requests, ras->ras_stride_offset, \
 141                ras->ras_stride_pages, ras->ras_stride_length,                \
 142                ras->ras_async_last_readpage)
 143
 144 static int index_in_window(unsigned long index, unsigned long point,
 145                            unsigned long before, unsigned long after)
 146 {
 147         unsigned long start = point - before, end = point + after;
 148
 149         if (start > point)
 150                start = 0;
 151         if (end < point)
 152                end = ~0;
 153
 154         return start <= index && index <= end;
 155 }
 156
 157 void ll_ras_enter(struct file *f)
 158 {
 159         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(f);
 160         struct ll_readahead_state *ras = &fd->fd_ras;
 161
 162         spin_lock(&ras->ras_lock);
 163         ras->ras_requests++;
 164         ras->ras_request_index = 0;
 165         ras->ras_consecutive_requests++;
 166         spin_unlock(&ras->ras_lock);
 167 }
 168
 169 /**
 170  * Initiates read-ahead of a page with given index.
 171  *
 172  * \retval +ve: page was already uptodate so it will be skipped
 173  *              from being added;
 174  * \retval -ve: page wasn't added to \a queue for error;
 175  * \retval   0: page was added into \a queue for read ahead.
 176  */
 177 static int ll_read_ahead_page(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 178                               struct cl_page_list *queue, pgoff_t index)
 179 {
 180         struct cl_object *clob  = io->ci_obj;
 181         struct inode     *inode = vvp_object_inode(clob);
 182         struct page      *vmpage;
 183         struct cl_page   *page;
 184         struct vvp_page  *vpg;
 185         enum ra_stat      which = _NR_RA_STAT; /* keep gcc happy */
 186         int               rc    = 0;
 187         const char       *msg   = NULL;
 188         ENTRY;
 189
 190         vmpage = grab_cache_page_nowait(inode->i_mapping, index);
 191         if (vmpage == NULL) {
 192                 which = RA_STAT_FAILED_GRAB_PAGE;
 193                 msg   = "g_c_p_n failed";
 194                 GOTO(out, rc = -EBUSY);
 195         }
 196
 197         /* Check if vmpage was truncated or reclaimed */
 198         if (vmpage->mapping != inode->i_mapping) {
 199                 which = RA_STAT_WRONG_GRAB_PAGE;
 200                 msg   = "g_c_p_n returned invalid page";
 201                 GOTO(out, rc = -EBUSY);
 202         }
 203
 204         page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 205         if (IS_ERR(page)) {
 206                 which = RA_STAT_FAILED_GRAB_PAGE;
 207                 msg   = "cl_page_find failed";
 208                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(page));
 209         }
 210
 211         lu_ref_add(&page->cp_reference, "ra", current);
 212         cl_page_assume(env, io, page);
 213         vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(clob, page));
 214         if (!vpg->vpg_defer_uptodate && !PageUptodate(vmpage)) {
 215                 vpg->vpg_defer_uptodate = 1;
 216                 vpg->vpg_ra_used = 0;
 217                 cl_page_list_add(queue, page);
 218         } else {
 219                 /* skip completed pages */
 220                 cl_page_unassume(env, io, page);
 221                 /* This page is already uptodate, returning a positive number
 222                  * to tell the callers about this */
 223                 rc = 1;
 224         }
 225
 226         lu_ref_del(&page->cp_reference, "ra", current);
 227         cl_page_put(env, page);
 228
 229 out:
 230         if (vmpage != NULL) {
 231                 if (rc != 0)
 232                         unlock_page(vmpage);
 233                 put_page(vmpage);
 234         }
 235         if (msg != NULL) {
 236                 ll_ra_stats_inc(inode, which);
 237                 CDEBUG(D_READA, "%s\n", msg);
 238
 239         }
 240
 241         RETURN(rc);
 242 }
 243
 244 #define RIA_DEBUG(ria)                                                       \
 245         CDEBUG(D_READA, "rs %lu re %lu ro %lu rl %lu rp %lu\n",       \
 246         ria->ria_start, ria->ria_end, ria->ria_stoff, ria->ria_length,\
 247         ria->ria_pages)
 248
 249 static inline int stride_io_mode(struct ll_readahead_state *ras)
 250 {
 251         return ras->ras_consecutive_stride_requests > 1;
 252 }
 253
 254 /* The function calculates how much pages will be read in
 255  * [off, off + length], in such stride IO area,
 256  * stride_offset = st_off, stride_lengh = st_len,
 257  * stride_pages = st_pgs
 258  *
 259  *   |------------------|*****|------------------|*****|------------|*****|....
 260  * st_off
 261  *   |--- st_pgs     ---|
 262  *   |-----     st_len   -----|
 263  *
 264  *              How many pages it should read in such pattern
 265  *              |-------------------------------------------------------------|
 266  *              off
 267  *              |<------                  length                      ------->|
 268  *
 269  *          =   |<----->|  +  |-------------------------------------| +   |---|
 270  *             start_left                 st_pgs * i                    end_left
 271  */
 272 static unsigned long
 273 stride_pg_count(pgoff_t st_off, unsigned long st_len, unsigned long st_pgs,
 274                 unsigned long off, unsigned long length)
 275 {
 276         __u64 start = off > st_off ? off - st_off : 0;
 277         __u64 end = off + length > st_off ? off + length - st_off : 0;
 278         unsigned long start_left = 0;
 279         unsigned long end_left = 0;
 280         unsigned long pg_count;
 281
 282         if (st_len == 0 || length == 0 || end == 0)
 283                 return length;
 284
 285         start_left = do_div(start, st_len);
 286         if (start_left < st_pgs)
 287                 start_left = st_pgs - start_left;
 288         else
 289                 start_left = 0;
 290
 291         end_left = do_div(end, st_len);
 292         if (end_left > st_pgs)
 293                 end_left = st_pgs;
 294
 295         CDEBUG(D_READA, "start %llu, end %llu start_left %lu end_left %lu\n",
 296                start, end, start_left, end_left);
 297
 298         if (start == end)
 299                 pg_count = end_left - (st_pgs - start_left);
 300         else
 301                 pg_count = start_left + st_pgs * (end - start - 1) + end_left;
 302
 303         CDEBUG(D_READA, "st_off %lu, st_len %lu st_pgs %lu off %lu length %lu"
 304                "pgcount %lu\n", st_off, st_len, st_pgs, off, length, pg_count);
 305
 306         return pg_count;
 307 }
 308
 309 static int ria_page_count(struct ra_io_arg *ria)
 310 {
 311         __u64 length = ria->ria_end >= ria->ria_start ?
 312                        ria->ria_end - ria->ria_start + 1 : 0;
 313
 314         return stride_pg_count(ria->ria_stoff, ria->ria_length,
 315                                ria->ria_pages, ria->ria_start,
 316                                length);
 317 }
 318
 319 static unsigned long ras_align(struct ll_readahead_state *ras,
 320                                unsigned long index,
 321                                unsigned long *remainder)
 322 {
 323         unsigned long rem = index % ras->ras_rpc_size;
 324         if (remainder != NULL)
 325                 *remainder = rem;
 326         return index - rem;
 327 }
 328
 329 /*Check whether the index is in the defined ra-window */
 330 static int ras_inside_ra_window(unsigned long idx, struct ra_io_arg *ria)
 331 {
 332         /* If ria_length == ria_pages, it means non-stride I/O mode,
 333          * idx should always inside read-ahead window in this case
 334          * For stride I/O mode, just check whether the idx is inside
 335          * the ria_pages. */
 336         return ria->ria_length == 0 || ria->ria_length == ria->ria_pages ||
 337                (idx >= ria->ria_stoff && (idx - ria->ria_stoff) %
 338                 ria->ria_length < ria->ria_pages);
 339 }
 340
 341 static unsigned long
 342 ll_read_ahead_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 343                     struct cl_page_list *queue, struct ll_readahead_state *ras,
 344                     struct ra_io_arg *ria, pgoff_t *ra_end)
 345 {
 346         struct cl_read_ahead ra = { 0 };
 347         int rc = 0, count = 0;
 348         bool stride_ria;
 349         pgoff_t page_idx;
 350
 351         LASSERT(ria != NULL);
 352         RIA_DEBUG(ria);
 353
 354         stride_ria = ria->ria_length > ria->ria_pages && ria->ria_pages > 0;
 355         for (page_idx = ria->ria_start;
 356              page_idx <= ria->ria_end && ria->ria_reserved > 0; page_idx++) {
 357                 if (ras_inside_ra_window(page_idx, ria)) {
 358                         if (ra.cra_end == 0 || ra.cra_end < page_idx) {
 359                                 unsigned long end;
 360
 361                                 cl_read_ahead_release(env, &ra);
 362
 363                                 rc = cl_io_read_ahead(env, io, page_idx, &ra);
 364                                 if (rc < 0)
 365                                         break;
 366
 367                                 CDEBUG(D_READA, "idx: %lu, ra: %lu, rpc: %lu\n",
 368                                        page_idx, ra.cra_end, ra.cra_rpc_size);
 369                                 LASSERTF(ra.cra_end >= page_idx,
 370                                          "object: %p, indcies %lu / %lu\n",
 371                                          io->ci_obj, ra.cra_end, page_idx);
 372                                 /* update read ahead RPC size.
 373                                  * NB: it's racy but doesn't matter */
 374                                 if (ras->ras_rpc_size != ra.cra_rpc_size &&
 375                                     ra.cra_rpc_size > 0)
 376                                         ras->ras_rpc_size = ra.cra_rpc_size;
 377                                 /* trim it to align with optimal RPC size */
 378                                 end = ras_align(ras, ria->ria_end + 1, NULL);
 379                                 if (end > 0 && !ria->ria_eof)
 380                                         ria->ria_end = end - 1;
 381                                 if (ria->ria_end < ria->ria_end_min)
 382                                         ria->ria_end = ria->ria_end_min;
 383                                 if (ria->ria_end > ra.cra_end)
 384                                         ria->ria_end = ra.cra_end;
 385                         }
 386                         if (page_idx > ria->ria_end)
 387                                 break;
 388
 389                         /* If the page is inside the read-ahead window */
 390                         rc = ll_read_ahead_page(env, io, queue, page_idx);
 391                         if (rc < 0)
 392                                 break;
 393
 394                         *ra_end = page_idx;
 395                         /* Only subtract from reserve & count the page if we
 396                          * really did readahead on that page. */
 397                         if (rc == 0) {
 398                                 ria->ria_reserved--;
 399                                 count++;
 400                         }
 401                 } else if (stride_ria) {
 402                         /* If it is not in the read-ahead window, and it is
 403                          * read-ahead mode, then check whether it should skip
 404                          * the stride gap.
 405                          */
 406                         pgoff_t offset;
 407                         /* NOTE: This assertion only is valid when it is for
 408                          * forward read-ahead, must adjust if backward
 409                          * readahead is implemented.
 410                          */
 411                         LASSERTF(page_idx >= ria->ria_stoff,
 412                                 "Invalid page_idx %lu rs %lu re %lu ro %lu "
 413                                 "rl %lu rp %lu\n", page_idx,
 414                                 ria->ria_start, ria->ria_end, ria->ria_stoff,
 415                                 ria->ria_length, ria->ria_pages);
 416                         offset = page_idx - ria->ria_stoff;
 417                         offset = offset % (ria->ria_length);
 418                         if (offset >= ria->ria_pages) {
 419                                 page_idx += ria->ria_length - offset - 1;
 420                                 CDEBUG(D_READA,
 421                                        "Stride: jump %lu pages to %lu\n",
 422                                        ria->ria_length - offset, page_idx);
 423                                 continue;
 424                         }
 425                 }
 426         }
 427
 428         cl_read_ahead_release(env, &ra);
 429
 430         return count;
 431 }
 432
 433 static void ll_readahead_work_free(struct ll_readahead_work *work)
 434 {
 435         fput(work->lrw_file);
 436         OBD_FREE_PTR(work);
 437 }
 438
 439 static void ll_readahead_handle_work(struct work_struct *wq);
 440 static void ll_readahead_work_add(struct inode *inode,
 441                                   struct ll_readahead_work *work)
 442 {
 443         INIT_WORK(&work->lrw_readahead_work, ll_readahead_handle_work);
 444         queue_work(ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ll_readahead_wq,
 445                    &work->lrw_readahead_work);
 446 }
 447
 448 static int ll_readahead_file_kms(const struct lu_env *env,
 449                                 struct cl_io *io, __u64 *kms)
 450 {
 451         struct cl_object *clob;
 452         struct inode *inode;
 453         struct cl_attr *attr = vvp_env_thread_attr(env);
 454         int ret;
 455
 456         clob = io->ci_obj;
 457         inode = vvp_object_inode(clob);
 458
 459         cl_object_attr_lock(clob);
 460         ret = cl_object_attr_get(env, clob, attr);
 461         cl_object_attr_unlock(clob);
 462
 463         if (ret != 0)
 464                 RETURN(ret);
 465
 466         *kms = attr->cat_kms;
 467         return 0;
 468 }
 469
 470 static void ll_readahead_handle_work(struct work_struct *wq)
 471 {
 472         struct ll_readahead_work *work;
 473         struct lu_env *env;
 474         __u16 refcheck;
 475         struct ra_io_arg *ria;
 476         struct inode *inode;
 477         struct ll_file_data *fd;
 478         struct ll_readahead_state *ras;
 479         struct cl_io *io;
 480         struct cl_2queue *queue;
 481         pgoff_t ra_end = 0;
 482         unsigned long len, mlen = 0;
 483         struct file *file;
 484         __u64 kms;
 485         int rc;
 486         unsigned long end_index;
 487
 488         work = container_of(wq, struct ll_readahead_work,
 489                             lrw_readahead_work);
 490         fd = LUSTRE_FPRIVATE(work->lrw_file);
 491         ras = &fd->fd_ras;
 492         file = work->lrw_file;
 493         inode = file_inode(file);
 494
 495         env = cl_env_alloc(&refcheck, LCT_NOREF);
 496         if (IS_ERR(env))
 497                 GOTO(out_free_work, rc = PTR_ERR(env));
 498
 499         io = vvp_env_thread_io(env);
 500         ll_io_init(io, file, CIT_READ, NULL);
 501
 502         rc = ll_readahead_file_kms(env, io, &kms);
 503         if (rc != 0)
 504                 GOTO(out_put_env, rc);
 505
 506         if (kms == 0) {
 507                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_LEN);
 508                 GOTO(out_put_env, rc = 0);
 509         }
 510
 511         ria = &ll_env_info(env)->lti_ria;
 512         memset(ria, 0, sizeof(*ria));
 513
 514         ria->ria_start = work->lrw_start;
 515         /* Truncate RA window to end of file */
 516         end_index = (unsigned long)((kms - 1) >> PAGE_SHIFT);
 517         if (end_index <= work->lrw_end) {
 518                 work->lrw_end = end_index;
 519                 ria->ria_eof = true;
 520         }
 521         if (work->lrw_end <= work->lrw_start)
 522                 GOTO(out_put_env, rc = 0);
 523
 524         ria->ria_end = work->lrw_end;
 525         len = ria->ria_end - ria->ria_start + 1;
 526         ria->ria_reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(inode), ria,
 527                                             ria_page_count(ria), mlen);
 528
 529         CDEBUG(D_READA,
 530                "async reserved pages: %lu/%lu/%lu, ra_cur %d, ra_max %lu\n",
 531                ria->ria_reserved, len, mlen,
 532                atomic_read(&ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_cur_pages),
 533                ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_max_pages);
 534
 535         if (ria->ria_reserved < len) {
 536                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
 537                 if (PAGES_TO_MiB(ria->ria_reserved) < 1) {
 538                         ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
 539                         GOTO(out_put_env, rc = 0);
 540                 }
 541         }
 542
 543         rc = cl_io_rw_init(env, io, CIT_READ, ria->ria_start, len);
 544         if (rc)
 545                 GOTO(out_put_env, rc);
 546
 547         vvp_env_io(env)->vui_io_subtype = IO_NORMAL;
 548         vvp_env_io(env)->vui_fd = fd;
 549         io->ci_state = CIS_LOCKED;
 550         io->ci_async_readahead = true;
 551         rc = cl_io_start(env, io);
 552         if (rc)
 553                 GOTO(out_io_fini, rc);
 554
 555         queue = &io->ci_queue;
 556         cl_2queue_init(queue);
 557
 558         rc = ll_read_ahead_pages(env, io, &queue->c2_qin, ras, ria, &ra_end);
 559         if (ria->ria_reserved != 0)
 560                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
 561         if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
 562                 int count = queue->c2_qin.pl_nr;
 563
 564                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, CRT_READ, queue);
 565                 if (rc == 0)
 566                         task_io_account_read(PAGE_SIZE * count);
 567         }
 568         if (ria->ria_end == ra_end && ra_end == (kms >> PAGE_SHIFT))
 569                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_EOF);
 570
 571         if (ra_end != ria->ria_end)
 572                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_FAILED_REACH_END);
 573
 574         /* TODO: discard all pages until page reinit route is implemented */
 575         cl_page_list_discard(env, io, &queue->c2_qin);
 576
 577         /* Unlock unsent read pages in case of error. */
 578         cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 579
 580         cl_2queue_fini(env, queue);
 581 out_io_fini:
 582         cl_io_end(env, io);
 583         cl_io_fini(env, io);
 584 out_put_env:
 585         cl_env_put(env, &refcheck);
 586 out_free_work:
 587         if (ra_end > 0)
 588                 ll_ra_stats_inc_sbi(ll_i2sbi(inode), RA_STAT_ASYNC);
 589         ll_readahead_work_free(work);
 590 }
 591
 592 static int ll_readahead(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 593                         struct cl_page_list *queue,
 594                         struct ll_readahead_state *ras, bool hit,
 595                         struct file *file)
 596 {
 597         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 598         struct ll_thread_info *lti = ll_env_info(env);
 599         unsigned long len, mlen = 0;
 600         pgoff_t ra_end = 0, start = 0, end = 0;
 601         struct inode *inode;
 602         struct ra_io_arg *ria = &lti->lti_ria;
 603         struct cl_object *clob;
 604         int ret = 0;
 605         __u64 kms;
 606         ENTRY;
 607
 608         clob = io->ci_obj;
 609         inode = vvp_object_inode(clob);
 610
 611         memset(ria, 0, sizeof *ria);
 612         ret = ll_readahead_file_kms(env, io, &kms);
 613         if (ret != 0)
 614                 RETURN(ret);
 615
 616         if (kms == 0) {
 617                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_LEN);
 618                 RETURN(0);
 619         }
 620
 621         spin_lock(&ras->ras_lock);
 622
 623         /**
 624          * Note: other thread might rollback the ras_next_readahead,
 625          * if it can not get the full size of prepared pages, see the
 626          * end of this function. For stride read ahead, it needs to
 627          * make sure the offset is no less than ras_stride_offset,
 628          * so that stride read ahead can work correctly.
 629          */
 630         if (stride_io_mode(ras))
 631                 start = max(ras->ras_next_readahead, ras->ras_stride_offset);
 632         else
 633                 start = ras->ras_next_readahead;
 634
 635         if (ras->ras_window_len > 0)
 636                 end = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len - 1;
 637
 638         /* Enlarge the RA window to encompass the full read */
 639         if (vio->vui_ra_valid &&
 640             end < vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - 1)
 641                 end = vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - 1;
 642
 643         if (end != 0) {
 644                 unsigned long end_index;
 645
 646                 /* Truncate RA window to end of file */
 647                 end_index = (unsigned long)((kms - 1) >> PAGE_SHIFT);
 648                 if (end_index <= end) {
 649                         end = end_index;
 650                         ria->ria_eof = true;
 651                 }
 652         }
 653         ria->ria_start = start;
 654         ria->ria_end = end;
 655         /* If stride I/O mode is detected, get stride window*/
 656         if (stride_io_mode(ras)) {
 657                 ria->ria_stoff = ras->ras_stride_offset;
 658                 ria->ria_length = ras->ras_stride_length;
 659                 ria->ria_pages = ras->ras_stride_pages;
 660         }
 661         spin_unlock(&ras->ras_lock);
 662
 663         if (end == 0) {
 664                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
 665                 RETURN(0);
 666         }
 667         len = ria_page_count(ria);
 668         if (len == 0) {
 669                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
 670                 RETURN(0);
 671         }
 672
 673         RAS_CDEBUG(ras);
 674         CDEBUG(D_READA, DFID": ria: %lu/%lu, bead: %lu/%lu, hit: %d\n",
 675                PFID(lu_object_fid(&clob->co_lu)),
 676                ria->ria_start, ria->ria_end,
 677                vio->vui_ra_valid ? vio->vui_ra_start : 0,
 678                vio->vui_ra_valid ? vio->vui_ra_count : 0,
 679                hit);
 680
 681         /* at least to extend the readahead window to cover current read */
 682         if (!hit && vio->vui_ra_valid &&
 683             vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count > ria->ria_start)
 684                 ria->ria_end_min = vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - 1;
 685
 686         ria->ria_reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(inode), ria, len, mlen);
 687         if (ria->ria_reserved < len)
 688                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
 689
 690         CDEBUG(D_READA, "reserved pages: %lu/%lu/%lu, ra_cur %d, ra_max %lu\n",
 691                ria->ria_reserved, len, mlen,
 692                atomic_read(&ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_cur_pages),
 693                ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_max_pages);
 694
 695         ret = ll_read_ahead_pages(env, io, queue, ras, ria, &ra_end);
 696
 697         if (ria->ria_reserved != 0)
 698                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
 699
 700         if (ra_end == end && ra_end == (kms >> PAGE_SHIFT))
 701                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_EOF);
 702
 703         CDEBUG(D_READA, "ra_end = %lu end = %lu stride end = %lu pages = %d\n",
 704                ra_end, end, ria->ria_end, ret);
 705
 706         if (ra_end != end)
 707                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_FAILED_REACH_END);
 708         if (ra_end > 0) {
 709                 /* update the ras so that the next read-ahead tries from
 710                  * where we left off. */
 711                 spin_lock(&ras->ras_lock);
 712                 ras->ras_next_readahead = ra_end + 1;
 713                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
 714                 RAS_CDEBUG(ras);
 715         }
 716
 717         RETURN(ret);
 718 }
 719
 720 static void ras_set_start(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras,
 721                           unsigned long index)
 722 {
 723         ras->ras_window_start = ras_align(ras, index, NULL);
 724 }
 725
 726 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
 727 static void ras_reset(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras,
 728                       unsigned long index)
 729 {
 730         ras->ras_last_readpage = index;
 731         ras->ras_consecutive_requests = 0;
 732         ras->ras_consecutive_pages = 0;
 733         ras->ras_window_len = 0;
 734         ras_set_start(inode, ras, index);
 735         ras->ras_next_readahead = max(ras->ras_window_start, index + 1);
 736
 737         RAS_CDEBUG(ras);
 738 }
 739
 740 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
 741 static void ras_stride_reset(struct ll_readahead_state *ras)
 742 {
 743         ras->ras_consecutive_stride_requests = 0;
 744         ras->ras_stride_length = 0;
 745         ras->ras_stride_pages = 0;
 746         RAS_CDEBUG(ras);
 747 }
 748
 749 void ll_readahead_init(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras)
 750 {
 751         spin_lock_init(&ras->ras_lock);
 752         ras->ras_rpc_size = PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
 753         ras_reset(inode, ras, 0);
 754         ras->ras_requests = 0;
 755 }
 756
 757 /*
 758  * Check whether the read request is in the stride window.
 759  * If it is in the stride window, return 1, otherwise return 0.
 760  */
 761 static int index_in_stride_window(struct ll_readahead_state *ras,
 762                                   unsigned long index)
 763 {
 764         unsigned long stride_gap;
 765
 766         if (ras->ras_stride_length == 0 || ras->ras_stride_pages == 0 ||
 767             ras->ras_stride_pages == ras->ras_stride_length)
 768                 return 0;
 769
 770         stride_gap = index - ras->ras_last_readpage - 1;
 771
 772         /* If it is contiguous read */
 773         if (stride_gap == 0)
 774                 return ras->ras_consecutive_pages + 1 <= ras->ras_stride_pages;
 775
 776         /* Otherwise check the stride by itself */
 777         return (ras->ras_stride_length - ras->ras_stride_pages) == stride_gap &&
 778                 ras->ras_consecutive_pages == ras->ras_stride_pages;
 779 }
 780
 781 static void ras_update_stride_detector(struct ll_readahead_state *ras,
 782                                        unsigned long index)
 783 {
 784         unsigned long stride_gap = index - ras->ras_last_readpage - 1;
 785
 786         if (!stride_io_mode(ras) && (stride_gap != 0 ||
 787              ras->ras_consecutive_stride_requests == 0)) {
 788                 ras->ras_stride_pages = ras->ras_consecutive_pages;
 789                 ras->ras_stride_length = stride_gap +ras->ras_consecutive_pages;
 790         }
 791         LASSERT(ras->ras_request_index == 0);
 792         LASSERT(ras->ras_consecutive_stride_requests == 0);
 793
 794         if (index <= ras->ras_last_readpage) {
 795                 /*Reset stride window for forward read*/
 796                 ras_stride_reset(ras);
 797                 return;
 798         }
 799
 800         ras->ras_stride_pages = ras->ras_consecutive_pages;
 801         ras->ras_stride_length = stride_gap +ras->ras_consecutive_pages;
 802
 803         RAS_CDEBUG(ras);
 804         return;
 805 }
 806
 807 static unsigned long
 808 stride_page_count(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long len)
 809 {
 810         return stride_pg_count(ras->ras_stride_offset, ras->ras_stride_length,
 811                                ras->ras_stride_pages, ras->ras_stride_offset,
 812                                len);
 813 }
 814
 815 /* Stride Read-ahead window will be increased inc_len according to
 816  * stride I/O pattern */
 817 static void ras_stride_increase_window(struct ll_readahead_state *ras,
 818                                        struct ll_ra_info *ra,
 819                                        unsigned long inc_len)
 820 {
 821         unsigned long left, step, window_len;
 822         unsigned long stride_len;
 823
 824         LASSERT(ras->ras_stride_length > 0);
 825         LASSERTF(ras->ras_window_start + ras->ras_window_len
 826                  >= ras->ras_stride_offset, "window_start %lu, window_len %lu"
 827                  " stride_offset %lu\n", ras->ras_window_start,
 828                  ras->ras_window_len, ras->ras_stride_offset);
 829
 830         stride_len = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len -
 831                      ras->ras_stride_offset;
 832
 833         left = stride_len % ras->ras_stride_length;
 834         window_len = ras->ras_window_len - left;
 835
 836         if (left < ras->ras_stride_pages)
 837                 left += inc_len;
 838         else
 839                 left = ras->ras_stride_pages + inc_len;
 840
 841         LASSERT(ras->ras_stride_pages != 0);
 842
 843         step = left / ras->ras_stride_pages;
 844         left %= ras->ras_stride_pages;
 845
 846         window_len += step * ras->ras_stride_length + left;
 847
 848         if (stride_page_count(ras, window_len) <= ra->ra_max_pages_per_file)
 849                 ras->ras_window_len = window_len;
 850
 851         RAS_CDEBUG(ras);
 852 }
 853
 854 static void ras_increase_window(struct inode *inode,
 855                                 struct ll_readahead_state *ras,
 856                                 struct ll_ra_info *ra)
 857 {
 858         /* The stretch of ra-window should be aligned with max rpc_size
 859          * but current clio architecture does not support retrieve such
 860          * information from lower layer. FIXME later
 861          */
 862         if (stride_io_mode(ras)) {
 863                 ras_stride_increase_window(ras, ra, ras->ras_rpc_size);
 864         } else {
 865                 unsigned long wlen;
 866
 867                 wlen = min(ras->ras_window_len + ras->ras_rpc_size,
 868                            ra->ra_max_pages_per_file);
 869                 if (wlen < ras->ras_rpc_size)
 870                         ras->ras_window_len = wlen;
 871                 else
 872                         ras->ras_window_len = ras_align(ras, wlen, NULL);
 873         }
 874 }
 875
 876 static void ras_update(struct ll_sb_info *sbi, struct inode *inode,
 877                        struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index,
 878                        enum ras_update_flags flags)
 879 {
 880         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 881         bool hit = flags & LL_RAS_HIT;
 882         int zero = 0, stride_detect = 0, ra_miss = 0;
 883         ENTRY;
 884
 885         spin_lock(&ras->ras_lock);
 886
 887         if (!hit)
 888                 CDEBUG(D_READA, DFID " pages at %lu miss.\n",
 889                        PFID(ll_inode2fid(inode)), index);
 890         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, hit ? RA_STAT_HIT : RA_STAT_MISS);
 891
 892         /* reset the read-ahead window in two cases.  First when the app seeks
 893          * or reads to some other part of the file.  Secondly if we get a
 894          * read-ahead miss that we think we've previously issued.  This can
 895          * be a symptom of there being so many read-ahead pages that the VM is
 896          * reclaiming it before we get to it. */
 897         if (!index_in_window(index, ras->ras_last_readpage, 8, 8)) {
 898                 zero = 1;
 899                 ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_DISTANT_READPAGE);
 900         } else if (!hit && ras->ras_window_len &&
 901                    index < ras->ras_next_readahead &&
 902                    index_in_window(index, ras->ras_window_start, 0,
 903                                    ras->ras_window_len)) {
 904                 ra_miss = 1;
 905                 ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_MISS_IN_WINDOW);
 906         }
 907
 908         /* On the second access to a file smaller than the tunable
 909          * ra_max_read_ahead_whole_pages trigger RA on all pages in the
 910          * file up to ra_max_pages_per_file.  This is simply a best effort
 911          * and only occurs once per open file.  Normal RA behavior is reverted
 912          * to for subsequent IO.  The mmap case does not increment
 913          * ras_requests and thus can never trigger this behavior. */
 914         if (ras->ras_requests >= 2 && !ras->ras_request_index) {
 915                 __u64 kms_pages;
 916
 917                 kms_pages = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >>
 918                             PAGE_SHIFT;
 919
 920                 CDEBUG(D_READA, "kmsp %llu mwp %lu mp %lu\n", kms_pages,
 921                        ra->ra_max_read_ahead_whole_pages, ra->ra_max_pages_per_file);
 922
 923                 if (kms_pages &&
 924                     kms_pages <= ra->ra_max_read_ahead_whole_pages) {
 925                         ras->ras_window_start = 0;
 926                         ras->ras_next_readahead = index + 1;
 927                         ras->ras_window_len = min(ra->ra_max_pages_per_file,
 928                                 ra->ra_max_read_ahead_whole_pages);
 929                         GOTO(out_unlock, 0);
 930                 }
 931         }
 932         if (zero) {
 933                 /* check whether it is in stride I/O mode*/
 934                 if (!index_in_stride_window(ras, index)) {
 935                         if (ras->ras_consecutive_stride_requests == 0 &&
 936                             ras->ras_request_index == 0) {
 937                                 ras_update_stride_detector(ras, index);
 938                                 ras->ras_consecutive_stride_requests++;
 939                         } else {
 940                                 ras_stride_reset(ras);
 941                         }
 942                         ras_reset(inode, ras, index);
 943                         ras->ras_consecutive_pages++;
 944                         GOTO(out_unlock, 0);
 945                 } else {
 946                         ras->ras_consecutive_pages = 0;
 947                         ras->ras_consecutive_requests = 0;
 948                         if (++ras->ras_consecutive_stride_requests > 1)
 949                                 stride_detect = 1;
 950                         RAS_CDEBUG(ras);
 951                 }
 952         } else {
 953                 if (ra_miss) {
 954                         if (index_in_stride_window(ras, index) &&
 955                             stride_io_mode(ras)) {
 956                                 if (index != ras->ras_last_readpage + 1)
 957                                         ras->ras_consecutive_pages = 0;
 958                                 ras_reset(inode, ras, index);
 959
 960                                 /* If stride-RA hit cache miss, the stride
 961                                  * detector will not be reset to avoid the
 962                                  * overhead of redetecting read-ahead mode,
 963                                  * but on the condition that the stride window
 964                                  * is still intersect with normal sequential
 965                                  * read-ahead window. */
 966                                 if (ras->ras_window_start <
 967                                     ras->ras_stride_offset)
 968                                         ras_stride_reset(ras);
 969                                 RAS_CDEBUG(ras);
 970                         } else {
 971                                 /* Reset both stride window and normal RA
 972                                  * window */
 973                                 ras_reset(inode, ras, index);
 974                                 ras->ras_consecutive_pages++;
 975                                 ras_stride_reset(ras);
 976                                 GOTO(out_unlock, 0);
 977                         }
 978                 } else if (stride_io_mode(ras)) {
 979                         /* If this is contiguous read but in stride I/O mode
 980                          * currently, check whether stride step still is valid,
 981                          * if invalid, it will reset the stride ra window*/
 982                         if (!index_in_stride_window(ras, index)) {
 983                                 /* Shrink stride read-ahead window to be zero */
 984                                 ras_stride_reset(ras);
 985                                 ras->ras_window_len = 0;
 986                                 ras->ras_next_readahead = index;
 987                         }
 988                 }
 989         }
 990         ras->ras_consecutive_pages++;
 991         ras->ras_last_readpage = index;
 992         ras_set_start(inode, ras, index);
 993
 994         if (stride_io_mode(ras)) {
 995                 /* Since stride readahead is sentivite to the offset
 996                  * of read-ahead, so we use original offset here,
 997                  * instead of ras_window_start, which is RPC aligned */
 998                 ras->ras_next_readahead = max(index + 1,
 999                                               ras->ras_next_readahead);
1000                 ras->ras_window_start = max(ras->ras_stride_offset,
1001                                             ras->ras_window_start);
1002         } else {
1003                 if (ras->ras_next_readahead < ras->ras_window_start)
1004                         ras->ras_next_readahead = ras->ras_window_start;
1005                 if (!hit)
1006                         ras->ras_next_readahead = index + 1;
1007         }
1008         RAS_CDEBUG(ras);
1009
1010         /* Trigger RA in the mmap case where ras_consecutive_requests
1011          * is not incremented and thus can't be used to trigger RA */
1012         if (ras->ras_consecutive_pages >= 4 && flags & LL_RAS_MMAP) {
1013                 ras_increase_window(inode, ras, ra);
1014                 /* reset consecutive pages so that the readahead window can
1015                  * grow gradually. */
1016                 ras->ras_consecutive_pages = 0;
1017                 GOTO(out_unlock, 0);
1018         }
1019
1020         /* Initially reset the stride window offset to next_readahead*/
1021         if (ras->ras_consecutive_stride_requests == 2 && stride_detect) {
1022                 /**
1023                  * Once stride IO mode is detected, next_readahead should be
1024                  * reset to make sure next_readahead > stride offset
1025                  */
1026                 ras->ras_next_readahead = max(index, ras->ras_next_readahead);
1027                 ras->ras_stride_offset = index;
1028                 ras->ras_window_start = max(index, ras->ras_window_start);
1029         }
1030
1031         /* The initial ras_window_len is set to the request size.  To avoid
1032          * uselessly reading and discarding pages for random IO the window is
1033          * only increased once per consecutive request received. */
1034         if ((ras->ras_consecutive_requests > 1 || stride_detect) &&
1035             !ras->ras_request_index)
1036                 ras_increase_window(inode, ras, ra);
1037         EXIT;
1038 out_unlock:
1039         RAS_CDEBUG(ras);
1040         ras->ras_request_index++;
1041         spin_unlock(&ras->ras_lock);
1042         return;
1043 }
1044
1045 int ll_writepage(struct page *vmpage, struct writeback_control *wbc)
1046 {
1047         struct inode           *inode = vmpage->mapping->host;
1048         struct ll_inode_info   *lli   = ll_i2info(inode);
1049         struct lu_env          *env;
1050         struct cl_io           *io;
1051         struct cl_page         *page;
1052         struct cl_object       *clob;
1053         bool redirtied = false;
1054         bool unlocked = false;
1055         int result;
1056         __u16 refcheck;
1057         ENTRY;
1058
1059         LASSERT(PageLocked(vmpage));
1060         LASSERT(!PageWriteback(vmpage));
1061
1062         LASSERT(ll_i2dtexp(inode) != NULL);
1063
1064         env = cl_env_get(&refcheck);
1065         if (IS_ERR(env))
1066                 GOTO(out, result = PTR_ERR(env));
1067
1068         clob  = ll_i2info(inode)->lli_clob;
1069         LASSERT(clob != NULL);
1070
1071         io = vvp_env_thread_io(env);
1072         io->ci_obj = clob;
1073         io->ci_ignore_layout = 1;
1074         result = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, clob);
1075         if (result == 0) {
1076                 page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index,
1077                                     vmpage, CPT_CACHEABLE);
1078                 if (!IS_ERR(page)) {
1079                         lu_ref_add(&page->cp_reference, "writepage",
1080                                    current);
1081                         cl_page_assume(env, io, page);
1082                         result = cl_page_flush(env, io, page);
1083                         if (result != 0) {
1084                                 /*
1085                                  * Re-dirty page on error so it retries write,
1086                                  * but not in case when IO has actually
1087                                  * occurred and completed with an error.
1088                                  */
1089                                 if (!PageError(vmpage)) {
1090                                         redirty_page_for_writepage(wbc, vmpage);
1091                                         result = 0;
1092                                         redirtied = true;
1093                                 }
1094                         }
1095                         cl_page_disown(env, io, page);
1096                         unlocked = true;
1097                         lu_ref_del(&page->cp_reference,
1098                                    "writepage", current);
1099                         cl_page_put(env, page);
1100                 } else {
1101                         result = PTR_ERR(page);
1102                 }
1103         }
1104         cl_io_fini(env, io);
1105
1106         if (redirtied && wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) {
1107                 loff_t offset = cl_offset(clob, vmpage->index);
1108
1109                 /* Flush page failed because the extent is being written out.
1110                  * Wait for the write of extent to be finished to avoid
1111                  * breaking kernel which assumes ->writepage should mark
1112                  * PageWriteback or clean the page. */
1113                 result = cl_sync_file_range(inode, offset,
1114                                             offset + PAGE_SIZE - 1,
1115                                             CL_FSYNC_LOCAL, 1);
1116                 if (result > 0) {
1117                         /* actually we may have written more than one page.
1118                          * decreasing this page because the caller will count
1119                          * it. */
1120                         wbc->nr_to_write -= result - 1;
1121                         result = 0;
1122                 }
1123         }
1124
1125         cl_env_put(env, &refcheck);
1126         GOTO(out, result);
1127
1128 out:
1129         if (result < 0) {
1130                 if (!lli->lli_async_rc)
1131                         lli->lli_async_rc = result;
1132                 SetPageError(vmpage);
1133                 if (!unlocked)
1134                         unlock_page(vmpage);
1135         }
1136         return result;
1137 }
1138
1139 int ll_writepages(struct address_space *mapping, struct writeback_control *wbc)
1140 {
1141         struct inode *inode = mapping->host;
1142         loff_t start;
1143         loff_t end;
1144         enum cl_fsync_mode mode;
1145         int range_whole = 0;
1146         int result;
1147         ENTRY;
1148
1149         if (wbc->range_cyclic) {
1150                 start = mapping->writeback_index << PAGE_SHIFT;
1151                 end = OBD_OBJECT_EOF;
1152         } else {
1153                 start = wbc->range_start;
1154                 end = wbc->range_end;
1155                 if (end == LLONG_MAX) {
1156                         end = OBD_OBJECT_EOF;
1157                         range_whole = start == 0;
1158                 }
1159         }
1160
1161         mode = CL_FSYNC_NONE;
1162         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1163                 mode = CL_FSYNC_LOCAL;
1164
1165         if (ll_i2info(inode)->lli_clob == NULL)
1166                 RETURN(0);
1167
1168         /* for directio, it would call writepages() to evict cached pages
1169          * inside the IO context of write, which will cause deadlock at
1170          * layout_conf since it waits for active IOs to complete. */
1171         result = cl_sync_file_range(inode, start, end, mode, 1);
1172         if (result > 0) {
1173                 wbc->nr_to_write -= result;
1174                 result = 0;
1175          }
1176
1177         if (wbc->range_cyclic || (range_whole && wbc->nr_to_write > 0)) {
1178                 if (end == OBD_OBJECT_EOF)
1179                         mapping->writeback_index = 0;
1180                 else
1181                         mapping->writeback_index = (end >> PAGE_SHIFT) + 1;
1182         }
1183         RETURN(result);
1184 }
1185
1186 struct ll_cl_context *ll_cl_find(struct file *file)
1187 {
1188         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1189         struct ll_cl_context *lcc;
1190         struct ll_cl_context *found = NULL;
1191
1192         read_lock(&fd->fd_lock);
1193         list_for_each_entry(lcc, &fd->fd_lccs, lcc_list) {
1194                 if (lcc->lcc_cookie == current) {
1195                         found = lcc;
1196                         break;
1197                 }
1198         }
1199         read_unlock(&fd->fd_lock);
1200
1201         return found;
1202 }
1203
1204 void ll_cl_add(struct file *file, const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1205                enum lcc_type type)
1206 {
1207         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1208         struct ll_cl_context *lcc = &ll_env_info(env)->lti_io_ctx;
1209
1210         memset(lcc, 0, sizeof(*lcc));
1211         INIT_LIST_HEAD(&lcc->lcc_list);
1212         lcc->lcc_cookie = current;
1213         lcc->lcc_env = env;
1214         lcc->lcc_io = io;
1215         lcc->lcc_type = type;
1216
1217         write_lock(&fd->fd_lock);
1218         list_add(&lcc->lcc_list, &fd->fd_lccs);
1219         write_unlock(&fd->fd_lock);
1220 }
1221
1222 void ll_cl_remove(struct file *file, const struct lu_env *env)
1223 {
1224         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1225         struct ll_cl_context *lcc = &ll_env_info(env)->lti_io_ctx;
1226
1227         write_lock(&fd->fd_lock);
1228         list_del_init(&lcc->lcc_list);
1229         write_unlock(&fd->fd_lock);
1230 }
1231
1232 int ll_io_read_page(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1233                            struct cl_page *page, struct file *file)
1234 {
1235         struct inode              *inode  = vvp_object_inode(page->cp_obj);
1236         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1237         struct ll_file_data       *fd     = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1238         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
1239         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
1240         struct cl_sync_io         *anchor = NULL;
1241         struct vvp_page           *vpg;
1242         int                        rc = 0;
1243         bool                       uptodate;
1244         ENTRY;
1245
1246         vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(page->cp_obj, page));
1247         uptodate = vpg->vpg_defer_uptodate;
1248
1249         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file > 0 &&
1250             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages > 0 &&
1251             !vpg->vpg_ra_updated) {
1252                 struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
1253                 enum ras_update_flags flags = 0;
1254
1255                 if (uptodate)
1256                         flags |= LL_RAS_HIT;
1257                 if (!vio->vui_ra_valid)
1258                         flags |= LL_RAS_MMAP;
1259                 ras_update(sbi, inode, ras, vvp_index(vpg), flags);
1260         }
1261
1262         cl_2queue_init(queue);
1263         if (uptodate) {
1264                 vpg->vpg_ra_used = 1;
1265                 cl_page_export(env, page, 1);
1266                 cl_page_disown(env, io, page);
1267         } else {
1268                 anchor = &vvp_env_info(env)->vti_anchor;
1269                 cl_sync_io_init(anchor, 1);
1270                 page->cp_sync_io = anchor;
1271
1272                 cl_2queue_add(queue, page);
1273         }
1274
1275         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file > 0 &&
1276             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages > 0) {
1277                 int rc2;
1278
1279                 rc2 = ll_readahead(env, io, &queue->c2_qin, ras,
1280                                    uptodate, file);
1281                 CDEBUG(D_READA, DFID "%d pages read ahead at %lu\n",
1282                        PFID(ll_inode2fid(inode)), rc2, vvp_index(vpg));
1283         }
1284
1285         if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
1286                 int count = queue->c2_qin.pl_nr;
1287                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, CRT_READ, queue);
1288                 if (rc == 0)
1289                         task_io_account_read(PAGE_SIZE * count);
1290         }
1291
1292
1293         if (anchor != NULL && !cl_page_is_owned(page, io)) { /* have sent */
1294                 rc = cl_sync_io_wait(env, anchor, 0);
1295
1296                 cl_page_assume(env, io, page);
1297                 cl_page_list_del(env, &queue->c2_qout, page);
1298
1299                 if (!PageUptodate(cl_page_vmpage(page))) {
1300                         /* Failed to read a mirror, discard this page so that
1301                          * new page can be created with new mirror.
1302                          *
1303                          * TODO: this is not needed after page reinit
1304                          * route is implemented */
1305                         cl_page_discard(env, io, page);
1306                 }
1307                 cl_page_disown(env, io, page);
1308         }
1309
1310         /* TODO: discard all pages until page reinit route is implemented */
1311         cl_page_list_discard(env, io, &queue->c2_qin);
1312
1313         /* Unlock unsent read pages in case of error. */
1314         cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
1315
1316         cl_2queue_fini(env, queue);
1317
1318         RETURN(rc);
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Possible return value:
1323  * 0 no async readahead triggered and fast read could not be used.
1324  * 1 no async readahead, but fast read could be used.
1325  * 2 async readahead triggered and fast read could be used too.
1326  * < 0 on error.
1327  */
1328 static int kickoff_async_readahead(struct file *file, unsigned long pages)
1329 {
1330         struct ll_readahead_work *lrw;
1331         struct inode *inode = file_inode(file);
1332         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
1333         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1334         struct ll_readahead_state *ras = &fd->fd_ras;
1335         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
1336         unsigned long throttle;
1337         unsigned long start = ras_align(ras, ras->ras_next_readahead, NULL);
1338         unsigned long end = start + pages - 1;
1339
1340         throttle = min(ra->ra_async_pages_per_file_threshold,
1341                        ra->ra_max_pages_per_file);
1342         /*
1343          * If this is strided i/o or the window is smaller than the
1344          * throttle limit, we do not do async readahead. Otherwise,
1345          * we do async readahead, allowing the user thread to do fast i/o.
1346          */
1347         if (stride_io_mode(ras) || !throttle ||
1348             ras->ras_window_len < throttle)
1349                 return 0;
1350
1351         if ((atomic_read(&ra->ra_cur_pages) + pages) > ra->ra_max_pages)
1352                 return 0;
1353
1354         if (ras->ras_async_last_readpage == start)
1355                 return 1;
1356
1357         /* ll_readahead_work_free() free it */
1358         OBD_ALLOC_PTR(lrw);
1359         if (lrw) {
1360                 lrw->lrw_file = get_file(file);
1361                 lrw->lrw_start = start;
1362                 lrw->lrw_end = end;
1363                 spin_lock(&ras->ras_lock);
1364                 ras->ras_next_readahead = end + 1;
1365                 ras->ras_async_last_readpage = start;
1366                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
1367                 ll_readahead_work_add(inode, lrw);
1368         } else {
1369                 return -ENOMEM;
1370         }
1371
1372         return 2;
1373 }
1374
1375 int ll_readpage(struct file *file, struct page *vmpage)
1376 {
1377         struct inode *inode = file_inode(file);
1378         struct cl_object *clob = ll_i2info(inode)->lli_clob;
1379         struct ll_cl_context *lcc;
1380         const struct lu_env  *env = NULL;
1381         struct cl_io   *io = NULL;
1382         struct cl_page *page;
1383         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
1384         int result;
1385         ENTRY;
1386
1387         lcc = ll_cl_find(file);
1388         if (lcc != NULL) {
1389                 env = lcc->lcc_env;
1390                 io  = lcc->lcc_io;
1391         }
1392
1393         if (io == NULL) { /* fast read */
1394                 struct inode *inode = file_inode(file);
1395                 struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1396                 struct ll_readahead_state *ras = &fd->fd_ras;
1397                 struct lu_env  *local_env = NULL;
1398                 unsigned long fast_read_pages =
1399                         max(RA_REMAIN_WINDOW_MIN, ras->ras_rpc_size);
1400                 struct vvp_page *vpg;
1401
1402                 result = -ENODATA;
1403
1404                 /* TODO: need to verify the layout version to make sure
1405                  * the page is not invalid due to layout change. */
1406                 page = cl_vmpage_page(vmpage, clob);
1407                 if (page == NULL) {
1408                         unlock_page(vmpage);
1409                         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_FAILED_FAST_READ);
1410                         RETURN(result);
1411                 }
1412
1413                 vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(page->cp_obj, page));
1414                 if (vpg->vpg_defer_uptodate) {
1415                         enum ras_update_flags flags = LL_RAS_HIT;
1416
1417                         if (lcc && lcc->lcc_type == LCC_MMAP)
1418                                 flags |= LL_RAS_MMAP;
1419
1420                         /* For fast read, it updates read ahead state only
1421                          * if the page is hit in cache because non cache page
1422                          * case will be handled by slow read later. */
1423                         ras_update(sbi, inode, ras, vvp_index(vpg), flags);
1424                         /* avoid duplicate ras_update() call */
1425                         vpg->vpg_ra_updated = 1;
1426
1427                         /* Check if we can issue a readahead RPC, if that is
1428                          * the case, we can't do fast IO because we will need
1429                          * a cl_io to issue the RPC. */
1430                         if (ras->ras_window_start + ras->ras_window_len <
1431                             ras->ras_next_readahead + fast_read_pages ||
1432                             kickoff_async_readahead(file, fast_read_pages) > 0)
1433                                 result = 0;
1434                 }
1435
1436                 if (!env) {
1437                         local_env = cl_env_percpu_get();
1438                         env = local_env;
1439                 }
1440
1441                 /* export the page and skip io stack */
1442                 if (result == 0) {
1443                         vpg->vpg_ra_used = 1;
1444                         cl_page_export(env, page, 1);
1445                 } else {
1446                         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_FAILED_FAST_READ);
1447                 }
1448                 /* release page refcount before unlocking the page to ensure
1449                  * the object won't be destroyed in the calling path of
1450                  * cl_page_put(). Please see comment in ll_releasepage(). */
1451                 cl_page_put(env, page);
1452                 unlock_page(vmpage);
1453                 if (local_env)
1454                         cl_env_percpu_put(local_env);
1455
1456                 RETURN(result);
1457         }
1458
1459         LASSERT(io->ci_state == CIS_IO_GOING);
1460         page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
1461         if (!IS_ERR(page)) {
1462                 LASSERT(page->cp_type == CPT_CACHEABLE);
1463                 if (likely(!PageUptodate(vmpage))) {
1464                         cl_page_assume(env, io, page);
1465
1466                         result = ll_io_read_page(env, io, page, file);
1467                 } else {
1468                         /* Page from a non-object file. */
1469                         unlock_page(vmpage);
1470                         result = 0;
1471                 }
1472                 cl_page_put(env, page);
1473         } else {
1474                 unlock_page(vmpage);
1475                 result = PTR_ERR(page);
1476         }
1477         RETURN(result);
1478 }