Whamcloud - gitweb
LU-12401 gss: fix checksum for Kerberos and SSK
[fs/lustre-release.git] / 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                         pgoff_t offset;
406                         /* FIXME: This assertion only is valid when it is for
407                          * forward read-ahead, it will be fixed when backward
408                          * read-ahead is implemented */
409                         LASSERTF(page_idx >= ria->ria_stoff,
410                                 "Invalid page_idx %lu rs %lu re %lu ro %lu "
411                                 "rl %lu rp %lu\n", page_idx,
412                                 ria->ria_start, ria->ria_end, ria->ria_stoff,
413                                 ria->ria_length, ria->ria_pages);
414                         offset = page_idx - ria->ria_stoff;
415                         offset = offset % (ria->ria_length);
416                         if (offset > ria->ria_pages) {
417                                 page_idx += ria->ria_length - offset;
418                                 CDEBUG(D_READA, "i %lu skip %lu \n", page_idx,
419                                        ria->ria_length - offset);
420                                 continue;
421                         }
422                 }
423         }
424
425         cl_read_ahead_release(env, &ra);
426
427         return count;
428 }
429
430 static void ll_readahead_work_free(struct ll_readahead_work *work)
431 {
432         fput(work->lrw_file);
433         OBD_FREE_PTR(work);
434 }
435
436 static void ll_readahead_handle_work(struct work_struct *wq);
437 static void ll_readahead_work_add(struct inode *inode,
438                                   struct ll_readahead_work *work)
439 {
440         INIT_WORK(&work->lrw_readahead_work, ll_readahead_handle_work);
441         queue_work(ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ll_readahead_wq,
442                    &work->lrw_readahead_work);
443 }
444
445 static int ll_readahead_file_kms(const struct lu_env *env,
446                                 struct cl_io *io, __u64 *kms)
447 {
448         struct cl_object *clob;
449         struct inode *inode;
450         struct cl_attr *attr = vvp_env_thread_attr(env);
451         int ret;
452
453         clob = io->ci_obj;
454         inode = vvp_object_inode(clob);
455
456         cl_object_attr_lock(clob);
457         ret = cl_object_attr_get(env, clob, attr);
458         cl_object_attr_unlock(clob);
459
460         if (ret != 0)
461                 RETURN(ret);
462
463         *kms = attr->cat_kms;
464         return 0;
465 }
466
467 static void ll_readahead_handle_work(struct work_struct *wq)
468 {
469         struct ll_readahead_work *work;
470         struct lu_env *env;
471         __u16 refcheck;
472         struct ra_io_arg *ria;
473         struct inode *inode;
474         struct ll_file_data *fd;
475         struct ll_readahead_state *ras;
476         struct cl_io *io;
477         struct cl_2queue *queue;
478         pgoff_t ra_end = 0;
479         unsigned long len, mlen = 0;
480         struct file *file;
481         __u64 kms;
482         int rc;
483         unsigned long end_index;
484
485         work = container_of(wq, struct ll_readahead_work,
486                             lrw_readahead_work);
487         fd = LUSTRE_FPRIVATE(work->lrw_file);
488         ras = &fd->fd_ras;
489         file = work->lrw_file;
490         inode = file_inode(file);
491
492         env = cl_env_alloc(&refcheck, LCT_NOREF);
493         if (IS_ERR(env))
494                 GOTO(out_free_work, rc = PTR_ERR(env));
495
496         io = vvp_env_thread_io(env);
497         ll_io_init(io, file, CIT_READ);
498
499         rc = ll_readahead_file_kms(env, io, &kms);
500         if (rc != 0)
501                 GOTO(out_put_env, rc);
502
503         if (kms == 0) {
504                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_LEN);
505                 GOTO(out_put_env, rc = 0);
506         }
507
508         ria = &ll_env_info(env)->lti_ria;
509         memset(ria, 0, sizeof(*ria));
510
511         ria->ria_start = work->lrw_start;
512         /* Truncate RA window to end of file */
513         end_index = (unsigned long)((kms - 1) >> PAGE_SHIFT);
514         if (end_index <= work->lrw_end) {
515                 work->lrw_end = end_index;
516                 ria->ria_eof = true;
517         }
518         if (work->lrw_end <= work->lrw_start)
519                 GOTO(out_put_env, rc = 0);
520
521         ria->ria_end = work->lrw_end;
522         len = ria->ria_end - ria->ria_start + 1;
523         ria->ria_reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(inode), ria,
524                                             ria_page_count(ria), mlen);
525
526         CDEBUG(D_READA,
527                "async reserved pages: %lu/%lu/%lu, ra_cur %d, ra_max %lu\n",
528                ria->ria_reserved, len, mlen,
529                atomic_read(&ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_cur_pages),
530                ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_max_pages);
531
532         if (ria->ria_reserved < len) {
533                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
534                 if (PAGES_TO_MiB(ria->ria_reserved) < 1) {
535                         ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
536                         GOTO(out_put_env, rc = 0);
537                 }
538         }
539
540         rc = cl_io_rw_init(env, io, CIT_READ, ria->ria_start, len);
541         if (rc)
542                 GOTO(out_put_env, rc);
543
544         vvp_env_io(env)->vui_io_subtype = IO_NORMAL;
545         vvp_env_io(env)->vui_fd = fd;
546         io->ci_state = CIS_LOCKED;
547         io->ci_async_readahead = true;
548         rc = cl_io_start(env, io);
549         if (rc)
550                 GOTO(out_io_fini, rc);
551
552         queue = &io->ci_queue;
553         cl_2queue_init(queue);
554
555         rc = ll_read_ahead_pages(env, io, &queue->c2_qin, ras, ria, &ra_end);
556         if (ria->ria_reserved != 0)
557                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
558         if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
559                 int count = queue->c2_qin.pl_nr;
560
561                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, CRT_READ, queue);
562                 if (rc == 0)
563                         task_io_account_read(PAGE_SIZE * count);
564         }
565         if (ria->ria_end == ra_end && ra_end == (kms >> PAGE_SHIFT))
566                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_EOF);
567
568         if (ra_end != ria->ria_end)
569                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_FAILED_REACH_END);
570
571         /* TODO: discard all pages until page reinit route is implemented */
572         cl_page_list_discard(env, io, &queue->c2_qin);
573
574         /* Unlock unsent read pages in case of error. */
575         cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
576
577         cl_2queue_fini(env, queue);
578 out_io_fini:
579         cl_io_end(env, io);
580         cl_io_fini(env, io);
581 out_put_env:
582         cl_env_put(env, &refcheck);
583 out_free_work:
584         if (ra_end > 0)
585                 ll_ra_stats_inc_sbi(ll_i2sbi(inode), RA_STAT_ASYNC);
586         ll_readahead_work_free(work);
587 }
588
589 static int ll_readahead(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
590                         struct cl_page_list *queue,
591                         struct ll_readahead_state *ras, bool hit,
592                         struct file *file)
593 {
594         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
595         struct ll_thread_info *lti = ll_env_info(env);
596         unsigned long len, mlen = 0;
597         pgoff_t ra_end = 0, start = 0, end = 0;
598         struct inode *inode;
599         struct ra_io_arg *ria = &lti->lti_ria;
600         struct cl_object *clob;
601         int ret = 0;
602         __u64 kms;
603         ENTRY;
604
605         clob = io->ci_obj;
606         inode = vvp_object_inode(clob);
607
608         memset(ria, 0, sizeof *ria);
609         ret = ll_readahead_file_kms(env, io, &kms);
610         if (ret != 0)
611                 RETURN(ret);
612
613         if (kms == 0) {
614                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_LEN);
615                 RETURN(0);
616         }
617
618         spin_lock(&ras->ras_lock);
619
620         /**
621          * Note: other thread might rollback the ras_next_readahead,
622          * if it can not get the full size of prepared pages, see the
623          * end of this function. For stride read ahead, it needs to
624          * make sure the offset is no less than ras_stride_offset,
625          * so that stride read ahead can work correctly.
626          */
627         if (stride_io_mode(ras))
628                 start = max(ras->ras_next_readahead, ras->ras_stride_offset);
629         else
630                 start = ras->ras_next_readahead;
631
632         if (ras->ras_window_len > 0)
633                 end = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len - 1;
634
635         /* Enlarge the RA window to encompass the full read */
636         if (vio->vui_ra_valid &&
637             end < vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - 1)
638                 end = vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - 1;
639
640         if (end != 0) {
641                 unsigned long end_index;
642
643                 /* Truncate RA window to end of file */
644                 end_index = (unsigned long)((kms - 1) >> PAGE_SHIFT);
645                 if (end_index <= end) {
646                         end = end_index;
647                         ria->ria_eof = true;
648                 }
649         }
650         ria->ria_start = start;
651         ria->ria_end = end;
652         /* If stride I/O mode is detected, get stride window*/
653         if (stride_io_mode(ras)) {
654                 ria->ria_stoff = ras->ras_stride_offset;
655                 ria->ria_length = ras->ras_stride_length;
656                 ria->ria_pages = ras->ras_stride_pages;
657         }
658         spin_unlock(&ras->ras_lock);
659
660         if (end == 0) {
661                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
662                 RETURN(0);
663         }
664         len = ria_page_count(ria);
665         if (len == 0) {
666                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
667                 RETURN(0);
668         }
669
670         RAS_CDEBUG(ras);
671         CDEBUG(D_READA, DFID": ria: %lu/%lu, bead: %lu/%lu, hit: %d\n",
672                PFID(lu_object_fid(&clob->co_lu)),
673                ria->ria_start, ria->ria_end,
674                vio->vui_ra_valid ? vio->vui_ra_start : 0,
675                vio->vui_ra_valid ? vio->vui_ra_count : 0,
676                hit);
677
678         /* at least to extend the readahead window to cover current read */
679         if (!hit && vio->vui_ra_valid &&
680             vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count > ria->ria_start) {
681                 unsigned long remainder;
682
683                 /* to the end of current read window. */
684                 mlen = vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - ria->ria_start;
685                 /* trim to RPC boundary */
686                 ras_align(ras, ria->ria_start, &remainder);
687                 mlen = min(mlen, ras->ras_rpc_size - remainder);
688                 ria->ria_end_min = ria->ria_start + mlen;
689         }
690
691         ria->ria_reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(inode), ria, len, mlen);
692         if (ria->ria_reserved < len)
693                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
694
695         CDEBUG(D_READA, "reserved pages: %lu/%lu/%lu, ra_cur %d, ra_max %lu\n",
696                ria->ria_reserved, len, mlen,
697                atomic_read(&ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_cur_pages),
698                ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_max_pages);
699
700         ret = ll_read_ahead_pages(env, io, queue, ras, ria, &ra_end);
701
702         if (ria->ria_reserved != 0)
703                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
704
705         if (ra_end == end && ra_end == (kms >> PAGE_SHIFT))
706                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_EOF);
707
708         CDEBUG(D_READA, "ra_end = %lu end = %lu stride end = %lu pages = %d\n",
709                ra_end, end, ria->ria_end, ret);
710
711         if (ra_end != end)
712                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_FAILED_REACH_END);
713         if (ra_end > 0) {
714                 /* update the ras so that the next read-ahead tries from
715                  * where we left off. */
716                 spin_lock(&ras->ras_lock);
717                 ras->ras_next_readahead = ra_end + 1;
718                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
719                 RAS_CDEBUG(ras);
720         }
721
722         RETURN(ret);
723 }
724
725 static void ras_set_start(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras,
726                           unsigned long index)
727 {
728         ras->ras_window_start = ras_align(ras, index, NULL);
729 }
730
731 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
732 static void ras_reset(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras,
733                       unsigned long index)
734 {
735         ras->ras_last_readpage = index;
736         ras->ras_consecutive_requests = 0;
737         ras->ras_consecutive_pages = 0;
738         ras->ras_window_len = 0;
739         ras_set_start(inode, ras, index);
740         ras->ras_next_readahead = max(ras->ras_window_start, index + 1);
741
742         RAS_CDEBUG(ras);
743 }
744
745 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
746 static void ras_stride_reset(struct ll_readahead_state *ras)
747 {
748         ras->ras_consecutive_stride_requests = 0;
749         ras->ras_stride_length = 0;
750         ras->ras_stride_pages = 0;
751         RAS_CDEBUG(ras);
752 }
753
754 void ll_readahead_init(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras)
755 {
756         spin_lock_init(&ras->ras_lock);
757         ras->ras_rpc_size = PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
758         ras_reset(inode, ras, 0);
759         ras->ras_requests = 0;
760 }
761
762 /*
763  * Check whether the read request is in the stride window.
764  * If it is in the stride window, return 1, otherwise return 0.
765  */
766 static int index_in_stride_window(struct ll_readahead_state *ras,
767                                   unsigned long index)
768 {
769         unsigned long stride_gap;
770
771         if (ras->ras_stride_length == 0 || ras->ras_stride_pages == 0 ||
772             ras->ras_stride_pages == ras->ras_stride_length)
773                 return 0;
774
775         stride_gap = index - ras->ras_last_readpage - 1;
776
777         /* If it is contiguous read */
778         if (stride_gap == 0)
779                 return ras->ras_consecutive_pages + 1 <= ras->ras_stride_pages;
780
781         /* Otherwise check the stride by itself */
782         return (ras->ras_stride_length - ras->ras_stride_pages) == stride_gap &&
783                 ras->ras_consecutive_pages == ras->ras_stride_pages;
784 }
785
786 static void ras_update_stride_detector(struct ll_readahead_state *ras,
787                                        unsigned long index)
788 {
789         unsigned long stride_gap = index - ras->ras_last_readpage - 1;
790
791         if (!stride_io_mode(ras) && (stride_gap != 0 ||
792              ras->ras_consecutive_stride_requests == 0)) {
793                 ras->ras_stride_pages = ras->ras_consecutive_pages;
794                 ras->ras_stride_length = stride_gap +ras->ras_consecutive_pages;
795         }
796         LASSERT(ras->ras_request_index == 0);
797         LASSERT(ras->ras_consecutive_stride_requests == 0);
798
799         if (index <= ras->ras_last_readpage) {
800                 /*Reset stride window for forward read*/
801                 ras_stride_reset(ras);
802                 return;
803         }
804
805         ras->ras_stride_pages = ras->ras_consecutive_pages;
806         ras->ras_stride_length = stride_gap +ras->ras_consecutive_pages;
807
808         RAS_CDEBUG(ras);
809         return;
810 }
811
812 static unsigned long
813 stride_page_count(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long len)
814 {
815         return stride_pg_count(ras->ras_stride_offset, ras->ras_stride_length,
816                                ras->ras_stride_pages, ras->ras_stride_offset,
817                                len);
818 }
819
820 /* Stride Read-ahead window will be increased inc_len according to
821  * stride I/O pattern */
822 static void ras_stride_increase_window(struct ll_readahead_state *ras,
823                                        struct ll_ra_info *ra,
824                                        unsigned long inc_len)
825 {
826         unsigned long left, step, window_len;
827         unsigned long stride_len;
828
829         LASSERT(ras->ras_stride_length > 0);
830         LASSERTF(ras->ras_window_start + ras->ras_window_len
831                  >= ras->ras_stride_offset, "window_start %lu, window_len %lu"
832                  " stride_offset %lu\n", ras->ras_window_start,
833                  ras->ras_window_len, ras->ras_stride_offset);
834
835         stride_len = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len -
836                      ras->ras_stride_offset;
837
838         left = stride_len % ras->ras_stride_length;
839         window_len = ras->ras_window_len - left;
840
841         if (left < ras->ras_stride_pages)
842                 left += inc_len;
843         else
844                 left = ras->ras_stride_pages + inc_len;
845
846         LASSERT(ras->ras_stride_pages != 0);
847
848         step = left / ras->ras_stride_pages;
849         left %= ras->ras_stride_pages;
850
851         window_len += step * ras->ras_stride_length + left;
852
853         if (stride_page_count(ras, window_len) <= ra->ra_max_pages_per_file)
854                 ras->ras_window_len = window_len;
855
856         RAS_CDEBUG(ras);
857 }
858
859 static void ras_increase_window(struct inode *inode,
860                                 struct ll_readahead_state *ras,
861                                 struct ll_ra_info *ra)
862 {
863         /* The stretch of ra-window should be aligned with max rpc_size
864          * but current clio architecture does not support retrieve such
865          * information from lower layer. FIXME later
866          */
867         if (stride_io_mode(ras)) {
868                 ras_stride_increase_window(ras, ra, ras->ras_rpc_size);
869         } else {
870                 unsigned long wlen;
871
872                 wlen = min(ras->ras_window_len + ras->ras_rpc_size,
873                            ra->ra_max_pages_per_file);
874                 if (wlen < ras->ras_rpc_size)
875                         ras->ras_window_len = wlen;
876                 else
877                         ras->ras_window_len = ras_align(ras, wlen, NULL);
878         }
879 }
880
881 static void ras_update(struct ll_sb_info *sbi, struct inode *inode,
882                        struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index,
883                        enum ras_update_flags flags)
884 {
885         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
886         bool hit = flags & LL_RAS_HIT;
887         int zero = 0, stride_detect = 0, ra_miss = 0;
888         ENTRY;
889
890         spin_lock(&ras->ras_lock);
891
892         if (!hit)
893                 CDEBUG(D_READA, DFID " pages at %lu miss.\n",
894                        PFID(ll_inode2fid(inode)), index);
895         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, hit ? RA_STAT_HIT : RA_STAT_MISS);
896
897         /* reset the read-ahead window in two cases.  First when the app seeks
898          * or reads to some other part of the file.  Secondly if we get a
899          * read-ahead miss that we think we've previously issued.  This can
900          * be a symptom of there being so many read-ahead pages that the VM is
901          * reclaiming it before we get to it. */
902         if (!index_in_window(index, ras->ras_last_readpage, 8, 8)) {
903                 zero = 1;
904                 ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_DISTANT_READPAGE);
905         } else if (!hit && ras->ras_window_len &&
906                    index < ras->ras_next_readahead &&
907                    index_in_window(index, ras->ras_window_start, 0,
908                                    ras->ras_window_len)) {
909                 ra_miss = 1;
910                 ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_MISS_IN_WINDOW);
911         }
912
913         /* On the second access to a file smaller than the tunable
914          * ra_max_read_ahead_whole_pages trigger RA on all pages in the
915          * file up to ra_max_pages_per_file.  This is simply a best effort
916          * and only occurs once per open file.  Normal RA behavior is reverted
917          * to for subsequent IO.  The mmap case does not increment
918          * ras_requests and thus can never trigger this behavior. */
919         if (ras->ras_requests >= 2 && !ras->ras_request_index) {
920                 __u64 kms_pages;
921
922                 kms_pages = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >>
923                             PAGE_SHIFT;
924
925                 CDEBUG(D_READA, "kmsp %llu mwp %lu mp %lu\n", kms_pages,
926                        ra->ra_max_read_ahead_whole_pages, ra->ra_max_pages_per_file);
927
928                 if (kms_pages &&
929                     kms_pages <= ra->ra_max_read_ahead_whole_pages) {
930                         ras->ras_window_start = 0;
931                         ras->ras_next_readahead = index + 1;
932                         ras->ras_window_len = min(ra->ra_max_pages_per_file,
933                                 ra->ra_max_read_ahead_whole_pages);
934                         GOTO(out_unlock, 0);
935                 }
936         }
937         if (zero) {
938                 /* check whether it is in stride I/O mode*/
939                 if (!index_in_stride_window(ras, index)) {
940                         if (ras->ras_consecutive_stride_requests == 0 &&
941                             ras->ras_request_index == 0) {
942                                 ras_update_stride_detector(ras, index);
943                                 ras->ras_consecutive_stride_requests++;
944                         } else {
945                                 ras_stride_reset(ras);
946                         }
947                         ras_reset(inode, ras, index);
948                         ras->ras_consecutive_pages++;
949                         GOTO(out_unlock, 0);
950                 } else {
951                         ras->ras_consecutive_pages = 0;
952                         ras->ras_consecutive_requests = 0;
953                         if (++ras->ras_consecutive_stride_requests > 1)
954                                 stride_detect = 1;
955                         RAS_CDEBUG(ras);
956                 }
957         } else {
958                 if (ra_miss) {
959                         if (index_in_stride_window(ras, index) &&
960                             stride_io_mode(ras)) {
961                                 if (index != ras->ras_last_readpage + 1)
962                                         ras->ras_consecutive_pages = 0;
963                                 ras_reset(inode, ras, index);
964
965                                 /* If stride-RA hit cache miss, the stride
966                                  * detector will not be reset to avoid the
967                                  * overhead of redetecting read-ahead mode,
968                                  * but on the condition that the stride window
969                                  * is still intersect with normal sequential
970                                  * read-ahead window. */
971                                 if (ras->ras_window_start <
972                                     ras->ras_stride_offset)
973                                         ras_stride_reset(ras);
974                                 RAS_CDEBUG(ras);
975                         } else {
976                                 /* Reset both stride window and normal RA
977                                  * window */
978                                 ras_reset(inode, ras, index);
979                                 ras->ras_consecutive_pages++;
980                                 ras_stride_reset(ras);
981                                 GOTO(out_unlock, 0);
982                         }
983                 } else if (stride_io_mode(ras)) {
984                         /* If this is contiguous read but in stride I/O mode
985                          * currently, check whether stride step still is valid,
986                          * if invalid, it will reset the stride ra window*/
987                         if (!index_in_stride_window(ras, index)) {
988                                 /* Shrink stride read-ahead window to be zero */
989                                 ras_stride_reset(ras);
990                                 ras->ras_window_len = 0;
991                                 ras->ras_next_readahead = index;
992                         }
993                 }
994         }
995         ras->ras_consecutive_pages++;
996         ras->ras_last_readpage = index;
997         ras_set_start(inode, ras, index);
998
999         if (stride_io_mode(ras)) {
1000                 /* Since stride readahead is sentivite to the offset
1001                  * of read-ahead, so we use original offset here,
1002                  * instead of ras_window_start, which is RPC aligned */
1003                 ras->ras_next_readahead = max(index + 1,
1004                                               ras->ras_next_readahead);
1005                 ras->ras_window_start = max(ras->ras_stride_offset,
1006                                             ras->ras_window_start);
1007         } else {
1008                 if (ras->ras_next_readahead < ras->ras_window_start)
1009                         ras->ras_next_readahead = ras->ras_window_start;
1010                 if (!hit)
1011                         ras->ras_next_readahead = index + 1;
1012         }
1013         RAS_CDEBUG(ras);
1014
1015         /* Trigger RA in the mmap case where ras_consecutive_requests
1016          * is not incremented and thus can't be used to trigger RA */
1017         if (ras->ras_consecutive_pages >= 4 && flags & LL_RAS_MMAP) {
1018                 ras_increase_window(inode, ras, ra);
1019                 /* reset consecutive pages so that the readahead window can
1020                  * grow gradually. */
1021                 ras->ras_consecutive_pages = 0;
1022                 GOTO(out_unlock, 0);
1023         }
1024
1025         /* Initially reset the stride window offset to next_readahead*/
1026         if (ras->ras_consecutive_stride_requests == 2 && stride_detect) {
1027                 /**
1028                  * Once stride IO mode is detected, next_readahead should be
1029                  * reset to make sure next_readahead > stride offset
1030                  */
1031                 ras->ras_next_readahead = max(index, ras->ras_next_readahead);
1032                 ras->ras_stride_offset = index;
1033                 ras->ras_window_start = max(index, ras->ras_window_start);
1034         }
1035
1036         /* The initial ras_window_len is set to the request size.  To avoid
1037          * uselessly reading and discarding pages for random IO the window is
1038          * only increased once per consecutive request received. */
1039         if ((ras->ras_consecutive_requests > 1 || stride_detect) &&
1040             !ras->ras_request_index)
1041                 ras_increase_window(inode, ras, ra);
1042         EXIT;
1043 out_unlock:
1044         RAS_CDEBUG(ras);
1045         ras->ras_request_index++;
1046         spin_unlock(&ras->ras_lock);
1047         return;
1048 }
1049
1050 int ll_writepage(struct page *vmpage, struct writeback_control *wbc)
1051 {
1052         struct inode           *inode = vmpage->mapping->host;
1053         struct ll_inode_info   *lli   = ll_i2info(inode);
1054         struct lu_env          *env;
1055         struct cl_io           *io;
1056         struct cl_page         *page;
1057         struct cl_object       *clob;
1058         bool redirtied = false;
1059         bool unlocked = false;
1060         int result;
1061         __u16 refcheck;
1062         ENTRY;
1063
1064         LASSERT(PageLocked(vmpage));
1065         LASSERT(!PageWriteback(vmpage));
1066
1067         LASSERT(ll_i2dtexp(inode) != NULL);
1068
1069         env = cl_env_get(&refcheck);
1070         if (IS_ERR(env))
1071                 GOTO(out, result = PTR_ERR(env));
1072
1073         clob  = ll_i2info(inode)->lli_clob;
1074         LASSERT(clob != NULL);
1075
1076         io = vvp_env_thread_io(env);
1077         io->ci_obj = clob;
1078         io->ci_ignore_layout = 1;
1079         result = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, clob);
1080         if (result == 0) {
1081                 page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index,
1082                                     vmpage, CPT_CACHEABLE);
1083                 if (!IS_ERR(page)) {
1084                         lu_ref_add(&page->cp_reference, "writepage",
1085                                    current);
1086                         cl_page_assume(env, io, page);
1087                         result = cl_page_flush(env, io, page);
1088                         if (result != 0) {
1089                                 /*
1090                                  * Re-dirty page on error so it retries write,
1091                                  * but not in case when IO has actually
1092                                  * occurred and completed with an error.
1093                                  */
1094                                 if (!PageError(vmpage)) {
1095                                         redirty_page_for_writepage(wbc, vmpage);
1096                                         result = 0;
1097                                         redirtied = true;
1098                                 }
1099                         }
1100                         cl_page_disown(env, io, page);
1101                         unlocked = true;
1102                         lu_ref_del(&page->cp_reference,
1103                                    "writepage", current);
1104                         cl_page_put(env, page);
1105                 } else {
1106                         result = PTR_ERR(page);
1107                 }
1108         }
1109         cl_io_fini(env, io);
1110
1111         if (redirtied && wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) {
1112                 loff_t offset = cl_offset(clob, vmpage->index);
1113
1114                 /* Flush page failed because the extent is being written out.
1115                  * Wait for the write of extent to be finished to avoid
1116                  * breaking kernel which assumes ->writepage should mark
1117                  * PageWriteback or clean the page. */
1118                 result = cl_sync_file_range(inode, offset,
1119                                             offset + PAGE_SIZE - 1,
1120                                             CL_FSYNC_LOCAL, 1);
1121                 if (result > 0) {
1122                         /* actually we may have written more than one page.
1123                          * decreasing this page because the caller will count
1124                          * it. */
1125                         wbc->nr_to_write -= result - 1;
1126                         result = 0;
1127                 }
1128         }
1129
1130         cl_env_put(env, &refcheck);
1131         GOTO(out, result);
1132
1133 out:
1134         if (result < 0) {
1135                 if (!lli->lli_async_rc)
1136                         lli->lli_async_rc = result;
1137                 SetPageError(vmpage);
1138                 if (!unlocked)
1139                         unlock_page(vmpage);
1140         }
1141         return result;
1142 }
1143
1144 int ll_writepages(struct address_space *mapping, struct writeback_control *wbc)
1145 {
1146         struct inode *inode = mapping->host;
1147         loff_t start;
1148         loff_t end;
1149         enum cl_fsync_mode mode;
1150         int range_whole = 0;
1151         int result;
1152         ENTRY;
1153
1154         if (wbc->range_cyclic) {
1155                 start = mapping->writeback_index << PAGE_SHIFT;
1156                 end = OBD_OBJECT_EOF;
1157         } else {
1158                 start = wbc->range_start;
1159                 end = wbc->range_end;
1160                 if (end == LLONG_MAX) {
1161                         end = OBD_OBJECT_EOF;
1162                         range_whole = start == 0;
1163                 }
1164         }
1165
1166         mode = CL_FSYNC_NONE;
1167         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1168                 mode = CL_FSYNC_LOCAL;
1169
1170         if (ll_i2info(inode)->lli_clob == NULL)
1171                 RETURN(0);
1172
1173         /* for directio, it would call writepages() to evict cached pages
1174          * inside the IO context of write, which will cause deadlock at
1175          * layout_conf since it waits for active IOs to complete. */
1176         result = cl_sync_file_range(inode, start, end, mode, 1);
1177         if (result > 0) {
1178                 wbc->nr_to_write -= result;
1179                 result = 0;
1180          }
1181
1182         if (wbc->range_cyclic || (range_whole && wbc->nr_to_write > 0)) {
1183                 if (end == OBD_OBJECT_EOF)
1184                         mapping->writeback_index = 0;
1185                 else
1186                         mapping->writeback_index = (end >> PAGE_SHIFT) + 1;
1187         }
1188         RETURN(result);
1189 }
1190
1191 struct ll_cl_context *ll_cl_find(struct file *file)
1192 {
1193         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1194         struct ll_cl_context *lcc;
1195         struct ll_cl_context *found = NULL;
1196
1197         read_lock(&fd->fd_lock);
1198         list_for_each_entry(lcc, &fd->fd_lccs, lcc_list) {
1199                 if (lcc->lcc_cookie == current) {
1200                         found = lcc;
1201                         break;
1202                 }
1203         }
1204         read_unlock(&fd->fd_lock);
1205
1206         return found;
1207 }
1208
1209 void ll_cl_add(struct file *file, const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1210                enum lcc_type type)
1211 {
1212         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1213         struct ll_cl_context *lcc = &ll_env_info(env)->lti_io_ctx;
1214
1215         memset(lcc, 0, sizeof(*lcc));
1216         INIT_LIST_HEAD(&lcc->lcc_list);
1217         lcc->lcc_cookie = current;
1218         lcc->lcc_env = env;
1219         lcc->lcc_io = io;
1220         lcc->lcc_type = type;
1221
1222         write_lock(&fd->fd_lock);
1223         list_add(&lcc->lcc_list, &fd->fd_lccs);
1224         write_unlock(&fd->fd_lock);
1225 }
1226
1227 void ll_cl_remove(struct file *file, const struct lu_env *env)
1228 {
1229         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1230         struct ll_cl_context *lcc = &ll_env_info(env)->lti_io_ctx;
1231
1232         write_lock(&fd->fd_lock);
1233         list_del_init(&lcc->lcc_list);
1234         write_unlock(&fd->fd_lock);
1235 }
1236
1237 int ll_io_read_page(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1238                            struct cl_page *page, struct file *file)
1239 {
1240         struct inode              *inode  = vvp_object_inode(page->cp_obj);
1241         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1242         struct ll_file_data       *fd     = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1243         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
1244         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
1245         struct cl_sync_io         *anchor = NULL;
1246         struct vvp_page           *vpg;
1247         int                        rc = 0;
1248         bool                       uptodate;
1249         ENTRY;
1250
1251         vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(page->cp_obj, page));
1252         uptodate = vpg->vpg_defer_uptodate;
1253
1254         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file > 0 &&
1255             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages > 0 &&
1256             !vpg->vpg_ra_updated) {
1257                 struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
1258                 enum ras_update_flags flags = 0;
1259
1260                 if (uptodate)
1261                         flags |= LL_RAS_HIT;
1262                 if (!vio->vui_ra_valid)
1263                         flags |= LL_RAS_MMAP;
1264                 ras_update(sbi, inode, ras, vvp_index(vpg), flags);
1265         }
1266
1267         cl_2queue_init(queue);
1268         if (uptodate) {
1269                 vpg->vpg_ra_used = 1;
1270                 cl_page_export(env, page, 1);
1271                 cl_page_disown(env, io, page);
1272         } else {
1273                 anchor = &vvp_env_info(env)->vti_anchor;
1274                 cl_sync_io_init(anchor, 1, &cl_sync_io_end);
1275                 page->cp_sync_io = anchor;
1276
1277                 cl_2queue_add(queue, page);
1278         }
1279
1280         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file > 0 &&
1281             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages > 0) {
1282                 int rc2;
1283
1284                 rc2 = ll_readahead(env, io, &queue->c2_qin, ras,
1285                                    uptodate, file);
1286                 CDEBUG(D_READA, DFID "%d pages read ahead at %lu\n",
1287                        PFID(ll_inode2fid(inode)), rc2, vvp_index(vpg));
1288         }
1289
1290         if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
1291                 int count = queue->c2_qin.pl_nr;
1292                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, CRT_READ, queue);
1293                 if (rc == 0)
1294                         task_io_account_read(PAGE_SIZE * count);
1295         }
1296
1297
1298         if (anchor != NULL && !cl_page_is_owned(page, io)) { /* have sent */
1299                 rc = cl_sync_io_wait(env, anchor, 0);
1300
1301                 cl_page_assume(env, io, page);
1302                 cl_page_list_del(env, &queue->c2_qout, page);
1303
1304                 if (!PageUptodate(cl_page_vmpage(page))) {
1305                         /* Failed to read a mirror, discard this page so that
1306                          * new page can be created with new mirror.
1307                          *
1308                          * TODO: this is not needed after page reinit
1309                          * route is implemented */
1310                         cl_page_discard(env, io, page);
1311                 }
1312                 cl_page_disown(env, io, page);
1313         }
1314
1315         /* TODO: discard all pages until page reinit route is implemented */
1316         cl_page_list_discard(env, io, &queue->c2_qin);
1317
1318         /* Unlock unsent read pages in case of error. */
1319         cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
1320
1321         cl_2queue_fini(env, queue);
1322
1323         RETURN(rc);
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Possible return value:
1328  * 0 no async readahead triggered and fast read could not be used.
1329  * 1 no async readahead, but fast read could be used.
1330  * 2 async readahead triggered and fast read could be used too.
1331  * < 0 on error.
1332  */
1333 static int kickoff_async_readahead(struct file *file, unsigned long pages)
1334 {
1335         struct ll_readahead_work *lrw;
1336         struct inode *inode = file_inode(file);
1337         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
1338         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1339         struct ll_readahead_state *ras = &fd->fd_ras;
1340         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
1341         unsigned long throttle;
1342         unsigned long start = ras_align(ras, ras->ras_next_readahead, NULL);
1343         unsigned long end = start + pages - 1;
1344
1345         throttle = min(ra->ra_async_pages_per_file_threshold,
1346                        ra->ra_max_pages_per_file);
1347         /*
1348          * If this is strided i/o or the window is smaller than the
1349          * throttle limit, we do not do async readahead. Otherwise,
1350          * we do async readahead, allowing the user thread to do fast i/o.
1351          */
1352         if (stride_io_mode(ras) || !throttle ||
1353             ras->ras_window_len < throttle)
1354                 return 0;
1355
1356         if ((atomic_read(&ra->ra_cur_pages) + pages) > ra->ra_max_pages)
1357                 return 0;
1358
1359         if (ras->ras_async_last_readpage == start)
1360                 return 1;
1361
1362         /* ll_readahead_work_free() free it */
1363         OBD_ALLOC_PTR(lrw);
1364         if (lrw) {
1365                 lrw->lrw_file = get_file(file);
1366                 lrw->lrw_start = start;
1367                 lrw->lrw_end = end;
1368                 spin_lock(&ras->ras_lock);
1369                 ras->ras_next_readahead = end + 1;
1370                 ras->ras_async_last_readpage = start;
1371                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
1372                 ll_readahead_work_add(inode, lrw);
1373         } else {
1374                 return -ENOMEM;
1375         }
1376
1377         return 2;
1378 }
1379
1380 int ll_readpage(struct file *file, struct page *vmpage)
1381 {
1382         struct inode *inode = file_inode(file);
1383         struct cl_object *clob = ll_i2info(inode)->lli_clob;
1384         struct ll_cl_context *lcc;
1385         const struct lu_env  *env = NULL;
1386         struct cl_io   *io = NULL;
1387         struct cl_page *page;
1388         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
1389         int result;
1390         ENTRY;
1391
1392         lcc = ll_cl_find(file);
1393         if (lcc != NULL) {
1394                 env = lcc->lcc_env;
1395                 io  = lcc->lcc_io;
1396         }
1397
1398         if (io == NULL) { /* fast read */
1399                 struct inode *inode = file_inode(file);
1400                 struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1401                 struct ll_readahead_state *ras = &fd->fd_ras;
1402                 struct lu_env  *local_env = NULL;
1403                 unsigned long fast_read_pages =
1404                         max(RA_REMAIN_WINDOW_MIN, ras->ras_rpc_size);
1405                 struct vvp_page *vpg;
1406
1407                 result = -ENODATA;
1408
1409                 /* TODO: need to verify the layout version to make sure
1410                  * the page is not invalid due to layout change. */
1411                 page = cl_vmpage_page(vmpage, clob);
1412                 if (page == NULL) {
1413                         unlock_page(vmpage);
1414                         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_FAILED_FAST_READ);
1415                         RETURN(result);
1416                 }
1417
1418                 vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(page->cp_obj, page));
1419                 if (vpg->vpg_defer_uptodate) {
1420                         enum ras_update_flags flags = LL_RAS_HIT;
1421
1422                         if (lcc && lcc->lcc_type == LCC_MMAP)
1423                                 flags |= LL_RAS_MMAP;
1424
1425                         /* For fast read, it updates read ahead state only
1426                          * if the page is hit in cache because non cache page
1427                          * case will be handled by slow read later. */
1428                         ras_update(sbi, inode, ras, vvp_index(vpg), flags);
1429                         /* avoid duplicate ras_update() call */
1430                         vpg->vpg_ra_updated = 1;
1431
1432                         /* Check if we can issue a readahead RPC, if that is
1433                          * the case, we can't do fast IO because we will need
1434                          * a cl_io to issue the RPC. */
1435                         if (ras->ras_window_start + ras->ras_window_len <
1436                             ras->ras_next_readahead + fast_read_pages ||
1437                             kickoff_async_readahead(file, fast_read_pages) > 0)
1438                                 result = 0;
1439                 }
1440
1441                 if (!env) {
1442                         local_env = cl_env_percpu_get();
1443                         env = local_env;
1444                 }
1445
1446                 /* export the page and skip io stack */
1447                 if (result == 0) {
1448                         vpg->vpg_ra_used = 1;
1449                         cl_page_export(env, page, 1);
1450                 } else {
1451                         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_FAILED_FAST_READ);
1452                 }
1453                 /* release page refcount before unlocking the page to ensure
1454                  * the object won't be destroyed in the calling path of
1455                  * cl_page_put(). Please see comment in ll_releasepage(). */
1456                 cl_page_put(env, page);
1457                 unlock_page(vmpage);
1458                 if (local_env)
1459                         cl_env_percpu_put(local_env);
1460
1461                 RETURN(result);
1462         }
1463
1464         LASSERT(io->ci_state == CIS_IO_GOING);
1465         page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
1466         if (!IS_ERR(page)) {
1467                 LASSERT(page->cp_type == CPT_CACHEABLE);
1468                 if (likely(!PageUptodate(vmpage))) {
1469                         cl_page_assume(env, io, page);
1470
1471                         result = ll_io_read_page(env, io, page, file);
1472                 } else {
1473                         /* Page from a non-object file. */
1474                         unlock_page(vmpage);
1475                         result = 0;
1476                 }
1477                 cl_page_put(env, page);
1478         } else {
1479                 unlock_page(vmpage);
1480                 result = PTR_ERR(page);
1481         }
1482         RETURN(result);
1483 }