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                "lre %lu cr %lu cb %lu ws %lu wl %lu nra %lu rpc %lu "        \
 134                "r %lu csr %lu sf %lu sb %lu sl %lu lr %lu\n",                \
 135                ras->ras_last_read_end, ras->ras_consecutive_requests,        \
 136                ras->ras_consecutive_bytes, ras->ras_window_start,            \
 137                ras->ras_window_len, ras->ras_next_readahead,                 \
 138                ras->ras_rpc_size, ras->ras_requests,                         \
 139                ras->ras_consecutive_stride_requests, ras->ras_stride_offset, \
 140                ras->ras_stride_bytes, ras->ras_stride_length,                \
 141                ras->ras_async_last_readpage)
 142
 143 static int pos_in_window(unsigned long pos, unsigned long point,
 144                          unsigned long before, unsigned long after)
 145 {
 146         unsigned long start = point - before, end = point + after;
 147
 148         if (start > point)
 149                start = 0;
 150         if (end < point)
 151                end = ~0;
 152
 153         return start <= pos && pos <= end;
 154 }
 155
 156 /**
 157  * Initiates read-ahead of a page with given index.
 158  *
 159  * \retval +ve: page was already uptodate so it will be skipped
 160  *              from being added;
 161  * \retval -ve: page wasn't added to \a queue for error;
 162  * \retval   0: page was added into \a queue for read ahead.
 163  */
 164 static int ll_read_ahead_page(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 165                               struct cl_page_list *queue, pgoff_t index)
 166 {
 167         struct cl_object *clob  = io->ci_obj;
 168         struct inode     *inode = vvp_object_inode(clob);
 169         struct page      *vmpage;
 170         struct cl_page   *page;
 171         struct vvp_page  *vpg;
 172         enum ra_stat      which = _NR_RA_STAT; /* keep gcc happy */
 173         int               rc    = 0;
 174         const char       *msg   = NULL;
 175         ENTRY;
 176
 177         vmpage = grab_cache_page_nowait(inode->i_mapping, index);
 178         if (vmpage == NULL) {
 179                 which = RA_STAT_FAILED_GRAB_PAGE;
 180                 msg   = "g_c_p_n failed";
 181                 GOTO(out, rc = -EBUSY);
 182         }
 183
 184         /* Check if vmpage was truncated or reclaimed */
 185         if (vmpage->mapping != inode->i_mapping) {
 186                 which = RA_STAT_WRONG_GRAB_PAGE;
 187                 msg   = "g_c_p_n returned invalid page";
 188                 GOTO(out, rc = -EBUSY);
 189         }
 190
 191         page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 192         if (IS_ERR(page)) {
 193                 which = RA_STAT_FAILED_GRAB_PAGE;
 194                 msg   = "cl_page_find failed";
 195                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(page));
 196         }
 197
 198         lu_ref_add(&page->cp_reference, "ra", current);
 199         cl_page_assume(env, io, page);
 200         vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(clob, page));
 201         if (!vpg->vpg_defer_uptodate && !PageUptodate(vmpage)) {
 202                 vpg->vpg_defer_uptodate = 1;
 203                 vpg->vpg_ra_used = 0;
 204                 cl_page_list_add(queue, page);
 205         } else {
 206                 /* skip completed pages */
 207                 cl_page_unassume(env, io, page);
 208                 /* This page is already uptodate, returning a positive number
 209                  * to tell the callers about this */
 210                 rc = 1;
 211         }
 212
 213         lu_ref_del(&page->cp_reference, "ra", current);
 214         cl_page_put(env, page);
 215
 216 out:
 217         if (vmpage != NULL) {
 218                 if (rc != 0)
 219                         unlock_page(vmpage);
 220                 put_page(vmpage);
 221         }
 222         if (msg != NULL) {
 223                 ll_ra_stats_inc(inode, which);
 224                 CDEBUG(D_READA, "%s\n", msg);
 225
 226         }
 227
 228         RETURN(rc);
 229 }
 230
 231 #define RIA_DEBUG(ria)                                          \
 232         CDEBUG(D_READA, "rs %lu re %lu ro %lu rl %lu rb %lu\n", \
 233                ria->ria_start, ria->ria_end, ria->ria_stoff,    \
 234                ria->ria_length, ria->ria_bytes)
 235
 236 static inline int stride_io_mode(struct ll_readahead_state *ras)
 237 {
 238         return ras->ras_consecutive_stride_requests > 1;
 239 }
 240
 241 /* The function calculates how much pages will be read in
 242  * [off, off + length], in such stride IO area,
 243  * stride_offset = st_off, stride_lengh = st_len,
 244  * stride_bytes = st_bytes
 245  *
 246  *   |------------------|*****|------------------|*****|------------|*****|....
 247  * st_off
 248  *   |--- st_bytes     ---|
 249  *   |-----     st_len   -----|
 250  *
 251  *              How many bytes it should read in such pattern
 252  *              |-------------------------------------------------------------|
 253  *              off
 254  *              |<------                  length                      ------->|
 255  *
 256  *          =   |<----->|  +  |-------------------------------------| +   |---|
 257  *             start_left                 st_bytes * i                 end_left
 258  */
 259 static unsigned long
 260 stride_byte_count(unsigned long st_off, unsigned long st_len,
 261                   unsigned long st_bytes, unsigned long off,
 262                   unsigned long length)
 263 {
 264         __u64 start = off > st_off ? off - st_off : 0;
 265         __u64 end = off + length > st_off ? off + length - st_off : 0;
 266         unsigned long start_left = 0;
 267         unsigned long end_left = 0;
 268         unsigned long bytes_count;
 269
 270         if (st_len == 0 || length == 0 || end == 0)
 271                 return length;
 272
 273         start_left = do_div(start, st_len);
 274         if (start_left < st_bytes)
 275                 start_left = st_bytes - start_left;
 276         else
 277                 start_left = 0;
 278
 279         end_left = do_div(end, st_len);
 280         if (end_left > st_bytes)
 281                 end_left = st_bytes;
 282
 283         CDEBUG(D_READA, "start %llu, end %llu start_left %lu end_left %lu\n",
 284                start, end, start_left, end_left);
 285
 286         if (start == end)
 287                 bytes_count = end_left - (st_bytes - start_left);
 288         else
 289                 bytes_count = start_left +
 290                         st_bytes * (end - start - 1) + end_left;
 291
 292         CDEBUG(D_READA,
 293                "st_off %lu, st_len %lu st_bytes %lu off %lu length %lu bytescount %lu\n",
 294                st_off, st_len, st_bytes, off, length, bytes_count);
 295
 296         return bytes_count;
 297 }
 298
 299 static int ria_page_count(struct ra_io_arg *ria)
 300 {
 301         u64 length_bytes = ria->ria_end >= ria->ria_start ?
 302                 (ria->ria_end - ria->ria_start + 1) << PAGE_SHIFT : 0;
 303         unsigned int bytes_count, pg_count;
 304
 305         if (ria->ria_length > ria->ria_bytes && ria->ria_bytes &&
 306             (ria->ria_length % PAGE_SIZE || ria->ria_bytes % PAGE_SIZE ||
 307              ria->ria_stoff % PAGE_SIZE)) {
 308                 /* Over-estimate un-aligned page stride read */
 309                 pg_count = ((ria->ria_bytes + PAGE_SIZE - 1) >>
 310                             PAGE_SHIFT) + 1;
 311                 pg_count *= length_bytes / ria->ria_length + 1;
 312
 313                 return pg_count;
 314         }
 315         bytes_count = stride_byte_count(ria->ria_stoff, ria->ria_length,
 316                                          ria->ria_bytes, ria->ria_start,
 317                                          length_bytes);
 318         return (bytes_count + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 319 }
 320
 321 static unsigned long ras_align(struct ll_readahead_state *ras,
 322                                pgoff_t index, unsigned long *remainder)
 323 {
 324         unsigned long rem = index % ras->ras_rpc_size;
 325         if (remainder != NULL)
 326                 *remainder = rem;
 327         return index - rem;
 328 }
 329
 330 /*Check whether the index is in the defined ra-window */
 331 static bool ras_inside_ra_window(unsigned long idx, struct ra_io_arg *ria)
 332 {
 333         unsigned long offset;
 334         unsigned long pos = idx << PAGE_SHIFT;
 335
 336         /* If ria_length == ria_bytes, it means non-stride I/O mode,
 337          * idx should always inside read-ahead window in this case
 338          * For stride I/O mode, just check whether the idx is inside
 339          * the ria_bytes.
 340          */
 341         if (ria->ria_length == 0 || ria->ria_length == ria->ria_bytes)
 342                 return true;
 343
 344         if (pos >= ria->ria_stoff) {
 345                 offset = (pos - ria->ria_stoff) % ria->ria_length;
 346                 if (offset < ria->ria_bytes ||
 347                     (ria->ria_length - offset) < PAGE_SIZE)
 348                         return true;
 349         } else if (pos + PAGE_SIZE > ria->ria_stoff)
 350                 return true;
 351
 352         return false;
 353 }
 354
 355 static unsigned long
 356 ll_read_ahead_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 357                     struct cl_page_list *queue, struct ll_readahead_state *ras,
 358                     struct ra_io_arg *ria, pgoff_t *ra_end)
 359 {
 360         struct cl_read_ahead ra = { 0 };
 361         int rc = 0, count = 0;
 362         pgoff_t page_idx;
 363
 364         LASSERT(ria != NULL);
 365         RIA_DEBUG(ria);
 366
 367         for (page_idx = ria->ria_start;
 368              page_idx <= ria->ria_end && ria->ria_reserved > 0; page_idx++) {
 369                 if (ras_inside_ra_window(page_idx, ria)) {
 370                         if (ra.cra_end == 0 || ra.cra_end < page_idx) {
 371                                 unsigned long end;
 372
 373                                 cl_read_ahead_release(env, &ra);
 374
 375                                 rc = cl_io_read_ahead(env, io, page_idx, &ra);
 376                                 if (rc < 0)
 377                                         break;
 378
 379                                 /* Do not shrink the ria_end at any case until
 380                                  * the minimum end of current read is covered.
 381                                  * And only shrink the ria_end if the matched
 382                                  * LDLM lock doesn't cover more. */
 383                                 if (page_idx > ra.cra_end ||
 384                                     (ra.cra_contention &&
 385                                      page_idx > ria->ria_end_min)) {
 386                                         ria->ria_end = ra.cra_end;
 387                                         break;
 388                                 }
 389
 390                                 CDEBUG(D_READA, "idx: %lu, ra: %lu, rpc: %lu\n",
 391                                        page_idx, ra.cra_end, ra.cra_rpc_size);
 392                                 LASSERTF(ra.cra_end >= page_idx,
 393                                          "object: %p, indcies %lu / %lu\n",
 394                                          io->ci_obj, ra.cra_end, page_idx);
 395                                 /* update read ahead RPC size.
 396                                  * NB: it's racy but doesn't matter */
 397                                 if (ras->ras_rpc_size != ra.cra_rpc_size &&
 398                                     ra.cra_rpc_size > 0)
 399                                         ras->ras_rpc_size = ra.cra_rpc_size;
 400                                 /* trim it to align with optimal RPC size */
 401                                 end = ras_align(ras, ria->ria_end + 1, NULL);
 402                                 if (end > 0 && !ria->ria_eof)
 403                                         ria->ria_end = end - 1;
 404                                 if (ria->ria_end < ria->ria_end_min)
 405                                         ria->ria_end = ria->ria_end_min;
 406                         }
 407                         if (page_idx > ria->ria_end)
 408                                 break;
 409
 410                         /* If the page is inside the read-ahead window */
 411                         rc = ll_read_ahead_page(env, io, queue, page_idx);
 412                         if (rc < 0)
 413                                 break;
 414
 415                         *ra_end = page_idx;
 416                         /* Only subtract from reserve & count the page if we
 417                          * really did readahead on that page. */
 418                         if (rc == 0) {
 419                                 ria->ria_reserved--;
 420                                 count++;
 421                         }
 422                 } else if (stride_io_mode(ras)) {
 423                         /* If it is not in the read-ahead window, and it is
 424                          * read-ahead mode, then check whether it should skip
 425                          * the stride gap.
 426                          */
 427                         unsigned long offset;
 428                         unsigned long pos = page_idx << PAGE_SHIFT;
 429
 430                         offset = (pos - ria->ria_stoff) % ria->ria_length;
 431                         if (offset >= ria->ria_bytes) {
 432                                 pos += (ria->ria_length - offset);
 433                                 if ((pos >> PAGE_SHIFT) >= page_idx + 1)
 434                                         page_idx = (pos >> PAGE_SHIFT) - 1;
 435                                 CDEBUG(D_READA,
 436                                        "Stride: jump %lu pages to %lu\n",
 437                                        ria->ria_length - offset, page_idx);
 438                                 continue;
 439                         }
 440                 }
 441         }
 442
 443         cl_read_ahead_release(env, &ra);
 444
 445         return count;
 446 }
 447
 448 static void ll_readahead_work_free(struct ll_readahead_work *work)
 449 {
 450         fput(work->lrw_file);
 451         OBD_FREE_PTR(work);
 452 }
 453
 454 static void ll_readahead_handle_work(struct work_struct *wq);
 455 static void ll_readahead_work_add(struct inode *inode,
 456                                   struct ll_readahead_work *work)
 457 {
 458         INIT_WORK(&work->lrw_readahead_work, ll_readahead_handle_work);
 459         queue_work(ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ll_readahead_wq,
 460                    &work->lrw_readahead_work);
 461 }
 462
 463 static int ll_readahead_file_kms(const struct lu_env *env,
 464                                 struct cl_io *io, __u64 *kms)
 465 {
 466         struct cl_object *clob;
 467         struct inode *inode;
 468         struct cl_attr *attr = vvp_env_thread_attr(env);
 469         int ret;
 470
 471         clob = io->ci_obj;
 472         inode = vvp_object_inode(clob);
 473
 474         cl_object_attr_lock(clob);
 475         ret = cl_object_attr_get(env, clob, attr);
 476         cl_object_attr_unlock(clob);
 477
 478         if (ret != 0)
 479                 RETURN(ret);
 480
 481         *kms = attr->cat_kms;
 482         return 0;
 483 }
 484
 485 static void ll_readahead_handle_work(struct work_struct *wq)
 486 {
 487         struct ll_readahead_work *work;
 488         struct lu_env *env;
 489         __u16 refcheck;
 490         struct ra_io_arg *ria;
 491         struct inode *inode;
 492         struct ll_file_data *fd;
 493         struct ll_readahead_state *ras;
 494         struct cl_io *io;
 495         struct cl_2queue *queue;
 496         pgoff_t ra_end = 0;
 497         unsigned long len, mlen = 0;
 498         struct file *file;
 499         __u64 kms;
 500         int rc;
 501         unsigned long end_index;
 502
 503         work = container_of(wq, struct ll_readahead_work,
 504                             lrw_readahead_work);
 505         fd = LUSTRE_FPRIVATE(work->lrw_file);
 506         ras = &fd->fd_ras;
 507         file = work->lrw_file;
 508         inode = file_inode(file);
 509
 510         env = cl_env_alloc(&refcheck, LCT_NOREF);
 511         if (IS_ERR(env))
 512                 GOTO(out_free_work, rc = PTR_ERR(env));
 513
 514         io = vvp_env_thread_io(env);
 515         ll_io_init(io, file, CIT_READ, NULL);
 516
 517         rc = ll_readahead_file_kms(env, io, &kms);
 518         if (rc != 0)
 519                 GOTO(out_put_env, rc);
 520
 521         if (kms == 0) {
 522                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_LEN);
 523                 GOTO(out_put_env, rc = 0);
 524         }
 525
 526         ria = &ll_env_info(env)->lti_ria;
 527         memset(ria, 0, sizeof(*ria));
 528
 529         ria->ria_start = work->lrw_start;
 530         /* Truncate RA window to end of file */
 531         end_index = (unsigned long)((kms - 1) >> PAGE_SHIFT);
 532         if (end_index <= work->lrw_end) {
 533                 work->lrw_end = end_index;
 534                 ria->ria_eof = true;
 535         }
 536         if (work->lrw_end <= work->lrw_start)
 537                 GOTO(out_put_env, rc = 0);
 538
 539         ria->ria_end = work->lrw_end;
 540         len = ria->ria_end - ria->ria_start + 1;
 541         ria->ria_reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(inode), ria,
 542                                             ria_page_count(ria), mlen);
 543
 544         CDEBUG(D_READA,
 545                "async reserved pages: %lu/%lu/%lu, ra_cur %d, ra_max %lu\n",
 546                ria->ria_reserved, len, mlen,
 547                atomic_read(&ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_cur_pages),
 548                ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_max_pages);
 549
 550         if (ria->ria_reserved < len) {
 551                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
 552                 if (PAGES_TO_MiB(ria->ria_reserved) < 1) {
 553                         ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
 554                         GOTO(out_put_env, rc = 0);
 555                 }
 556         }
 557
 558         rc = cl_io_rw_init(env, io, CIT_READ, ria->ria_start, len);
 559         if (rc)
 560                 GOTO(out_put_env, rc);
 561
 562         vvp_env_io(env)->vui_io_subtype = IO_NORMAL;
 563         vvp_env_io(env)->vui_fd = fd;
 564         io->ci_state = CIS_LOCKED;
 565         io->ci_async_readahead = true;
 566         rc = cl_io_start(env, io);
 567         if (rc)
 568                 GOTO(out_io_fini, rc);
 569
 570         queue = &io->ci_queue;
 571         cl_2queue_init(queue);
 572
 573         rc = ll_read_ahead_pages(env, io, &queue->c2_qin, ras, ria, &ra_end);
 574         if (ria->ria_reserved != 0)
 575                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
 576         if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
 577                 int count = queue->c2_qin.pl_nr;
 578
 579                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, CRT_READ, queue);
 580                 if (rc == 0)
 581                         task_io_account_read(PAGE_SIZE * count);
 582         }
 583         if (ria->ria_end == ra_end && ra_end == (kms >> PAGE_SHIFT))
 584                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_EOF);
 585
 586         if (ra_end != ria->ria_end)
 587                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_FAILED_REACH_END);
 588
 589         /* TODO: discard all pages until page reinit route is implemented */
 590         cl_page_list_discard(env, io, &queue->c2_qin);
 591
 592         /* Unlock unsent read pages in case of error. */
 593         cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 594
 595         cl_2queue_fini(env, queue);
 596 out_io_fini:
 597         cl_io_end(env, io);
 598         cl_io_fini(env, io);
 599 out_put_env:
 600         cl_env_put(env, &refcheck);
 601 out_free_work:
 602         if (ra_end > 0)
 603                 ll_ra_stats_inc_sbi(ll_i2sbi(inode), RA_STAT_ASYNC);
 604         ll_readahead_work_free(work);
 605 }
 606
 607 static int ll_readahead(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 608                         struct cl_page_list *queue,
 609                         struct ll_readahead_state *ras, bool hit,
 610                         struct file *file)
 611 {
 612         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 613         struct ll_thread_info *lti = ll_env_info(env);
 614         unsigned long len, mlen = 0;
 615         pgoff_t ra_end = 0, start = 0, end = 0;
 616         struct inode *inode;
 617         struct ra_io_arg *ria = &lti->lti_ria;
 618         struct cl_object *clob;
 619         int ret = 0;
 620         __u64 kms;
 621         ENTRY;
 622
 623         clob = io->ci_obj;
 624         inode = vvp_object_inode(clob);
 625
 626         memset(ria, 0, sizeof *ria);
 627         ret = ll_readahead_file_kms(env, io, &kms);
 628         if (ret != 0)
 629                 RETURN(ret);
 630
 631         if (kms == 0) {
 632                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_LEN);
 633                 RETURN(0);
 634         }
 635
 636         spin_lock(&ras->ras_lock);
 637
 638         /**
 639          * Note: other thread might rollback the ras_next_readahead,
 640          * if it can not get the full size of prepared pages, see the
 641          * end of this function. For stride read ahead, it needs to
 642          * make sure the offset is no less than ras_stride_offset,
 643          * so that stride read ahead can work correctly.
 644          */
 645         if (stride_io_mode(ras))
 646                 start = max(ras->ras_next_readahead,
 647                             ras->ras_stride_offset >> PAGE_SHIFT);
 648         else
 649                 start = ras->ras_next_readahead;
 650
 651         if (ras->ras_window_len > 0)
 652                 end = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len - 1;
 653
 654         /* Enlarge the RA window to encompass the full read */
 655         if (vio->vui_ra_valid &&
 656             end < vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - 1)
 657                 end = vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - 1;
 658
 659         if (end != 0) {
 660                 unsigned long end_index;
 661
 662                 /* Truncate RA window to end of file */
 663                 end_index = (unsigned long)((kms - 1) >> PAGE_SHIFT);
 664                 if (end_index <= end) {
 665                         end = end_index;
 666                         ria->ria_eof = true;
 667                 }
 668         }
 669         ria->ria_start = start;
 670         ria->ria_end = end;
 671         /* If stride I/O mode is detected, get stride window*/
 672         if (stride_io_mode(ras)) {
 673                 ria->ria_stoff = ras->ras_stride_offset;
 674                 ria->ria_length = ras->ras_stride_length;
 675                 ria->ria_bytes = ras->ras_stride_bytes;
 676         }
 677         spin_unlock(&ras->ras_lock);
 678
 679         if (end == 0) {
 680                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
 681                 RETURN(0);
 682         }
 683         len = ria_page_count(ria);
 684         if (len == 0) {
 685                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
 686                 RETURN(0);
 687         }
 688
 689         RAS_CDEBUG(ras);
 690         CDEBUG(D_READA, DFID": ria: %lu/%lu, bead: %lu/%lu, hit: %d\n",
 691                PFID(lu_object_fid(&clob->co_lu)),
 692                ria->ria_start, ria->ria_end,
 693                vio->vui_ra_valid ? vio->vui_ra_start : 0,
 694                vio->vui_ra_valid ? vio->vui_ra_count : 0,
 695                hit);
 696
 697         /* at least to extend the readahead window to cover current read */
 698         if (!hit && vio->vui_ra_valid &&
 699             vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count > ria->ria_start)
 700                 ria->ria_end_min = vio->vui_ra_start + vio->vui_ra_count - 1;
 701
 702         ria->ria_reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(inode), ria, len, mlen);
 703         if (ria->ria_reserved < len)
 704                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
 705
 706         CDEBUG(D_READA, "reserved pages: %lu/%lu/%lu, ra_cur %d, ra_max %lu\n",
 707                ria->ria_reserved, len, mlen,
 708                atomic_read(&ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_cur_pages),
 709                ll_i2sbi(inode)->ll_ra_info.ra_max_pages);
 710
 711         ret = ll_read_ahead_pages(env, io, queue, ras, ria, &ra_end);
 712
 713         if (ria->ria_reserved != 0)
 714                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(inode), ria->ria_reserved);
 715
 716         if (ra_end == end && ra_end == (kms >> PAGE_SHIFT))
 717                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_EOF);
 718
 719         CDEBUG(D_READA, "ra_end = %lu end = %lu stride end = %lu pages = %d\n",
 720                ra_end, end, ria->ria_end, ret);
 721
 722         if (ra_end != end)
 723                 ll_ra_stats_inc(inode, RA_STAT_FAILED_REACH_END);
 724         if (ra_end > 0) {
 725                 /* update the ras so that the next read-ahead tries from
 726                  * where we left off. */
 727                 spin_lock(&ras->ras_lock);
 728                 ras->ras_next_readahead = ra_end + 1;
 729                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
 730                 RAS_CDEBUG(ras);
 731         }
 732
 733         RETURN(ret);
 734 }
 735
 736 static void ras_set_start(struct ll_readahead_state *ras, pgoff_t index)
 737 {
 738         ras->ras_window_start = ras_align(ras, index, NULL);
 739 }
 740
 741 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
 742 static void ras_reset(struct ll_readahead_state *ras, pgoff_t index)
 743 {
 744         ras->ras_consecutive_requests = 0;
 745         ras->ras_consecutive_bytes = 0;
 746         ras->ras_window_len = 0;
 747         ras_set_start(ras, index);
 748         ras->ras_next_readahead = max(ras->ras_window_start, index + 1);
 749
 750         RAS_CDEBUG(ras);
 751 }
 752
 753 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
 754 static void ras_stride_reset(struct ll_readahead_state *ras)
 755 {
 756         ras->ras_consecutive_stride_requests = 0;
 757         ras->ras_stride_length = 0;
 758         ras->ras_stride_bytes = 0;
 759         RAS_CDEBUG(ras);
 760 }
 761
 762 void ll_readahead_init(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras)
 763 {
 764         spin_lock_init(&ras->ras_lock);
 765         ras->ras_rpc_size = PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
 766         ras_reset(ras, 0);
 767         ras->ras_last_read_end = 0;
 768         ras->ras_requests = 0;
 769 }
 770
 771 /*
 772  * Check whether the read request is in the stride window.
 773  * If it is in the stride window, return true, otherwise return false.
 774  */
 775 static bool read_in_stride_window(struct ll_readahead_state *ras,
 776                                   unsigned long pos, unsigned long count)
 777 {
 778         unsigned long stride_gap;
 779
 780         if (ras->ras_stride_length == 0 || ras->ras_stride_bytes == 0 ||
 781             ras->ras_stride_bytes == ras->ras_stride_length)
 782                 return false;
 783
 784         stride_gap = pos - ras->ras_last_read_end - 1;
 785
 786         /* If it is contiguous read */
 787         if (stride_gap == 0)
 788                 return ras->ras_consecutive_bytes + count <=
 789                         ras->ras_stride_bytes;
 790
 791         /* Otherwise check the stride by itself */
 792         return (ras->ras_stride_length - ras->ras_stride_bytes) == stride_gap &&
 793                 ras->ras_consecutive_bytes == ras->ras_stride_bytes &&
 794                 count <= ras->ras_stride_bytes;
 795 }
 796
 797 static void ras_init_stride_detector(struct ll_readahead_state *ras,
 798                                      unsigned long pos, unsigned long count)
 799 {
 800         unsigned long stride_gap = pos - ras->ras_last_read_end - 1;
 801
 802         LASSERT(ras->ras_consecutive_stride_requests == 0);
 803
 804         if (pos <= ras->ras_last_read_end) {
 805                 /*Reset stride window for forward read*/
 806                 ras_stride_reset(ras);
 807                 return;
 808         }
 809
 810         ras->ras_stride_bytes = ras->ras_consecutive_bytes;
 811         ras->ras_stride_length = stride_gap + ras->ras_consecutive_bytes;
 812         ras->ras_consecutive_stride_requests++;
 813         ras->ras_stride_offset = pos;
 814
 815         RAS_CDEBUG(ras);
 816 }
 817
 818 static unsigned long
 819 stride_page_count(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long len)
 820 {
 821         unsigned int bytes_count =
 822                 stride_byte_count(ras->ras_stride_offset,
 823                                   ras->ras_stride_length, ras->ras_stride_bytes,
 824                                    ras->ras_stride_offset, len);
 825
 826         return (bytes_count + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 827 }
 828
 829 /* Stride Read-ahead window will be increased inc_len according to
 830  * stride I/O pattern */
 831 static void ras_stride_increase_window(struct ll_readahead_state *ras,
 832                                        struct ll_ra_info *ra,
 833                                        unsigned long inc_len)
 834 {
 835         unsigned long left, step, window_len;
 836         unsigned long stride_len;
 837         unsigned long end = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len;
 838
 839         LASSERT(ras->ras_stride_length > 0);
 840         LASSERTF(end >= (ras->ras_stride_offset >> PAGE_SHIFT),
 841                  "window_start %lu, window_len %lu stride_offset %lu\n",
 842                  ras->ras_window_start, ras->ras_window_len,
 843                  ras->ras_stride_offset);
 844
 845         end <<= PAGE_SHIFT;
 846         if (end < ras->ras_stride_offset)
 847                 stride_len = 0;
 848         else
 849                 stride_len = end - ras->ras_stride_offset;
 850
 851         left = stride_len % ras->ras_stride_length;
 852         window_len = (ras->ras_window_len << PAGE_SHIFT) - left;
 853
 854         if (left < ras->ras_stride_bytes)
 855                 left += inc_len;
 856         else
 857                 left = ras->ras_stride_bytes + inc_len;
 858
 859         LASSERT(ras->ras_stride_bytes != 0);
 860
 861         step = left / ras->ras_stride_bytes;
 862         left %= ras->ras_stride_bytes;
 863
 864         window_len += step * ras->ras_stride_length + left;
 865
 866         if (stride_page_count(ras, window_len) <= ra->ra_max_pages_per_file)
 867                 ras->ras_window_len = (window_len >> PAGE_SHIFT);
 868
 869         RAS_CDEBUG(ras);
 870 }
 871
 872 static void ras_increase_window(struct inode *inode,
 873                                 struct ll_readahead_state *ras,
 874                                 struct ll_ra_info *ra)
 875 {
 876         /* The stretch of ra-window should be aligned with max rpc_size
 877          * but current clio architecture does not support retrieve such
 878          * information from lower layer. FIXME later
 879          */
 880         if (stride_io_mode(ras)) {
 881                 ras_stride_increase_window(ras, ra,
 882                                 ras->ras_rpc_size << PAGE_SHIFT);
 883         } else {
 884                 unsigned long wlen;
 885
 886                 wlen = min(ras->ras_window_len + ras->ras_rpc_size,
 887                            ra->ra_max_pages_per_file);
 888                 if (wlen < ras->ras_rpc_size)
 889                         ras->ras_window_len = wlen;
 890                 else
 891                         ras->ras_window_len = ras_align(ras, wlen, NULL);
 892         }
 893 }
 894
 895 /**
 896  * Seek within 8 pages are considered as sequential read for now.
 897  */
 898 static inline bool is_loose_seq_read(struct ll_readahead_state *ras,
 899                                      unsigned long pos)
 900 {
 901         return pos_in_window(pos, ras->ras_last_read_end,
 902                              8 << PAGE_SHIFT, 8 << PAGE_SHIFT);
 903 }
 904
 905 static void ras_detect_read_pattern(struct ll_readahead_state *ras,
 906                                     struct ll_sb_info *sbi,
 907                                     unsigned long pos, unsigned long count,
 908                                     bool mmap)
 909 {
 910         bool stride_detect = false;
 911         unsigned long index = pos >> PAGE_SHIFT;
 912
 913         /*
 914          * Reset the read-ahead window in two cases. First when the app seeks
 915          * or reads to some other part of the file. Secondly if we get a
 916          * read-ahead miss that we think we've previously issued. This can
 917          * be a symptom of there being so many read-ahead pages that the VM
 918          * is reclaiming it before we get to it.
 919          */
 920         if (!is_loose_seq_read(ras, pos)) {
 921                 /* Check whether it is in stride I/O mode */
 922                 if (!read_in_stride_window(ras, pos, count)) {
 923                         if (ras->ras_consecutive_stride_requests == 0)
 924                                 ras_init_stride_detector(ras, pos, count);
 925                         else
 926                                 ras_stride_reset(ras);
 927                         ras->ras_consecutive_bytes = 0;
 928                         ras_reset(ras, index);
 929                 } else {
 930                         ras->ras_consecutive_bytes = 0;
 931                         ras->ras_consecutive_requests = 0;
 932                         if (++ras->ras_consecutive_stride_requests > 1)
 933                                 stride_detect = true;
 934                         RAS_CDEBUG(ras);
 935                 }
 936                 ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_DISTANT_READPAGE);
 937         } else if (stride_io_mode(ras)) {
 938                 /*
 939                  * If this is contiguous read but in stride I/O mode
 940                  * currently, check whether stride step still is valid,
 941                  * if invalid, it will reset the stride ra window to
 942                  * be zero.
 943                  */
 944                 if (!read_in_stride_window(ras, pos, count)) {
 945                         ras_stride_reset(ras);
 946                         ras->ras_window_len = 0;
 947                         ras->ras_next_readahead = index;
 948                 }
 949         }
 950
 951         ras->ras_consecutive_bytes += count;
 952         if (mmap) {
 953                 unsigned int idx = (ras->ras_consecutive_bytes >> PAGE_SHIFT);
 954
 955                 if ((idx >= 4 && idx % 4 == 0) || stride_detect)
 956                         ras->ras_need_increase_window = true;
 957         } else if ((ras->ras_consecutive_requests > 1 || stride_detect)) {
 958                 ras->ras_need_increase_window = true;
 959         }
 960
 961         ras->ras_last_read_end = pos + count - 1;
 962 }
 963
 964 void ll_ras_enter(struct file *f, unsigned long pos, unsigned long count)
 965 {
 966         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(f);
 967         struct ll_readahead_state *ras = &fd->fd_ras;
 968         struct inode *inode = file_inode(f);
 969         unsigned long index = pos >> PAGE_SHIFT;
 970         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 971
 972         spin_lock(&ras->ras_lock);
 973         ras->ras_requests++;
 974         ras->ras_consecutive_requests++;
 975         ras->ras_need_increase_window = false;
 976         ras->ras_no_miss_check = false;
 977         /*
 978          * On the second access to a file smaller than the tunable
 979          * ra_max_read_ahead_whole_pages trigger RA on all pages in the
 980          * file up to ra_max_pages_per_file.  This is simply a best effort
 981          * and only occurs once per open file. Normal RA behavior is reverted
 982          * to for subsequent IO.
 983          */
 984         if (ras->ras_requests >= 2) {
 985                 __u64 kms_pages;
 986                 struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 987
 988                 kms_pages = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >>
 989                             PAGE_SHIFT;
 990
 991                 CDEBUG(D_READA, "kmsp %llu mwp %lu mp %lu\n", kms_pages,
 992                        ra->ra_max_read_ahead_whole_pages, ra->ra_max_pages_per_file);
 993
 994                 if (kms_pages &&
 995                     kms_pages <= ra->ra_max_read_ahead_whole_pages) {
 996                         ras->ras_window_start = 0;
 997                         ras->ras_next_readahead = index + 1;
 998                         ras->ras_window_len = min(ra->ra_max_pages_per_file,
 999                                 ra->ra_max_read_ahead_whole_pages);
1000                         ras->ras_no_miss_check = true;
1001                         GOTO(out_unlock, 0);
1002                 }
1003         }
1004         ras_detect_read_pattern(ras, sbi, pos, count, false);
1005 out_unlock:
1006         spin_unlock(&ras->ras_lock);
1007 }
1008
1009 static bool index_in_stride_window(struct ll_readahead_state *ras,
1010                                    unsigned int index)
1011 {
1012         unsigned long pos = index << PAGE_SHIFT;
1013         unsigned long offset;
1014
1015         if (ras->ras_stride_length == 0 || ras->ras_stride_bytes == 0 ||
1016             ras->ras_stride_bytes == ras->ras_stride_length)
1017                 return false;
1018
1019         if (pos >= ras->ras_stride_offset) {
1020                 offset = (pos - ras->ras_stride_offset) %
1021                                         ras->ras_stride_length;
1022                 if (offset < ras->ras_stride_bytes ||
1023                     ras->ras_stride_length - offset < PAGE_SIZE)
1024                         return true;
1025         } else if (ras->ras_stride_offset - pos < PAGE_SIZE) {
1026                 return true;
1027         }
1028
1029         return false;
1030 }
1031
1032 /*
1033  * ll_ras_enter() is used to detect read pattern according to
1034  * pos and count.
1035  *
1036  * ras_update() is used to detect cache miss and
1037  * reset window or increase window accordingly
1038  */
1039 static void ras_update(struct ll_sb_info *sbi, struct inode *inode,
1040                        struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index,
1041                        enum ras_update_flags flags)
1042 {
1043         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
1044         bool hit = flags & LL_RAS_HIT;
1045
1046         ENTRY;
1047         spin_lock(&ras->ras_lock);
1048
1049         if (!hit)
1050                 CDEBUG(D_READA, DFID " pages at %lu miss.\n",
1051                        PFID(ll_inode2fid(inode)), index);
1052         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, hit ? RA_STAT_HIT : RA_STAT_MISS);
1053
1054         /*
1055          * The readahead window has been expanded to cover whole
1056          * file size, we don't care whether ra miss happen or not.
1057          * Because we will read whole file to page cache even if
1058          * some pages missed.
1059          */
1060         if (ras->ras_no_miss_check)
1061                 GOTO(out_unlock, 0);
1062
1063         if (flags & LL_RAS_MMAP)
1064                 ras_detect_read_pattern(ras, sbi, index << PAGE_SHIFT,
1065                                         PAGE_SIZE, true);
1066
1067         if (!hit && ras->ras_window_len &&
1068             index < ras->ras_next_readahead &&
1069             pos_in_window(index, ras->ras_window_start, 0,
1070                           ras->ras_window_len)) {
1071                 ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_MISS_IN_WINDOW);
1072                 ras->ras_need_increase_window = false;
1073
1074                 if (index_in_stride_window(ras, index) &&
1075                     stride_io_mode(ras)) {
1076                         /*
1077                          * if (index != ras->ras_last_readpage + 1)
1078                          *      ras->ras_consecutive_pages = 0;
1079                          */
1080                         ras_reset(ras, index);
1081
1082                         /*
1083                          * If stride-RA hit cache miss, the stride
1084                          * detector will not be reset to avoid the
1085                          * overhead of redetecting read-ahead mode,
1086                          * but on the condition that the stride window
1087                          * is still intersect with normal sequential
1088                          * read-ahead window.
1089                          */
1090                         if (ras->ras_window_start <
1091                             ras->ras_stride_offset)
1092                                 ras_stride_reset(ras);
1093                         RAS_CDEBUG(ras);
1094                 } else {
1095                         /*
1096                          * Reset both stride window and normal RA
1097                          * window.
1098                          */
1099                         ras_reset(ras, index);
1100                         /* ras->ras_consecutive_pages++; */
1101                         ras->ras_consecutive_bytes = 0;
1102                         ras_stride_reset(ras);
1103                         GOTO(out_unlock, 0);
1104                 }
1105         }
1106         ras_set_start(ras, index);
1107
1108         if (stride_io_mode(ras)) {
1109                 /* Since stride readahead is sentivite to the offset
1110                  * of read-ahead, so we use original offset here,
1111                  * instead of ras_window_start, which is RPC aligned */
1112                 ras->ras_next_readahead = max(index + 1,
1113                                               ras->ras_next_readahead);
1114                 ras->ras_window_start =
1115                                 max(ras->ras_stride_offset >> PAGE_SHIFT,
1116                                     ras->ras_window_start);
1117         } else {
1118                 if (ras->ras_next_readahead < ras->ras_window_start)
1119                         ras->ras_next_readahead = ras->ras_window_start;
1120                 if (!hit)
1121                         ras->ras_next_readahead = index + 1;
1122         }
1123
1124         if (ras->ras_need_increase_window) {
1125                 ras_increase_window(inode, ras, ra);
1126                 ras->ras_need_increase_window = false;
1127         }
1128
1129         EXIT;
1130 out_unlock:
1131         spin_unlock(&ras->ras_lock);
1132 }
1133
1134 int ll_writepage(struct page *vmpage, struct writeback_control *wbc)
1135 {
1136         struct inode           *inode = vmpage->mapping->host;
1137         struct ll_inode_info   *lli   = ll_i2info(inode);
1138         struct lu_env          *env;
1139         struct cl_io           *io;
1140         struct cl_page         *page;
1141         struct cl_object       *clob;
1142         bool redirtied = false;
1143         bool unlocked = false;
1144         int result;
1145         __u16 refcheck;
1146         ENTRY;
1147
1148         LASSERT(PageLocked(vmpage));
1149         LASSERT(!PageWriteback(vmpage));
1150
1151         LASSERT(ll_i2dtexp(inode) != NULL);
1152
1153         env = cl_env_get(&refcheck);
1154         if (IS_ERR(env))
1155                 GOTO(out, result = PTR_ERR(env));
1156
1157         clob  = ll_i2info(inode)->lli_clob;
1158         LASSERT(clob != NULL);
1159
1160         io = vvp_env_thread_io(env);
1161         io->ci_obj = clob;
1162         io->ci_ignore_layout = 1;
1163         result = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, clob);
1164         if (result == 0) {
1165                 page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index,
1166                                     vmpage, CPT_CACHEABLE);
1167                 if (!IS_ERR(page)) {
1168                         lu_ref_add(&page->cp_reference, "writepage",
1169                                    current);
1170                         cl_page_assume(env, io, page);
1171                         result = cl_page_flush(env, io, page);
1172                         if (result != 0) {
1173                                 /*
1174                                  * Re-dirty page on error so it retries write,
1175                                  * but not in case when IO has actually
1176                                  * occurred and completed with an error.
1177                                  */
1178                                 if (!PageError(vmpage)) {
1179                                         redirty_page_for_writepage(wbc, vmpage);
1180                                         result = 0;
1181                                         redirtied = true;
1182                                 }
1183                         }
1184                         cl_page_disown(env, io, page);
1185                         unlocked = true;
1186                         lu_ref_del(&page->cp_reference,
1187                                    "writepage", current);
1188                         cl_page_put(env, page);
1189                 } else {
1190                         result = PTR_ERR(page);
1191                 }
1192         }
1193         cl_io_fini(env, io);
1194
1195         if (redirtied && wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) {
1196                 loff_t offset = cl_offset(clob, vmpage->index);
1197
1198                 /* Flush page failed because the extent is being written out.
1199                  * Wait for the write of extent to be finished to avoid
1200                  * breaking kernel which assumes ->writepage should mark
1201                  * PageWriteback or clean the page. */
1202                 result = cl_sync_file_range(inode, offset,
1203                                             offset + PAGE_SIZE - 1,
1204                                             CL_FSYNC_LOCAL, 1);
1205                 if (result > 0) {
1206                         /* actually we may have written more than one page.
1207                          * decreasing this page because the caller will count
1208                          * it. */
1209                         wbc->nr_to_write -= result - 1;
1210                         result = 0;
1211                 }
1212         }
1213
1214         cl_env_put(env, &refcheck);
1215         GOTO(out, result);
1216
1217 out:
1218         if (result < 0) {
1219                 if (!lli->lli_async_rc)
1220                         lli->lli_async_rc = result;
1221                 SetPageError(vmpage);
1222                 if (!unlocked)
1223                         unlock_page(vmpage);
1224         }
1225         return result;
1226 }
1227
1228 int ll_writepages(struct address_space *mapping, struct writeback_control *wbc)
1229 {
1230         struct inode *inode = mapping->host;
1231         loff_t start;
1232         loff_t end;
1233         enum cl_fsync_mode mode;
1234         int range_whole = 0;
1235         int result;
1236         ENTRY;
1237
1238         if (wbc->range_cyclic) {
1239                 start = mapping->writeback_index << PAGE_SHIFT;
1240                 end = OBD_OBJECT_EOF;
1241         } else {
1242                 start = wbc->range_start;
1243                 end = wbc->range_end;
1244                 if (end == LLONG_MAX) {
1245                         end = OBD_OBJECT_EOF;
1246                         range_whole = start == 0;
1247                 }
1248         }
1249
1250         mode = CL_FSYNC_NONE;
1251         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1252                 mode = CL_FSYNC_LOCAL;
1253
1254         if (ll_i2info(inode)->lli_clob == NULL)
1255                 RETURN(0);
1256
1257         /* for directio, it would call writepages() to evict cached pages
1258          * inside the IO context of write, which will cause deadlock at
1259          * layout_conf since it waits for active IOs to complete. */
1260         result = cl_sync_file_range(inode, start, end, mode, 1);
1261         if (result > 0) {
1262                 wbc->nr_to_write -= result;
1263                 result = 0;
1264          }
1265
1266         if (wbc->range_cyclic || (range_whole && wbc->nr_to_write > 0)) {
1267                 if (end == OBD_OBJECT_EOF)
1268                         mapping->writeback_index = 0;
1269                 else
1270                         mapping->writeback_index = (end >> PAGE_SHIFT) + 1;
1271         }
1272         RETURN(result);
1273 }
1274
1275 struct ll_cl_context *ll_cl_find(struct file *file)
1276 {
1277         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1278         struct ll_cl_context *lcc;
1279         struct ll_cl_context *found = NULL;
1280
1281         read_lock(&fd->fd_lock);
1282         list_for_each_entry(lcc, &fd->fd_lccs, lcc_list) {
1283                 if (lcc->lcc_cookie == current) {
1284                         found = lcc;
1285                         break;
1286                 }
1287         }
1288         read_unlock(&fd->fd_lock);
1289
1290         return found;
1291 }
1292
1293 void ll_cl_add(struct file *file, const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1294                enum lcc_type type)
1295 {
1296         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1297         struct ll_cl_context *lcc = &ll_env_info(env)->lti_io_ctx;
1298
1299         memset(lcc, 0, sizeof(*lcc));
1300         INIT_LIST_HEAD(&lcc->lcc_list);
1301         lcc->lcc_cookie = current;
1302         lcc->lcc_env = env;
1303         lcc->lcc_io = io;
1304         lcc->lcc_type = type;
1305
1306         write_lock(&fd->fd_lock);
1307         list_add(&lcc->lcc_list, &fd->fd_lccs);
1308         write_unlock(&fd->fd_lock);
1309 }
1310
1311 void ll_cl_remove(struct file *file, const struct lu_env *env)
1312 {
1313         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1314         struct ll_cl_context *lcc = &ll_env_info(env)->lti_io_ctx;
1315
1316         write_lock(&fd->fd_lock);
1317         list_del_init(&lcc->lcc_list);
1318         write_unlock(&fd->fd_lock);
1319 }
1320
1321 int ll_io_read_page(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1322                            struct cl_page *page, struct file *file)
1323 {
1324         struct inode              *inode  = vvp_object_inode(page->cp_obj);
1325         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1326         struct ll_file_data       *fd     = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1327         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
1328         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
1329         struct cl_sync_io         *anchor = NULL;
1330         struct vvp_page           *vpg;
1331         int                        rc = 0;
1332         bool                       uptodate;
1333         ENTRY;
1334
1335         vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(page->cp_obj, page));
1336         uptodate = vpg->vpg_defer_uptodate;
1337
1338         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file > 0 &&
1339             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages > 0 &&
1340             !vpg->vpg_ra_updated) {
1341                 struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
1342                 enum ras_update_flags flags = 0;
1343
1344                 if (uptodate)
1345                         flags |= LL_RAS_HIT;
1346                 if (!vio->vui_ra_valid)
1347                         flags |= LL_RAS_MMAP;
1348                 ras_update(sbi, inode, ras, vvp_index(vpg), flags);
1349         }
1350
1351         cl_2queue_init(queue);
1352         if (uptodate) {
1353                 vpg->vpg_ra_used = 1;
1354                 cl_page_export(env, page, 1);
1355                 cl_page_disown(env, io, page);
1356         } else {
1357                 anchor = &vvp_env_info(env)->vti_anchor;
1358                 cl_sync_io_init(anchor, 1);
1359                 page->cp_sync_io = anchor;
1360
1361                 cl_2queue_add(queue, page);
1362         }
1363
1364         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file > 0 &&
1365             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages > 0) {
1366                 int rc2;
1367
1368                 rc2 = ll_readahead(env, io, &queue->c2_qin, ras,
1369                                    uptodate, file);
1370                 CDEBUG(D_READA, DFID "%d pages read ahead at %lu\n",
1371                        PFID(ll_inode2fid(inode)), rc2, vvp_index(vpg));
1372         }
1373
1374         if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
1375                 int count = queue->c2_qin.pl_nr;
1376                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, CRT_READ, queue);
1377                 if (rc == 0)
1378                         task_io_account_read(PAGE_SIZE * count);
1379         }
1380
1381
1382         if (anchor != NULL && !cl_page_is_owned(page, io)) { /* have sent */
1383                 rc = cl_sync_io_wait(env, anchor, 0);
1384
1385                 cl_page_assume(env, io, page);
1386                 cl_page_list_del(env, &queue->c2_qout, page);
1387
1388                 if (!PageUptodate(cl_page_vmpage(page))) {
1389                         /* Failed to read a mirror, discard this page so that
1390                          * new page can be created with new mirror.
1391                          *
1392                          * TODO: this is not needed after page reinit
1393                          * route is implemented */
1394                         cl_page_discard(env, io, page);
1395                 }
1396                 cl_page_disown(env, io, page);
1397         }
1398
1399         /* TODO: discard all pages until page reinit route is implemented */
1400         cl_page_list_discard(env, io, &queue->c2_qin);
1401
1402         /* Unlock unsent read pages in case of error. */
1403         cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
1404
1405         cl_2queue_fini(env, queue);
1406
1407         RETURN(rc);
1408 }
1409
1410 /*
1411  * Possible return value:
1412  * 0 no async readahead triggered and fast read could not be used.
1413  * 1 no async readahead, but fast read could be used.
1414  * 2 async readahead triggered and fast read could be used too.
1415  * < 0 on error.
1416  */
1417 static int kickoff_async_readahead(struct file *file, unsigned long pages)
1418 {
1419         struct ll_readahead_work *lrw;
1420         struct inode *inode = file_inode(file);
1421         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
1422         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1423         struct ll_readahead_state *ras = &fd->fd_ras;
1424         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
1425         unsigned long throttle;
1426         unsigned long start = ras_align(ras, ras->ras_next_readahead, NULL);
1427         unsigned long end = start + pages - 1;
1428
1429         throttle = min(ra->ra_async_pages_per_file_threshold,
1430                        ra->ra_max_pages_per_file);
1431         /*
1432          * If this is strided i/o or the window is smaller than the
1433          * throttle limit, we do not do async readahead. Otherwise,
1434          * we do async readahead, allowing the user thread to do fast i/o.
1435          */
1436         if (stride_io_mode(ras) || !throttle ||
1437             ras->ras_window_len < throttle)
1438                 return 0;
1439
1440         if ((atomic_read(&ra->ra_cur_pages) + pages) > ra->ra_max_pages)
1441                 return 0;
1442
1443         if (ras->ras_async_last_readpage == start)
1444                 return 1;
1445
1446         /* ll_readahead_work_free() free it */
1447         OBD_ALLOC_PTR(lrw);
1448         if (lrw) {
1449                 lrw->lrw_file = get_file(file);
1450                 lrw->lrw_start = start;
1451                 lrw->lrw_end = end;
1452                 spin_lock(&ras->ras_lock);
1453                 ras->ras_next_readahead = end + 1;
1454                 ras->ras_async_last_readpage = start;
1455                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
1456                 ll_readahead_work_add(inode, lrw);
1457         } else {
1458                 return -ENOMEM;
1459         }
1460
1461         return 2;
1462 }
1463
1464 int ll_readpage(struct file *file, struct page *vmpage)
1465 {
1466         struct inode *inode = file_inode(file);
1467         struct cl_object *clob = ll_i2info(inode)->lli_clob;
1468         struct ll_cl_context *lcc;
1469         const struct lu_env  *env = NULL;
1470         struct cl_io   *io = NULL;
1471         struct cl_page *page;
1472         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
1473         int result;
1474         ENTRY;
1475
1476         lcc = ll_cl_find(file);
1477         if (lcc != NULL) {
1478                 env = lcc->lcc_env;
1479                 io  = lcc->lcc_io;
1480         }
1481
1482         if (io == NULL) { /* fast read */
1483                 struct inode *inode = file_inode(file);
1484                 struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
1485                 struct ll_readahead_state *ras = &fd->fd_ras;
1486                 struct lu_env  *local_env = NULL;
1487                 unsigned long fast_read_pages =
1488                         max(RA_REMAIN_WINDOW_MIN, ras->ras_rpc_size);
1489                 struct vvp_page *vpg;
1490
1491                 result = -ENODATA;
1492
1493                 /* TODO: need to verify the layout version to make sure
1494                  * the page is not invalid due to layout change. */
1495                 page = cl_vmpage_page(vmpage, clob);
1496                 if (page == NULL) {
1497                         unlock_page(vmpage);
1498                         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_FAILED_FAST_READ);
1499                         RETURN(result);
1500                 }
1501
1502                 vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(page->cp_obj, page));
1503                 if (vpg->vpg_defer_uptodate) {
1504                         enum ras_update_flags flags = LL_RAS_HIT;
1505
1506                         if (lcc && lcc->lcc_type == LCC_MMAP)
1507                                 flags |= LL_RAS_MMAP;
1508
1509                         /* For fast read, it updates read ahead state only
1510                          * if the page is hit in cache because non cache page
1511                          * case will be handled by slow read later. */
1512                         ras_update(sbi, inode, ras, vvp_index(vpg), flags);
1513                         /* avoid duplicate ras_update() call */
1514                         vpg->vpg_ra_updated = 1;
1515
1516                         /* Check if we can issue a readahead RPC, if that is
1517                          * the case, we can't do fast IO because we will need
1518                          * a cl_io to issue the RPC. */
1519                         if (ras->ras_window_start + ras->ras_window_len <
1520                             ras->ras_next_readahead + fast_read_pages ||
1521                             kickoff_async_readahead(file, fast_read_pages) > 0)
1522                                 result = 0;
1523                 }
1524
1525                 if (!env) {
1526                         local_env = cl_env_percpu_get();
1527                         env = local_env;
1528                 }
1529
1530                 /* export the page and skip io stack */
1531                 if (result == 0) {
1532                         vpg->vpg_ra_used = 1;
1533                         cl_page_export(env, page, 1);
1534                 } else {
1535                         ll_ra_stats_inc_sbi(sbi, RA_STAT_FAILED_FAST_READ);
1536                 }
1537                 /* release page refcount before unlocking the page to ensure
1538                  * the object won't be destroyed in the calling path of
1539                  * cl_page_put(). Please see comment in ll_releasepage(). */
1540                 cl_page_put(env, page);
1541                 unlock_page(vmpage);
1542                 if (local_env)
1543                         cl_env_percpu_put(local_env);
1544
1545                 RETURN(result);
1546         }
1547
1548         LASSERT(io->ci_state == CIS_IO_GOING);
1549         page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
1550         if (!IS_ERR(page)) {
1551                 LASSERT(page->cp_type == CPT_CACHEABLE);
1552                 if (likely(!PageUptodate(vmpage))) {
1553                         cl_page_assume(env, io, page);
1554
1555                         result = ll_io_read_page(env, io, page, file);
1556                 } else {
1557                         /* Page from a non-object file. */
1558                         unlock_page(vmpage);
1559                         result = 0;
1560                 }
1561                 cl_page_put(env, page);
1562         } else {
1563                 unlock_page(vmpage);
1564                 result = PTR_ERR(page);
1565         }
1566         RETURN(result);
1567 }