lustre/llite/rw.c

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