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