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         /*
 221          * needed for quota to create OSS object on write with correct
 222          * owner/group.
 223          */
 224         oa->o_uid = inode->i_uid;
 225         oa->o_valid |= OBD_MD_FLUID;
 226
 227         oa->o_gid = inode->i_gid;
 228         oa->o_valid |= OBD_MD_FLGID;
 229
 230         /* putting there also fid, needed for quota too. */
 231         memcpy(obdo_id(oa), &lli->lli_id, sizeof(lli->lli_id));
 232         oa->o_valid |= OBD_MD_FLINLINE;
 233
 234         rc = obd_brw(OBD_BRW_CHECK, ll_i2dtexp(inode),
 235                      oa, lsm, 1, &pga, NULL);
 236         if (rc)
 237                 GOTO(out_free_oa, rc);
 238
 239         if (PageUptodate(page))
 240                 GOTO(out_free_oa, 0);
 241
 242         /* We're completely overwriting an existing page, so _don't_ set it up
 243          * to date until commit_write */
 244         if (from == 0 && to == PAGE_SIZE) {
 245                 POISON_PAGE(page, 0x11);
 246                 GOTO(out_free_oa, 0);
 247         }
 248
 249         /* If are writing to a new page, no need to read old data.  The extent
 250          * locking will have updated the KMS, and for our purposes here we can
 251          * treat it like i_size. */
 252         down(&lli->lli_size_sem);
 253         kms = lov_merge_size(lsm, 1);
 254         up(&lli->lli_size_sem);
 255         if (kms <= offset) {
 256                 memset(kmap(page), 0, PAGE_SIZE);
 257                 kunmap(page);
 258                 GOTO(prepare_done, rc = 0);
 259         }
 260
 261         /* XXX could be an async ocp read.. read-ahead? */
 262         rc = ll_brw(OBD_BRW_READ, inode, oa, page, 0);
 263         if (rc == 0) {
 264                 /* bug 1598: don't clobber blksize */
 265                 oa->o_valid &= ~(OBD_MD_FLSIZE | OBD_MD_FLBLKSZ);
 266                 obdo_refresh_inode(inode, oa, oa->o_valid);
 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) {
 370                 oa->o_valid |= OBD_MD_FLIFID | OBD_MD_FLEPOCH;
 371                 mdc_pack_id(obdo_id(oa), inode->i_ino, 0, inode->i_mode,
 372                             id_group(&ll_i2info(inode)->lli_id),
 373                             id_fid(&ll_i2info(inode)->lli_id));
 374
 375                 oa->o_easize = ll_i2info(inode)->lli_io_epoch;
 376                 valid_flags |= OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME;
 377         }
 378
 379         obdo_from_inode(oa, inode, valid_flags);
 380 }
 381
 382 static void ll_ap_fill_obdo(void *data, int cmd, struct obdo *oa)
 383 {
 384         struct ll_async_page *llap;
 385         ENTRY;
 386
 387         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 388         ll_inode_fill_obdo(llap->llap_page->mapping->host, cmd, oa);
 389         EXIT;
 390 }
 391
 392 static struct obd_async_page_ops ll_async_page_ops = {
 393         .ap_make_ready =        ll_ap_make_ready,
 394         .ap_refresh_count =     ll_ap_refresh_count,
 395         .ap_fill_obdo =         ll_ap_fill_obdo,
 396         .ap_completion =        ll_ap_completion,
 397 };
 398
 399
 400 struct ll_async_page *llap_cast_private(struct page *page)
 401 {
 402         struct ll_async_page *llap = (struct ll_async_page *)page->private;
 403
 404         LASSERTF(llap == NULL || llap->llap_magic == LLAP_MAGIC,
 405                  "page %p private %lu gave magic %d which != %d\n",
 406                  page, page->private, llap->llap_magic, LLAP_MAGIC);
 407
 408         return llap;
 409 }
 410
 411 /* XXX have the exp be an argument? */
 412 struct ll_async_page *llap_from_page(struct page *page, unsigned origin)
 413 {
 414         struct ll_async_page *llap;
 415         struct obd_export *exp;
 416         struct inode *inode = page->mapping->host;
 417         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 418         int rc;
 419         ENTRY;
 420
 421         LASSERTF(origin < LLAP__ORIGIN_MAX, "%u\n", origin);
 422
 423         llap = llap_cast_private(page);
 424         if (llap != NULL)
 425                 GOTO(out, llap);
 426
 427         exp = ll_i2dtexp(page->mapping->host);
 428         if (exp == NULL)
 429                 RETURN(ERR_PTR(-EINVAL));
 430
 431         OBD_ALLOC(llap, sizeof(*llap));
 432         if (llap == NULL)
 433                 RETURN(ERR_PTR(-ENOMEM));
 434         llap->llap_magic = LLAP_MAGIC;
 435         INIT_LIST_HEAD(&llap->llap_pending_write);
 436         rc = obd_prep_async_page(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL, page,
 437                                  (obd_off)page->index << PAGE_SHIFT,
 438                                  &ll_async_page_ops, llap, &llap->llap_cookie);
 439         if (rc) {
 440                 OBD_FREE(llap, sizeof(*llap));
 441                 RETURN(ERR_PTR(rc));
 442         }
 443
 444         CDEBUG(D_CACHE, "llap %p page %p cookie %p obj off "LPU64"\n", llap,
 445                page, llap->llap_cookie, (obd_off)page->index << PAGE_SHIFT);
 446         /* also zeroing the PRIVBITS low order bitflags */
 447         __set_page_ll_data(page, llap);
 448         llap->llap_page = page;
 449
 450         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 451         sbi->ll_pglist_gen++;
 452         list_add_tail(&llap->llap_proc_item, &sbi->ll_pglist);
 453         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 454
 455 out:
 456         llap->llap_origin = origin;
 457         RETURN(llap);
 458 }
 459
 460 static int queue_or_sync_write(struct obd_export *exp,
 461                                struct lov_stripe_md *lsm,
 462                                struct ll_async_page *llap,
 463                                unsigned to,
 464                                obd_flags async_flags)
 465 {
 466         struct obd_io_group *oig;
 467         int rc;
 468         ENTRY;
 469
 470         /* _make_ready only sees llap once we've unlocked the page */
 471         llap->llap_write_queued = 1;
 472         rc = obd_queue_async_io(exp, lsm, NULL, llap->llap_cookie,
 473                                 OBD_BRW_WRITE, 0, 0, 0, async_flags);
 474         if (rc == 0) {
 475                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, llap->llap_page, "write queued\n");
 476                 llap_write_pending(llap->llap_page->mapping->host, llap);
 477                 GOTO(out, 0);
 478         }
 479
 480         llap->llap_write_queued = 0;
 481
 482         rc = oig_init(&oig);
 483         if (rc)
 484                 GOTO(out, rc);
 485
 486         rc = obd_queue_group_io(exp, lsm, NULL, oig, llap->llap_cookie,
 487                                 OBD_BRW_WRITE, 0, to, 0, ASYNC_READY |
 488                                 ASYNC_URGENT | ASYNC_COUNT_STABLE |
 489                                 ASYNC_GROUP_SYNC);
 490         if (rc)
 491                 GOTO(free_oig, rc);
 492
 493         rc = obd_trigger_group_io(exp, lsm, NULL, oig);
 494         if (rc)
 495                 GOTO(free_oig, rc);
 496
 497         rc = oig_wait(oig);
 498
 499         if (!rc && async_flags & ASYNC_READY)
 500                 unlock_page(llap->llap_page);
 501
 502         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, llap->llap_page,
 503                        "sync write returned %d\n", rc);
 504
 505         EXIT;
 506 free_oig:
 507         oig_release(oig);
 508 out:
 509         return rc;
 510 }
 511
 512 /* be careful not to return success without setting the page Uptodate or
 513  * the next pass through prepare_write will read in stale data from disk. */
 514 int ll_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from,
 515                     unsigned to)
 516 {
 517         struct inode *inode = page->mapping->host;
 518         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 519         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 520         struct obd_export *exp = NULL;
 521         struct ll_async_page *llap;
 522         loff_t size;
 523         int rc = 0;
 524         ENTRY;
 525
 526         SIGNAL_MASK_ASSERT(); /* XXX BUG 1511 */
 527         LASSERT(inode == file->f_dentry->d_inode);
 528         LASSERT(PageLocked(page));
 529         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 530
 531         CDEBUG(D_INODE, "inode %p is writing page %p from %d to %d at %lu\n",
 532                inode, page, from, to, page->index);
 533
 534         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_COMMIT_WRITE);
 535         if (IS_ERR(llap))
 536                 RETURN(PTR_ERR(llap));
 537
 538         exp = ll_i2dtexp(inode);
 539         if (exp == NULL)
 540                 RETURN(-EINVAL);
 541
 542         /* queue a write for some time in the future the first time we
 543          * dirty the page */
 544         if (!PageDirty(page)) {
 545                 lprocfs_counter_incr(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
 546                                      LPROC_LL_DIRTY_MISSES);
 547
 548                 rc = queue_or_sync_write(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd,
 549                                          llap, to, 0);
 550                 if (rc)
 551                         GOTO(out, rc);
 552         } else {
 553                 lprocfs_counter_incr(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
 554                                      LPROC_LL_DIRTY_HITS);
 555         }
 556
 557         /* put the page in the page cache, from now on ll_removepage is
 558          * responsible for cleaning up the llap.
 559          * don't dirty the page if it has been write out in q_o_s_w */
 560         if (llap->llap_write_queued)
 561                 set_page_dirty(page);
 562         EXIT;
 563 out:
 564         size = (((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT) + to;
 565         down(&lli->lli_size_sem);
 566         if (rc == 0) {
 567                 obd_adjust_kms(exp, lsm, size, 0);
 568                 if (size > inode->i_size)
 569                         inode->i_size = size;
 570                 SetPageUptodate(page);
 571         } else if (size > inode->i_size) {
 572                 /* this page beyond the pales of i_size, so it can't be
 573                  * truncated in ll_p_r_e during lock revoking. we must
 574                  * teardown our book-keeping here. */
 575                 ll_removepage(page);
 576         }
 577         up(&lli->lli_size_sem);
 578         return rc;
 579 }
 580
 581 static unsigned long ll_ra_count_get(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 582 {
 583         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 584         unsigned long ret;
 585         ENTRY;
 586
 587         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 588         ret = min(ra->ra_max_pages - ra->ra_cur_pages, len);
 589         ra->ra_cur_pages += ret;
 590         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 591
 592         RETURN(ret);
 593 }
 594
 595 static void ll_ra_count_put(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 596 {
 597         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 598         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 599         LASSERTF(ra->ra_cur_pages >= len, "r_c_p %lu len %lu\n",
 600                  ra->ra_cur_pages, len);
 601         ra->ra_cur_pages -= len;
 602         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 603 }
 604
 605 int ll_writepage(struct page *page)
 606 {
 607         struct inode *inode = page->mapping->host;
 608         struct obd_export *exp;
 609         struct ll_async_page *llap;
 610         int rc = 0;
 611         ENTRY;
 612
 613         LASSERT(!PageDirty(page));
 614         LASSERT(PageLocked(page));
 615         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 616
 617         exp = ll_i2dtexp(inode);
 618         if (exp == NULL)
 619                 GOTO(out, rc = -EINVAL);
 620
 621         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_WRITEPAGE);
 622         if (IS_ERR(llap))
 623                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(llap));
 624
 625         page_cache_get(page);
 626         if (llap->llap_write_queued) {
 627                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "marking urgent\n");
 628                 rc = obd_set_async_flags(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL,
 629                                          llap->llap_cookie,
 630                                          ASYNC_READY | ASYNC_URGENT);
 631         } else {
 632                 rc = queue_or_sync_write(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, llap,
 633                                          PAGE_SIZE, ASYNC_READY |
 634                                          ASYNC_URGENT);
 635         }
 636         if (rc)
 637                 page_cache_release(page);
 638         EXIT;
 639 out:
 640         if (rc)
 641                 unlock_page(page);
 642         return rc;
 643 }
 644
 645 /* called for each page in a completed rpc.*/
 646 void ll_ap_completion(void *data, int cmd, struct obdo *oa, int rc)
 647 {
 648         struct ll_async_page *llap;
 649         struct page *page;
 650         ENTRY;
 651
 652         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 653         page = llap->llap_page;
 654         LASSERT(PageLocked(page));
 655
 656         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "completing cmd %d with %d\n", cmd, rc);
 657
 658         if (cmd == OBD_BRW_READ && llap->llap_defer_uptodate)
 659                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(page->mapping->host), 1);
 660
 661         if (rc == 0)  {
 662                 if (cmd == OBD_BRW_READ) {
 663                         if (!llap->llap_defer_uptodate)
 664                                 SetPageUptodate(page);
 665                 } else {
 666                         llap->llap_write_queued = 0;
 667                 }
 668                 ClearPageError(page);
 669         } else {
 670                 if (cmd == OBD_BRW_READ)
 671                         llap->llap_defer_uptodate = 0;
 672                 SetPageError(page);
 673         }
 674
 675         unlock_page(page);
 676
 677         if (cmd == OBD_BRW_WRITE) {
 678                 llap_write_complete(page->mapping->host, llap);
 679                 ll_try_done_writing(page->mapping->host);
 680         }
 681
 682         if (PageWriteback(page)) {
 683                 end_page_writeback(page);
 684         }
 685         page_cache_release(page);
 686         EXIT;
 687 }
 688
 689 /* the kernel calls us here when a page is unhashed from the page cache.
 690  * the page will be locked and the kernel is holding a spinlock, so
 691  * we need to be careful.  we're just tearing down our book-keeping
 692  * here. */
 693 void ll_removepage(struct page *page)
 694 {
 695         struct inode *inode = page->mapping->host;
 696         struct obd_export *exp;
 697         struct ll_async_page *llap;
 698         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 699         int rc;
 700         ENTRY;
 701
 702         LASSERT(!in_interrupt());
 703
 704         /* sync pages or failed read pages can leave pages in the page
 705          * cache that don't have our data associated with them anymore */
 706         if (page->private == 0) {
 707                 EXIT;
 708                 return;
 709         }
 710
 711         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "being evicted\n");
 712
 713         exp = ll_i2dtexp(inode);
 714         if (exp == NULL) {
 715                 CERROR("page %p ind %lu gave null export\n", page, page->index);
 716                 EXIT;
 717                 return;
 718         }
 719
 720         llap = llap_from_page(page, 0);
 721         if (IS_ERR(llap)) {
 722                 CERROR("page %p ind %lu couldn't find llap: %ld\n", page,
 723                        page->index, PTR_ERR(llap));
 724                 EXIT;
 725                 return;
 726         }
 727
 728         llap_write_complete(inode, llap);
 729         rc = obd_teardown_async_page(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL,
 730                                      llap->llap_cookie);
 731         if (rc != 0)
 732                 CERROR("page %p ind %lu failed: %d\n", page, page->index, rc);
 733
 734         /* this unconditional free is only safe because the page lock
 735          * is providing exclusivity to memory pressure/truncate/writeback..*/
 736         __clear_page_ll_data(page);
 737
 738         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 739         if (!list_empty(&llap->llap_proc_item))
 740                 list_del_init(&llap->llap_proc_item);
 741         sbi->ll_pglist_gen++;
 742         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 743         OBD_FREE(llap, sizeof(*llap));
 744         EXIT;
 745 }
 746
 747 static int ll_page_matches(struct page *page, int fd_flags, int readahead)
 748 {
 749         struct lustre_handle match_lockh = {0};
 750         struct inode *inode = page->mapping->host;
 751         ldlm_policy_data_t page_extent;
 752         int flags, matches;
 753         ENTRY;
 754
 755         if (fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)
 756                 RETURN(1);
 757
 758         page_extent.l_extent.start = (__u64)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 759         page_extent.l_extent.end =
 760                 page_extent.l_extent.start + PAGE_CACHE_SIZE - 1;
 761         flags = LDLM_FL_TEST_LOCK;
 762         if (!readahead)
 763                 flags |= LDLM_FL_CBPENDING | LDLM_FL_BLOCK_GRANTED;
 764         matches = obd_match(ll_i2sbi(inode)->ll_dt_exp,
 765                             ll_i2info(inode)->lli_smd, LDLM_EXTENT,
 766                             &page_extent, LCK_PR | LCK_PW, &flags, inode,
 767                             &match_lockh);
 768         RETURN(matches);
 769 }
 770
 771 static int ll_issue_page_read(struct obd_export *exp,
 772                               struct ll_async_page *llap,
 773                               struct obd_io_group *oig, int defer)
 774 {
 775         struct page *page = llap->llap_page;
 776         int rc;
 777
 778         page_cache_get(page);
 779         llap->llap_defer_uptodate = defer;
 780         llap->llap_ra_used = 0;
 781         rc = obd_queue_group_io(exp, ll_i2info(page->mapping->host)->lli_smd,
 782                                 NULL, oig, llap->llap_cookie, OBD_BRW_READ, 0,
 783                                 PAGE_SIZE, 0, ASYNC_COUNT_STABLE | ASYNC_READY
 784                                               | ASYNC_URGENT);
 785         if (rc) {
 786                 LL_CDEBUG_PAGE(D_ERROR, page, "read queue failed: rc %d\n", rc);
 787                 page_cache_release(page);
 788         }
 789         RETURN(rc);
 790 }
 791
 792 static void ll_ra_stats_inc_unlocked(struct ll_ra_info *ra, enum ra_stat which)
 793 {
 794         LASSERTF(which >= 0 && which < _NR_RA_STAT, "which: %u\n", which);
 795         ra->ra_stats[which]++;
 796 }
 797
 798 static void ll_ra_stats_inc(struct address_space *mapping, enum ra_stat which)
 799 {
 800         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(mapping->host);
 801         struct ll_ra_info *ra = &ll_i2sbi(mapping->host)->ll_ra_info;
 802
 803         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 804         ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, which);
 805         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 806 }
 807
 808 void ll_ra_accounting(struct page *page, struct address_space *mapping)
 809 {
 810         struct ll_async_page *llap;
 811
 812         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_WRITEPAGE);
 813         if (IS_ERR(llap))
 814                 return;
 815
 816         if (!llap->llap_defer_uptodate || llap->llap_ra_used)
 817                 return;
 818
 819         ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_DISCARDED);
 820 }
 821
 822 #define RAS_CDEBUG(ras) \
 823         CDEBUG(D_READA, "lrp %lu c %lu ws %lu wl %lu nra %lu\n",        \
 824                ras->ras_last_readpage, ras->ras_consecutive,            \
 825                ras->ras_window_start, ras->ras_window_len,              \
 826                ras->ras_next_readahead);
 827
 828 static int index_in_window(unsigned long index, unsigned long point,
 829                            unsigned long before, unsigned long after)
 830 {
 831         unsigned long start = point - before, end = point + after;
 832
 833         if (start > point)
 834                start = 0;
 835         if (end < point)
 836                end = ~0;
 837
 838         return start <= index && index <= end;
 839 }
 840
 841 static int ll_readahead(struct ll_readahead_state *ras,
 842                          struct obd_export *exp, struct address_space *mapping,
 843                          struct obd_io_group *oig, int flags)
 844 {
 845         unsigned long i, start = 0, end = 0, reserved;
 846         struct ll_async_page *llap;
 847         struct page *page;
 848         int rc, ret = 0, match_failed = 0;
 849         __u64 kms;
 850         ENTRY;
 851
 852         kms = lov_merge_size(ll_i2info(mapping->host)->lli_smd, 1);
 853         if (kms == 0) {
 854                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_ZERO_LEN);
 855                 RETURN(0);
 856         }
 857         spin_lock(&ras->ras_lock);
 858
 859         /* reserve a part of the read-ahead window that we'll be issuing */
 860         if (ras->ras_window_len) {
 861                 start = ras->ras_next_readahead;
 862                 end = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len - 1;
 863                 end = min(end, (unsigned long)(kms >> PAGE_CACHE_SHIFT));
 864                 ras->ras_next_readahead = max(end, end + 1);
 865
 866                 RAS_CDEBUG(ras);
 867         }
 868
 869         spin_unlock(&ras->ras_lock);
 870
 871         if (end == 0) {
 872                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
 873                 RETURN(0);
 874         }
 875
 876         reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(mapping->host), end - start + 1);
 877         if (reserved < end - start + 1)
 878                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
 879
 880         for (i = start; reserved > 0 && !match_failed && i <= end; i++) {
 881                 /* skip locked pages from previous readpage calls */
 882                 page = grab_cache_page_nowait(mapping, i);
 883                 if (page == NULL) {
 884                         CDEBUG(D_READA, "g_c_p_n failed\n");
 885                         continue;
 886                 }
 887
 888                 /* we do this first so that we can see the page in the /proc
 889                  * accounting */
 890                 llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_READAHEAD);
 891                 if (IS_ERR(llap) || llap->llap_defer_uptodate)
 892                         goto next_page;
 893
 894                 /* skip completed pages */
 895                 if (Page_Uptodate(page))
 896                         goto next_page;
 897
 898                 /* bail when we hit the end of the lock. */
 899                 if ((rc = ll_page_matches(page, flags, 1)) <= 0) {
 900                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA | D_PAGE, page,
 901                                        "lock match failed: rc %d\n", rc);
 902                         ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_FAILED_MATCH);
 903                         match_failed = 1;
 904                         goto next_page;
 905                 }
 906
 907                 rc = ll_issue_page_read(exp, llap, oig, 1);
 908                 if (rc == 0) {
 909                         reserved--;
 910                         ret++;
 911                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA| D_PAGE, page,
 912                                        "started read-ahead\n");
 913                 }
 914                 if (rc) {
 915         next_page:
 916                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA | D_PAGE, page,
 917                                        "skipping read-ahead\n");
 918
 919                         unlock_page(page);
 920                 }
 921                 page_cache_release(page);
 922         }
 923
 924         LASSERTF(reserved >= 0, "reserved %lu\n", reserved);
 925         if (reserved != 0)
 926                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(mapping->host), reserved);
 927
 928         if (i == end + 1 && end == (kms >> PAGE_CACHE_SHIFT))
 929                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_EOF);
 930
 931         /* if we didn't get to the end of the region we reserved from
 932          * the ras we need to go back and update the ras so that the
 933          * next read-ahead tries from where we left off.  we only do so
 934          * if the region we failed to issue read-ahead on is still ahead
 935          * of the app and behind the next index to start read-ahead from */
 936         if (i != end + 1) {
 937                 spin_lock(&ras->ras_lock);
 938                 if (i < ras->ras_next_readahead &&
 939                     index_in_window(i, ras->ras_window_start, 0,
 940                                     ras->ras_window_len)) {
 941                         ras->ras_next_readahead = i;
 942                         RAS_CDEBUG(ras);
 943                 }
 944                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
 945         }
 946
 947         RETURN(ret);
 948 }
 949
 950 static void ras_set_start(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index)
 951 {
 952         ras->ras_window_start = index & (~(PTLRPC_MAX_BRW_PAGES - 1));
 953 }
 954
 955 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
 956 static void ras_reset(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index)
 957 {
 958         ras->ras_last_readpage = index;
 959         ras->ras_consecutive = 1;
 960         ras->ras_window_len = 0;
 961         ras_set_start(ras, index);
 962         ras->ras_next_readahead = ras->ras_window_start;
 963
 964         RAS_CDEBUG(ras);
 965 }
 966
 967 void ll_readahead_init(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras)
 968 {
 969         spin_lock_init(&ras->ras_lock);
 970         ras_reset(ras, 0);
 971 }
 972
 973 static void ras_update(struct ll_sb_info *sbi, struct ll_readahead_state *ras,
 974                        unsigned long index, unsigned hit)
 975 {
 976         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 977         int zero = 0;
 978         ENTRY;
 979
 980         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 981         spin_lock(&ras->ras_lock);
 982
 983         ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, hit ? RA_STAT_HIT : RA_STAT_MISS);
 984
 985         /* reset the read-ahead window in two cases.  First when the app seeks
 986          * or reads to some other part of the file.  Secondly if we get a
 987          * read-ahead miss that we think we've previously issued.  This can
 988          * be a symptom of there being so many read-ahead pages that the VM is
 989          * reclaiming it before we get to it. */
 990         if (!index_in_window(index, ras->ras_last_readpage, 8, 8)) {
 991                 zero = 1;
 992                 ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, RA_STAT_DISTANT_READPAGE);
 993         } else if (!hit && ras->ras_window_len &&
 994                    index < ras->ras_next_readahead &&
 995                    index_in_window(index, ras->ras_window_start, 0,
 996                                    ras->ras_window_len)) {
 997                 zero = 1;
 998                 ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, RA_STAT_MISS_IN_WINDOW);
 999         }
1000
1001         if (zero) {
1002                 ras_reset(ras, index);
1003                 GOTO(out_unlock, 0);
1004         }
1005
1006         ras->ras_last_readpage = index;
1007         ras->ras_consecutive++;
1008         ras_set_start(ras, index);
1009         ras->ras_next_readahead = max(ras->ras_window_start,
1010                                       ras->ras_next_readahead);
1011
1012         /* wait for a few pages to arrive before issuing readahead to avoid
1013          * the worst overutilization */
1014         if (ras->ras_consecutive == 3) {
1015                 ras->ras_window_len = PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
1016                 GOTO(out_unlock, 0);
1017         }
1018
1019         /* we need to increase the window sometimes.  we'll arbitrarily
1020          * do it half-way through the pages in an rpc */
1021         if ((index & (PTLRPC_MAX_BRW_PAGES - 1)) ==
1022             (PTLRPC_MAX_BRW_PAGES >> 1)) {
1023                 ras->ras_window_len += PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
1024                 ras->ras_window_len = min(ras->ras_window_len,
1025                                           ra->ra_max_pages);
1026
1027         }
1028
1029         EXIT;
1030 out_unlock:
1031         RAS_CDEBUG(ras);
1032         spin_unlock(&ras->ras_lock);
1033         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
1034 }
1035
1036 /*
1037  * for now we do our readpage the same on both 2.4 and 2.5.  The kernel's
1038  * read-ahead assumes it is valid to issue readpage all the way up to
1039  * i_size, but our dlm locks make that not the case.  We disable the
1040  * kernel's read-ahead and do our own by walking ahead in the page cache
1041  * checking for dlm lock coverage.  the main difference between 2.4 and
1042  * 2.6 is how read-ahead gets batched and issued, but we're using our own,
1043  * so they look the same.
1044  */
1045 int ll_readpage(struct file *filp, struct page *page)
1046 {
1047         struct ll_file_data *fd = filp->private_data;
1048         struct inode *inode = page->mapping->host;
1049         struct obd_export *exp;
1050         struct ll_async_page *llap;
1051         struct obd_io_group *oig = NULL;
1052         int rc;
1053         ENTRY;
1054
1055         LASSERT(PageLocked(page));
1056         LASSERT(!PageUptodate(page));
1057         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode=%lu/%u(%p),offset="LPX64"\n",
1058                inode->i_ino, inode->i_generation, inode,
1059                (((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT));
1060         LASSERT(atomic_read(&filp->f_dentry->d_inode->i_count) > 0);
1061
1062         rc = oig_init(&oig);
1063         if (rc < 0)
1064                 GOTO(out, rc);
1065
1066         exp = ll_i2dtexp(inode);
1067         if (exp == NULL)
1068                 GOTO(out, rc = -EINVAL);
1069
1070         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_READPAGE);
1071         if (IS_ERR(llap))
1072                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(llap));
1073
1074         if (ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_READAHEAD)
1075                 ras_update(ll_i2sbi(inode), &fd->fd_ras, page->index,
1076                            llap->llap_defer_uptodate);
1077
1078         if (llap->llap_defer_uptodate) {
1079                 llap->llap_ra_used = 1;
1080                 rc = ll_readahead(&fd->fd_ras, exp, page->mapping, oig,
1081                                   fd->fd_flags);
1082                 if (rc > 0)
1083                         obd_trigger_group_io(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd,
1084                                              NULL, oig);
1085                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "marking uptodate from defer\n");
1086                 SetPageUptodate(page);
1087                 unlock_page(page);
1088                 GOTO(out_oig, rc = 0);
1089         }
1090
1091         rc = ll_page_matches(page, fd->fd_flags, 0);
1092         if (rc < 0) {
1093                 LL_CDEBUG_PAGE(D_ERROR, page, "lock match failed: rc %d\n", rc);
1094                 GOTO(out, rc);
1095         }
1096
1097         if (rc == 0) {
1098                 CWARN("ino %lu page %lu (%llu) not covered by "
1099                       "a lock (mmap?).  check debug logs.\n",
1100                       inode->i_ino, page->index,
1101                       (long long)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT);
1102         }
1103
1104         rc = ll_issue_page_read(exp, llap, oig, 0);
1105         if (rc)
1106                 GOTO(out, rc);
1107
1108         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "queued readpage\n");
1109         if (ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_READAHEAD)
1110                 ll_readahead(&fd->fd_ras, exp, page->mapping, oig,
1111                              fd->fd_flags);
1112
1113         rc = obd_trigger_group_io(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL, oig);
1114         EXIT;
1115 out:
1116         if (rc)
1117                 unlock_page(page);
1118 out_oig:
1119         if (oig != NULL)
1120                 oig_release(oig);
1121         return rc;
1122 }