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 | OBD_MD_FLIFID;
 160         obdo_from_inode(oa, inode, OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLMODE |
 161                         OBD_MD_FLATIME | OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME);
 162         memcpy(obdo_id(oa), &lli->lli_id, sizeof(lli->lli_id));
 163
 164         obd_adjust_kms(ll_i2dtexp(inode), lsm, inode->i_size, 1);
 165
 166         lli->lli_size_pid = 0;
 167         up(&lli->lli_size_sem);
 168
 169         rc = obd_punch(ll_i2dtexp(inode), oa, lsm, inode->i_size,
 170                        OBD_OBJECT_EOF, NULL, lli->lli_trunc_capa);
 171         if (rc)
 172                 CERROR("obd_truncate fails (%d) ino %lu\n", rc, inode->i_ino);
 173         else
 174                 obdo_to_inode(inode, oa, OBD_MD_FLSIZE | OBD_MD_FLBLOCKS |
 175                               OBD_MD_FLATIME | OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME);
 176
 177         obdo_free(oa);
 178
 179         EXIT;
 180         return;
 181
 182 out_unlock:
 183         LASSERT(atomic_read(&lli->lli_size_sem.count) <= 0);
 184         up(&lli->lli_size_sem);
 185 } /* ll_truncate */
 186
 187 struct ll_async_page *llap_cast_private(struct page *page)
 188 {
 189         struct ll_async_page *llap = (struct ll_async_page *)page->private;
 190
 191         LASSERTF(llap == NULL || llap->llap_magic == LLAP_MAGIC,
 192                  "page %p private %lu gave magic %d which != %d\n",
 193                  page, page->private, llap->llap_magic, LLAP_MAGIC);
 194         return llap;
 195 }
 196
 197 int ll_prepare_write(struct file *file, struct page *page,
 198                      unsigned from, unsigned to)
 199 {
 200         struct inode *inode = page->mapping->host;
 201         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 202         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 203         obd_off offset = ((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT;
 204         struct obdo *oa = NULL;
 205         struct brw_page pga;
 206         __u64 kms;
 207         int rc = 0;
 208         ENTRY;
 209
 210         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 211         LASSERT(PageLocked(page));
 212         (void)llap_cast_private(page); /* assertion */
 213
 214         /* Check to see if we should return -EIO right away */
 215         pga.pg = page;
 216         pga.disk_offset = pga.page_offset = offset;
 217         pga.count = PAGE_SIZE;
 218         pga.flag = 0;
 219
 220         oa = obdo_alloc();
 221         if (oa == NULL)
 222                 RETURN(-ENOMEM);
 223
 224         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 225         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 226         oa->o_mode = inode->i_mode;
 227
 228         oa->o_valid = OBD_MD_FLID | OBD_MD_FLMODE |
 229                 OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLGROUP;
 230
 231         oa->o_fsuid = current->fsuid;
 232         oa->o_valid |= OBD_MD_FLFSUID;
 233         *(obdo_id(oa)) = ll_i2info(inode)->lli_id;
 234
 235         rc = obd_brw(OBD_BRW_CHECK, ll_i2dtexp(inode),
 236                      oa, lsm, 1, &pga, NULL);
 237         if (rc)
 238                 GOTO(out_free_oa, rc);
 239
 240         if (PageUptodate(page))
 241                 GOTO(out_free_oa, 0);
 242
 243         /* We're completely overwriting an existing page, so _don't_ set it up
 244          * to date until commit_write */
 245         if (from == 0 && to == PAGE_SIZE) {
 246                 POISON_PAGE(page, 0x11);
 247                 GOTO(out_free_oa, 0);
 248         }
 249
 250         /* If are writing to a new page, no need to read old data.  The extent
 251          * locking will have updated the KMS, and for our purposes here we can
 252          * treat it like i_size. */
 253         down(&lli->lli_size_sem);
 254         kms = lov_merge_size(lsm, 1);
 255         up(&lli->lli_size_sem);
 256         if (kms <= offset) {
 257                 memset(kmap(page), 0, PAGE_SIZE);
 258                 kunmap(page);
 259                 GOTO(prepare_done, rc = 0);
 260         }
 261
 262         /* XXX could be an async ocp read.. read-ahead? */
 263         rc = ll_brw(OBD_BRW_READ, inode, oa, page, 0);
 264         if (rc == 0) {
 265                 /* bug 1598: don't clobber blksize */
 266                 oa->o_valid &= ~(OBD_MD_FLSIZE | OBD_MD_FLBLKSZ);
 267                 obdo_refresh_inode(inode, oa, oa->o_valid);
 268         } else if (rc == -ENOENT) {
 269                 /* tolerate no entry error here, cause the objects might
 270                  * not be created yet */
 271                 rc = 0;
 272         }
 273
 274         EXIT;
 275 prepare_done:
 276         if (rc == 0)
 277                 SetPageUptodate(page);
 278 out_free_oa:
 279         obdo_free(oa);
 280         return rc;
 281 }
 282
 283 static int ll_ap_make_ready(void *data, int cmd)
 284 {
 285         struct ll_async_page *llap;
 286         struct page *page;
 287         ENTRY;
 288
 289         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 290         page = llap->llap_page;
 291
 292         LASSERT(cmd != OBD_BRW_READ);
 293
 294         /* we're trying to write, but the page is locked.. come back later */
 295         if (TryLockPage(page))
 296                 RETURN(-EAGAIN);
 297
 298         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "made ready\n");
 299         page_cache_get(page);
 300
 301         /* if we left PageDirty we might get another writepage call
 302          * in the future.  list walkers are bright enough
 303          * to check page dirty so we can leave it on whatever list
 304          * its on.  XXX also, we're called with the cli list so if
 305          * we got the page cache list we'd create a lock inversion
 306          * with the removepage path which gets the page lock then the
 307          * cli lock */
 308         clear_page_dirty(page);
 309         RETURN(0);
 310 }
 311
 312 /* We have two reasons for giving llite the opportunity to change the
 313  * write length of a given queued page as it builds the RPC containing
 314  * the page:
 315  *
 316  * 1) Further extending writes may have landed in the page cache
 317  *    since a partial write first queued this page requiring us
 318  *    to write more from the page cache. (No further races are possible, since
 319  *    by the time this is called, the page is locked.)
 320  * 2) We might have raced with truncate and want to avoid performing
 321  *    write RPCs that are just going to be thrown away by the
 322  *    truncate's punch on the storage targets.
 323  *
 324  * The kms serves these purposes as it is set at both truncate and extending
 325  * writes.
 326  */
 327 static int ll_ap_refresh_count(void *data, int cmd)
 328 {
 329         struct ll_inode_info *lli;
 330         struct ll_async_page *llap;
 331         struct lov_stripe_md *lsm;
 332         struct page *page;
 333         __u64 kms;
 334         ENTRY;
 335
 336         /* readpage queues with _COUNT_STABLE, shouldn't get here. */
 337         LASSERT(cmd != OBD_BRW_READ);
 338
 339         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 340         page = llap->llap_page;
 341         lli = ll_i2info(page->mapping->host);
 342         lsm = lli->lli_smd;
 343
 344         /*
 345          * this callback is called with client lock taken, thus, it should not
 346          * sleep or deadlock is possible. --umka
 347          */
 348 //        down(&lli->lli_size_sem);
 349         kms = lov_merge_size(lsm, 1);
 350 //        up(&lli->lli_size_sem);
 351
 352         /* catch race with truncate */
 353         if (((__u64)page->index << PAGE_SHIFT) >= kms)
 354                 return 0;
 355
 356         /* catch sub-page write at end of file */
 357         if (((__u64)page->index << PAGE_SHIFT) + PAGE_SIZE > kms)
 358                 return kms % PAGE_SIZE;
 359
 360         return PAGE_SIZE;
 361 }
 362
 363 void ll_inode_fill_obdo(struct inode *inode, int cmd, struct obdo *oa)
 364 {
 365         struct lov_stripe_md *lsm;
 366         obd_valid valid_flags;
 367
 368         lsm = ll_i2info(inode)->lli_smd;
 369
 370         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 371         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 372         oa->o_valid = OBD_MD_FLID | OBD_MD_FLGROUP;
 373         valid_flags = OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLATIME;
 374         if (cmd == OBD_BRW_WRITE || cmd == OBD_BRW_READ) {
 375                 oa->o_valid |= OBD_MD_FLIFID | OBD_MD_FLEPOCH;
 376                 *(obdo_id(oa)) = ll_i2info(inode)->lli_id;
 377                 oa->o_easize = ll_i2info(inode)->lli_io_epoch;
 378                 valid_flags |= OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME;
 379         }
 380
 381         obdo_from_inode(oa, inode, valid_flags);
 382 }
 383
 384 static void ll_ap_fill_obdo(void *data, int cmd, struct obdo *oa)
 385 {
 386         struct ll_async_page *llap;
 387         ENTRY;
 388
 389         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 390         ll_inode_fill_obdo(llap->llap_page->mapping->host, cmd, oa);
 391         oa->o_fsuid = llap->llap_fsuid;
 392         EXIT;
 393 }
 394
 395 static struct obd_async_page_ops ll_async_page_ops = {
 396         .ap_make_ready =        ll_ap_make_ready,
 397         .ap_refresh_count =     ll_ap_refresh_count,
 398         .ap_fill_obdo =         ll_ap_fill_obdo,
 399         .ap_completion =        ll_ap_completion,
 400 };
 401
 402
 403 /* XXX have the exp be an argument? */
 404 struct ll_async_page *llap_from_page(struct page *page, unsigned origin)
 405 {
 406         struct ll_async_page *llap;
 407         struct obd_export *exp;
 408         struct inode *inode = page->mapping->host;
 409         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 410         int rc;
 411         ENTRY;
 412
 413         LASSERTF(origin < LLAP__ORIGIN_MAX, "%u\n", origin);
 414
 415         llap = llap_cast_private(page);
 416         if (llap != NULL) {
 417                 GOTO(out, llap);
 418         }
 419         exp = ll_i2dtexp(page->mapping->host);
 420         if (exp == NULL)
 421                 RETURN(ERR_PTR(-EINVAL));
 422
 423         OBD_ALLOC(llap, sizeof(*llap));
 424         if (llap == NULL) {
 425                 RETURN(ERR_PTR(-ENOMEM));
 426         }
 427         llap->llap_magic = LLAP_MAGIC;
 428         INIT_LIST_HEAD(&llap->llap_pending_write);
 429         rc = obd_prep_async_page(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL, page,
 430                                  (obd_off)page->index << PAGE_SHIFT,
 431                                  &ll_async_page_ops, llap, &llap->llap_cookie);
 432         if (rc) {
 433                 OBD_FREE(llap, sizeof(*llap));
 434                 RETURN(ERR_PTR(rc));
 435         }
 436
 437         CDEBUG(D_CACHE, "llap %p page %p cookie %p obj off "LPU64"\n", llap,
 438                page, llap->llap_cookie, (obd_off)page->index << PAGE_SHIFT);
 439
 440         __set_page_ll_data(page, llap);
 441
 442          /* also zeroing the PRIVBITS low order bitflags */
 443         llap->llap_page = page;
 444
 445         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 446         sbi->ll_pglist_gen++;
 447         list_add_tail(&llap->llap_proc_item, &sbi->ll_pglist);
 448         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 449
 450 out:
 451         llap->llap_origin = origin;
 452         RETURN(llap);
 453 }
 454
 455 static int queue_or_sync_write(struct obd_export *exp,
 456                                struct lov_stripe_md *lsm,
 457                                struct ll_async_page *llap,
 458                                unsigned to,
 459                                obd_flags async_flags)
 460 {
 461         struct obd_io_group *oig;
 462         int rc;
 463         ENTRY;
 464
 465         /* _make_ready only sees llap once we've unlocked the page */
 466         llap->llap_write_queued = 1;
 467         rc = obd_queue_async_io(exp, lsm, NULL, llap->llap_cookie,
 468                                 OBD_BRW_WRITE, 0, 0, 0, async_flags);
 469         if (rc == 0) {
 470                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, llap->llap_page, "write queued\n");
 471                 llap_write_pending(llap->llap_page->mapping->host, llap);
 472                 GOTO(out, 0);
 473         }
 474
 475         llap->llap_write_queued = 0;
 476
 477         rc = oig_init(&oig);
 478         if (rc)
 479                 GOTO(out, rc);
 480         rc = obd_queue_group_io(exp, lsm, NULL, oig, llap->llap_cookie,
 481                                 OBD_BRW_WRITE, 0, to, 0, ASYNC_READY |
 482                                 ASYNC_URGENT | ASYNC_COUNT_STABLE |
 483                                 ASYNC_GROUP_SYNC);
 484         if (rc)
 485                 GOTO(free_oig, rc);
 486
 487         rc = obd_trigger_group_io(exp, lsm, NULL, oig);
 488         if (rc)
 489                 GOTO(free_oig, rc);
 490
 491         rc = oig_wait(oig);
 492
 493         if (!rc && async_flags & ASYNC_READY)
 494                 unlock_page(llap->llap_page);
 495
 496         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, llap->llap_page,
 497                        "sync write returned %d\n", rc);
 498
 499         EXIT;
 500 free_oig:
 501         oig_release(oig);
 502 out:
 503         return rc;
 504 }
 505
 506 /* be careful not to return success without setting the page Uptodate or
 507  * the next pass through prepare_write will read in stale data from disk. */
 508 int ll_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from,
 509                     unsigned to)
 510 {
 511         struct inode *inode = page->mapping->host;
 512         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 513         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 514         struct obd_export *exp = NULL;
 515         struct ll_async_page *llap;
 516         loff_t size;
 517         int rc = 0;
 518         ENTRY;
 519
 520         SIGNAL_MASK_ASSERT(); /* XXX BUG 1511 */
 521         LASSERT(inode == file->f_dentry->d_inode);
 522         LASSERT(PageLocked(page));
 523         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 524
 525         CDEBUG(D_INODE, "inode %p is writing page %p from %d to %d at %lu\n",
 526                inode, page, from, to, page->index);
 527
 528         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_COMMIT_WRITE);
 529         if (IS_ERR(llap))
 530                 RETURN(PTR_ERR(llap));
 531
 532         exp = ll_i2dtexp(inode);
 533         if (exp == NULL)
 534                 RETURN(-EINVAL);
 535
 536         llap->llap_fsuid = current->fsuid;
 537
 538         /* queue a write for some time in the future the first time we
 539          * dirty the page */
 540         if (!PageDirty(page)) {
 541                 lprocfs_counter_incr(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
 542                                      LPROC_LL_DIRTY_MISSES);
 543
 544                 rc = queue_or_sync_write(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd,
 545                                          llap, to, 0);
 546                 if (rc)
 547                         GOTO(out, rc);
 548         } else {
 549                 lprocfs_counter_incr(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
 550                                      LPROC_LL_DIRTY_HITS);
 551         }
 552
 553         /* put the page in the page cache, from now on ll_removepage is
 554          * responsible for cleaning up the llap.
 555          * don't dirty the page if it has been write out in q_o_s_w */
 556         if (llap->llap_write_queued)
 557                 set_page_dirty(page);
 558         EXIT;
 559 out:
 560         size = (((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT) + to;
 561         down(&lli->lli_size_sem);
 562         if (rc == 0) {
 563                 obd_adjust_kms(exp, lsm, size, 0);
 564                 if (size > inode->i_size)
 565                         inode->i_size = size;
 566                 SetPageUptodate(page);
 567         } else if (size > inode->i_size) {
 568                 /* this page beyond the pales of i_size, so it can't be
 569                  * truncated in ll_p_r_e during lock revoking. we must
 570                  * teardown our book-keeping here. */
 571                 ll_removepage(page);
 572         }
 573         up(&lli->lli_size_sem);
 574         return rc;
 575 }
 576
 577 static unsigned long ll_ra_count_get(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 578 {
 579         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 580         unsigned long ret;
 581         ENTRY;
 582
 583         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 584         ret = min(ra->ra_max_pages - ra->ra_cur_pages, len);
 585         ra->ra_cur_pages += ret;
 586         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 587
 588         RETURN(ret);
 589 }
 590
 591 static void ll_ra_count_put(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 592 {
 593         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 594         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 595         LASSERTF(ra->ra_cur_pages >= len, "r_c_p %lu len %lu\n",
 596                  ra->ra_cur_pages, len);
 597         ra->ra_cur_pages -= len;
 598         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 599 }
 600
 601 int ll_writepage(struct page *page)
 602 {
 603         struct inode *inode = page->mapping->host;
 604         struct obd_export *exp;
 605         struct ll_async_page *llap;
 606         int rc = 0;
 607         ENTRY;
 608
 609         LASSERT(!PageDirty(page));
 610         LASSERT(PageLocked(page));
 611         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 612
 613         exp = ll_i2dtexp(inode);
 614         if (exp == NULL)
 615                 GOTO(out, rc = -EINVAL);
 616
 617         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_WRITEPAGE);
 618         if (IS_ERR(llap))
 619                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(llap));
 620
 621         page_cache_get(page);
 622         if (llap->llap_write_queued) {
 623                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "marking urgent\n");
 624                 rc = obd_set_async_flags(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL,
 625                                          llap->llap_cookie,
 626                                          ASYNC_READY | ASYNC_URGENT);
 627         } else {
 628                 rc = queue_or_sync_write(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, llap,
 629                                          PAGE_SIZE, ASYNC_READY |
 630                                          ASYNC_URGENT);
 631         }
 632         if (rc)
 633                 page_cache_release(page);
 634         EXIT;
 635 out:
 636         if (rc)
 637                 unlock_page(page);
 638         return rc;
 639 }
 640
 641 /* called for each page in a completed rpc.*/
 642 void ll_ap_completion(void *data, int cmd, struct obdo *oa, int rc)
 643 {
 644         struct ll_async_page *llap;
 645         struct page *page;
 646         ENTRY;
 647
 648         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 649         page = llap->llap_page;
 650         LASSERT(PageLocked(page));
 651
 652         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "completing cmd %d with %d\n", cmd, rc);
 653
 654         if (cmd == OBD_BRW_READ && llap->llap_defer_uptodate)
 655                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(page->mapping->host), 1);
 656
 657         if (rc == 0)  {
 658                 if (cmd == OBD_BRW_READ) {
 659                         if (!llap->llap_defer_uptodate)
 660                                 SetPageUptodate(page);
 661                 } else {
 662                         llap->llap_write_queued = 0;
 663                 }
 664                 ClearPageError(page);
 665         } else {
 666                 if (cmd == OBD_BRW_READ)
 667                         llap->llap_defer_uptodate = 0;
 668                 SetPageError(page);
 669         }
 670
 671         unlock_page(page);
 672
 673         if (cmd == OBD_BRW_WRITE) {
 674                 llap_write_complete(page->mapping->host, llap);
 675                 ll_try_done_writing(page->mapping->host);
 676         }
 677
 678         if (PageWriteback(page)) {
 679                 end_page_writeback(page);
 680         }
 681         page_cache_release(page);
 682         EXIT;
 683 }
 684
 685 /* the kernel calls us here when a page is unhashed from the page cache.
 686  * the page will be locked and the kernel is holding a spinlock, so
 687  * we need to be careful.  we're just tearing down our book-keeping
 688  * here. */
 689 void ll_removepage(struct page *page)
 690 {
 691         struct inode *inode = page->mapping->host;
 692         struct obd_export *exp;
 693         struct ll_async_page *llap;
 694         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 695         int rc;
 696         ENTRY;
 697
 698         LASSERT(!in_interrupt());
 699
 700         /* sync pages or failed read pages can leave pages in the page
 701          * cache that don't have our data associated with them anymore */
 702         if (page->private == 0) {
 703                 EXIT;
 704                 return;
 705         }
 706
 707         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "being evicted\n");
 708
 709         exp = ll_i2dtexp(inode);
 710         if (exp == NULL) {
 711                 CERROR("page %p ind %lu gave null export\n", page, page->index);
 712                 EXIT;
 713                 return;
 714         }
 715         llap = llap_from_page(page, 0);
 716         if (IS_ERR(llap)) {
 717                 CERROR("page %p ind %lu couldn't find llap: %ld\n", page,
 718                        page->index, PTR_ERR(llap));
 719                 EXIT;
 720                 return;
 721         }
 722
 723         llap_write_complete(inode, llap);
 724         rc = obd_teardown_async_page(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL,
 725                                      llap->llap_cookie);
 726         if (rc != 0)
 727                 CERROR("page %p ind %lu failed: %d\n", page, page->index, rc);
 728
 729         /* this unconditional free is only safe because the page lock
 730          * is providing exclusivity to memory pressure/truncate/writeback..*/
 731         __clear_page_ll_data(page);
 732
 733         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 734         if (!list_empty(&llap->llap_proc_item))
 735                 list_del_init(&llap->llap_proc_item);
 736         sbi->ll_pglist_gen++;
 737         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 738         OBD_FREE(llap, sizeof(*llap));
 739         EXIT;
 740 }
 741
 742 static int ll_page_matches(struct page *page, int fd_flags, int readahead)
 743 {
 744         struct lustre_handle match_lockh = {0};
 745         struct inode *inode = page->mapping->host;
 746         ldlm_policy_data_t page_extent;
 747         int flags, matches;
 748         ENTRY;
 749
 750         if (fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)
 751                 RETURN(1);
 752
 753         page_extent.l_extent.start = (__u64)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 754         page_extent.l_extent.end =
 755                 page_extent.l_extent.start + PAGE_CACHE_SIZE - 1;
 756         flags = LDLM_FL_TEST_LOCK;
 757         if (!readahead)
 758                 flags |= LDLM_FL_CBPENDING | LDLM_FL_BLOCK_GRANTED;
 759         matches = obd_match(ll_i2sbi(inode)->ll_dt_exp,
 760                             ll_i2info(inode)->lli_smd, LDLM_EXTENT,
 761                             &page_extent, LCK_PR | LCK_PW, &flags, inode,
 762                             &match_lockh);
 763         RETURN(matches);
 764 }
 765
 766 static int ll_issue_page_read(struct obd_export *exp,
 767                               struct ll_async_page *llap,
 768                               struct obd_io_group *oig, int defer)
 769 {
 770         struct page *page = llap->llap_page;
 771         int rc;
 772
 773         page_cache_get(page);
 774         llap->llap_defer_uptodate = defer;
 775         llap->llap_ra_used = 0;
 776
 777         rc = obd_queue_group_io(exp, ll_i2info(page->mapping->host)->lli_smd,
 778                                 NULL, oig, llap->llap_cookie, OBD_BRW_READ, 0,
 779                                 PAGE_SIZE, 0, ASYNC_COUNT_STABLE | ASYNC_READY
 780                                 | ASYNC_URGENT);
 781         if (rc) {
 782                 LL_CDEBUG_PAGE(D_ERROR, page, "read queue failed: rc %d\n", rc);
 783                 page_cache_release(page);
 784         }
 785         RETURN(rc);
 786 }
 787
 788 static void ll_ra_stats_inc_unlocked(struct ll_ra_info *ra, enum ra_stat which)
 789 {
 790         LASSERTF(which >= 0 && which < _NR_RA_STAT, "which: %u\n", which);
 791         ra->ra_stats[which]++;
 792 }
 793
 794 static void ll_ra_stats_inc(struct address_space *mapping, enum ra_stat which)
 795 {
 796         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(mapping->host);
 797         struct ll_ra_info *ra = &ll_i2sbi(mapping->host)->ll_ra_info;
 798
 799         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 800         ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, which);
 801         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 802 }
 803
 804 void ll_ra_accounting(struct page *page, struct address_space *mapping)
 805 {
 806         struct ll_async_page *llap;
 807
 808         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_WRITEPAGE);
 809         if (IS_ERR(llap))
 810                 return;
 811
 812         if (!llap->llap_defer_uptodate || llap->llap_ra_used)
 813                 return;
 814
 815         ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_DISCARDED);
 816 }
 817
 818 #define RAS_CDEBUG(ras) \
 819         CDEBUG(D_READA, "lrp %lu c %lu ws %lu wl %lu nra %lu\n",        \
 820                ras->ras_last_readpage, ras->ras_consecutive,            \
 821                ras->ras_window_start, ras->ras_window_len,              \
 822                ras->ras_next_readahead);
 823
 824 static int index_in_window(unsigned long index, unsigned long point,
 825                            unsigned long before, unsigned long after)
 826 {
 827         unsigned long start = point - before, end = point + after;
 828
 829         if (start > point)
 830                start = 0;
 831         if (end < point)
 832                end = ~0;
 833
 834         return start <= index && index <= end;
 835 }
 836
 837 static int ll_readahead(struct ll_readahead_state *ras,
 838                          struct obd_export *exp, struct address_space *mapping,
 839                          struct obd_io_group *oig, int flags)
 840 {
 841         unsigned long i, start = 0, end = 0, reserved;
 842         struct ll_async_page *llap;
 843         struct page *page;
 844         int rc, ret = 0, match_failed = 0;
 845         __u64 kms;
 846         ENTRY;
 847
 848         kms = lov_merge_size(ll_i2info(mapping->host)->lli_smd, 1);
 849         if (kms == 0) {
 850                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_ZERO_LEN);
 851                 RETURN(0);
 852         }
 853         spin_lock(&ras->ras_lock);
 854
 855         /* reserve a part of the read-ahead window that we'll be issuing */
 856         if (ras->ras_window_len) {
 857                 start = ras->ras_next_readahead;
 858                 end = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len - 1;
 859                 end = min(end, (unsigned long)(kms >> PAGE_CACHE_SHIFT));
 860                 ras->ras_next_readahead = max(end, end + 1);
 861
 862                 RAS_CDEBUG(ras);
 863         }
 864
 865         spin_unlock(&ras->ras_lock);
 866
 867         if (end == 0) {
 868                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
 869                 RETURN(0);
 870         }
 871
 872         reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(mapping->host), end - start + 1);
 873         if (reserved < end - start + 1)
 874                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
 875
 876         for (i = start; reserved > 0 && !match_failed && i <= end; i++) {
 877                 /* skip locked pages from previous readpage calls */
 878                 page = grab_cache_page_nowait(mapping, i);
 879                 if (page == NULL) {
 880                         CDEBUG(D_READA, "g_c_p_n failed\n");
 881                         continue;
 882                 }
 883
 884                 /* we do this first so that we can see the page in the /proc
 885                  * accounting */
 886                 llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_READAHEAD);
 887                 if (IS_ERR(llap) || llap->llap_defer_uptodate)
 888                         goto next_page;
 889
 890                 /* skip completed pages */
 891                 if (Page_Uptodate(page))
 892                         goto next_page;
 893
 894                 /* bail when we hit the end of the lock. */
 895                 if ((rc = ll_page_matches(page, flags, 1)) <= 0) {
 896                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA | D_PAGE, page,
 897                                        "lock match failed: rc %d\n", rc);
 898                         ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_FAILED_MATCH);
 899                         match_failed = 1;
 900                         goto next_page;
 901                 }
 902
 903                 rc = ll_issue_page_read(exp, llap, oig, 1);
 904                 if (rc == 0) {
 905                         reserved--;
 906                         ret++;
 907                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA| D_PAGE, page,
 908                                        "started read-ahead\n");
 909                 }
 910                 if (rc) {
 911         next_page:
 912                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA | D_PAGE, page,
 913                                        "skipping read-ahead\n");
 914
 915                         unlock_page(page);
 916                 }
 917                 page_cache_release(page);
 918         }
 919
 920         LASSERTF(reserved >= 0, "reserved %lu\n", reserved);
 921         if (reserved != 0)
 922                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(mapping->host), reserved);
 923
 924         if (i == end + 1 && end == (kms >> PAGE_CACHE_SHIFT))
 925                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_EOF);
 926
 927         /* if we didn't get to the end of the region we reserved from
 928          * the ras we need to go back and update the ras so that the
 929          * next read-ahead tries from where we left off.  we only do so
 930          * if the region we failed to issue read-ahead on is still ahead
 931          * of the app and behind the next index to start read-ahead from */
 932         if (i != end + 1) {
 933                 spin_lock(&ras->ras_lock);
 934                 if (i < ras->ras_next_readahead &&
 935                     index_in_window(i, ras->ras_window_start, 0,
 936                                     ras->ras_window_len)) {
 937                         ras->ras_next_readahead = i;
 938                         RAS_CDEBUG(ras);
 939                 }
 940                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
 941         }
 942
 943         RETURN(ret);
 944 }
 945
 946 static void ras_set_start(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index)
 947 {
 948         ras->ras_window_start = index & (~(PTLRPC_MAX_BRW_PAGES - 1));
 949 }
 950
 951 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
 952 static void ras_reset(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index)
 953 {
 954         ras->ras_last_readpage = index;
 955         ras->ras_consecutive = 1;
 956         ras->ras_window_len = 0;
 957         ras_set_start(ras, index);
 958         ras->ras_next_readahead = ras->ras_window_start;
 959
 960         RAS_CDEBUG(ras);
 961 }
 962
 963 void ll_readahead_init(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras)
 964 {
 965         spin_lock_init(&ras->ras_lock);
 966         ras_reset(ras, 0);
 967 }
 968
 969 static void ras_update(struct ll_sb_info *sbi, struct ll_readahead_state *ras,
 970                        unsigned long index, unsigned hit)
 971 {
 972         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 973         int zero = 0;
 974         ENTRY;
 975
 976         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 977         spin_lock(&ras->ras_lock);
 978
 979         ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, hit ? RA_STAT_HIT : RA_STAT_MISS);
 980
 981         /* reset the read-ahead window in two cases.  First when the app seeks
 982          * or reads to some other part of the file.  Secondly if we get a
 983          * read-ahead miss that we think we've previously issued.  This can
 984          * be a symptom of there being so many read-ahead pages that the VM is
 985          * reclaiming it before we get to it. */
 986         if (!index_in_window(index, ras->ras_last_readpage, 8, 8)) {
 987                 zero = 1;
 988                 ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, RA_STAT_DISTANT_READPAGE);
 989         } else if (!hit && ras->ras_window_len &&
 990                    index < ras->ras_next_readahead &&
 991                    index_in_window(index, ras->ras_window_start, 0,
 992                                    ras->ras_window_len)) {
 993                 zero = 1;
 994                 ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, RA_STAT_MISS_IN_WINDOW);
 995         }
 996
 997         if (zero) {
 998                 ras_reset(ras, index);
 999                 GOTO(out_unlock, 0);
1000         }
1001
1002         ras->ras_last_readpage = index;
1003         ras->ras_consecutive++;
1004         ras_set_start(ras, index);
1005         ras->ras_next_readahead = max(ras->ras_window_start,
1006                                       ras->ras_next_readahead);
1007
1008         /* wait for a few pages to arrive before issuing readahead to avoid
1009          * the worst overutilization */
1010         if (ras->ras_consecutive == 3) {
1011                 ras->ras_window_len = PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
1012                 GOTO(out_unlock, 0);
1013         }
1014
1015         /* we need to increase the window sometimes.  we'll arbitrarily
1016          * do it half-way through the pages in an rpc */
1017         if ((index & (PTLRPC_MAX_BRW_PAGES - 1)) ==
1018             (PTLRPC_MAX_BRW_PAGES >> 1)) {
1019                 ras->ras_window_len += PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
1020                 ras->ras_window_len = min(ras->ras_window_len,
1021                                           ra->ra_max_pages);
1022
1023         }
1024
1025         EXIT;
1026 out_unlock:
1027         RAS_CDEBUG(ras);
1028         spin_unlock(&ras->ras_lock);
1029         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * for now we do our readpage the same on both 2.4 and 2.5.  The kernel's
1034  * read-ahead assumes it is valid to issue readpage all the way up to
1035  * i_size, but our dlm locks make that not the case.  We disable the
1036  * kernel's read-ahead and do our own by walking ahead in the page cache
1037  * checking for dlm lock coverage.  the main difference between 2.4 and
1038  * 2.6 is how read-ahead gets batched and issued, but we're using our own,
1039  * so they look the same.
1040  */
1041 int ll_readpage(struct file *filp, struct page *page)
1042 {
1043         struct ll_file_data *fd = filp->private_data;
1044         struct inode *inode = page->mapping->host;
1045         struct obd_export *exp;
1046         struct ll_async_page *llap;
1047         struct obd_io_group *oig = NULL;
1048         int rc;
1049         ENTRY;
1050
1051         LASSERT(PageLocked(page));
1052         LASSERT(!PageUptodate(page));
1053         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode=%lu/%u(%p),offset="LPX64"\n",
1054                inode->i_ino, inode->i_generation, inode,
1055                (((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT));
1056         LASSERT(atomic_read(&filp->f_dentry->d_inode->i_count) > 0);
1057
1058         rc = oig_init(&oig);
1059         if (rc < 0)
1060                 GOTO(out, rc);
1061
1062         exp = ll_i2dtexp(inode);
1063         if (exp == NULL)
1064                 GOTO(out, rc = -EINVAL);
1065
1066         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_READPAGE);
1067         if (IS_ERR(llap))
1068                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(llap));
1069
1070         if (ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_READAHEAD)
1071                 ras_update(ll_i2sbi(inode), &fd->fd_ras, page->index,
1072                            llap->llap_defer_uptodate);
1073
1074         if (llap->llap_defer_uptodate) {
1075                 llap->llap_ra_used = 1;
1076                 rc = ll_readahead(&fd->fd_ras, exp, page->mapping, oig,
1077                                   fd->fd_flags);
1078                 if (rc > 0)
1079                         obd_trigger_group_io(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd,
1080                                              NULL, oig);
1081                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "marking uptodate from defer\n");
1082                 SetPageUptodate(page);
1083                 unlock_page(page);
1084                 GOTO(out_oig, rc = 0);
1085         }
1086
1087         rc = ll_page_matches(page, fd->fd_flags, 0);
1088         if (rc < 0) {
1089                 LL_CDEBUG_PAGE(D_ERROR, page, "lock match failed: rc %d\n", rc);
1090                 GOTO(out, rc);
1091         }
1092
1093         if (rc == 0) {
1094                 CWARN("ino %lu page %lu (%llu) not covered by "
1095                       "a lock (mmap?).  check debug logs.\n",
1096                       inode->i_ino, page->index,
1097                       (long long)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT);
1098         }
1099
1100         rc = ll_issue_page_read(exp, llap, oig, 0);
1101         if (rc)
1102                 GOTO(out, rc);
1103
1104         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "queued readpage\n");
1105         if (ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_READAHEAD)
1106                 ll_readahead(&fd->fd_ras, exp, page->mapping, oig,
1107                              fd->fd_flags);
1108
1109         rc = obd_trigger_group_io(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL, oig);
1110         EXIT;
1111 out:
1112         if (rc)
1113                 unlock_page(page);
1114 out_oig:
1115         if (oig != NULL)
1116                 oig_release(oig);
1117         return rc;
1118 }