lustre/llite/rw26.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
  19  *
  20  * GPL HEADER END
  21  */
  22 /*
  23  * Copyright (c) 2003, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  24  * Use is subject to license terms.
  25  *
  26  * Copyright (c) 2011, 2017, Intel Corporation.
  27  */
  28 /*
  29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  30  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  31  *
  32  * lustre/lustre/llite/rw26.c
  33  *
  34  * Lustre Lite I/O page cache routines for the 2.5/2.6 kernel version
  35  */
  36
  37 #include <linux/buffer_head.h>
  38 #include <linux/errno.h>
  39 #include <linux/fs.h>
  40 #include <linux/kernel.h>
  41 #include <linux/mm.h>
  42 #include <linux/mpage.h>
  43 #include <linux/pagemap.h>
  44 #include <linux/string.h>
  45 #include <linux/unistd.h>
  46 #include <linux/writeback.h>
  47
  48 #ifdef HAVE_MIGRATE_H
  49 #include <linux/migrate.h>
  50 #elif defined(HAVE_MIGRATE_MODE_H)
  51 #include <linux/migrate_mode.h>
  52 #endif
  53
  54 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  55
  56 #include "llite_internal.h"
  57 #include <lustre_compat.h>
  58
  59 /**
  60  * Implements Linux VM address_space::invalidatepage() method. This method is
  61  * called when the page is truncate from a file, either as a result of
  62  * explicit truncate, or when inode is removed from memory (as a result of
  63  * final iput(), umount, or memory pressure induced icache shrinking).
  64  *
  65  * [0, offset] bytes of the page remain valid (this is for a case of not-page
  66  * aligned truncate). Lustre leaves partially truncated page in the cache,
  67  * relying on struct inode::i_size to limit further accesses.
  68  */
  69 static void ll_invalidatepage(struct page *vmpage,
  70 #ifdef HAVE_INVALIDATE_RANGE
  71                                 unsigned int offset, unsigned int length
  72 #else
  73                                 unsigned long offset
  74 #endif
  75                              )
  76 {
  77         struct inode     *inode;
  78         struct lu_env    *env;
  79         struct cl_page   *page;
  80         struct cl_object *obj;
  81
  82         LASSERT(PageLocked(vmpage));
  83         LASSERT(!PageWriteback(vmpage));
  84
  85         /*
  86          * It is safe to not check anything in invalidatepage/releasepage
  87          * below because they are run with page locked and all our io is
  88          * happening with locked page too
  89          */
  90 #ifdef HAVE_INVALIDATE_RANGE
  91         if (offset == 0 && length == PAGE_SIZE) {
  92 #else
  93         if (offset == 0) {
  94 #endif
  95                 /* See the comment in ll_releasepage() */
  96                 env = cl_env_percpu_get();
  97                 LASSERT(!IS_ERR(env));
  98
  99                 inode = vmpage->mapping->host;
 100                 obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 101                 if (obj != NULL) {
 102                         page = cl_vmpage_page(vmpage, obj);
 103                         if (page != NULL) {
 104                                 cl_page_delete(env, page);
 105                                 cl_page_put(env, page);
 106                         }
 107                 } else
 108                         LASSERT(vmpage->private == 0);
 109
 110                 cl_env_percpu_put(env);
 111         }
 112 }
 113
 114 #ifdef HAVE_RELEASEPAGE_WITH_INT
 115 #define RELEASEPAGE_ARG_TYPE int
 116 #else
 117 #define RELEASEPAGE_ARG_TYPE gfp_t
 118 #endif
 119 static int ll_releasepage(struct page *vmpage, RELEASEPAGE_ARG_TYPE gfp_mask)
 120 {
 121         struct lu_env           *env;
 122         struct cl_object        *obj;
 123         struct cl_page          *page;
 124         struct address_space    *mapping;
 125         int result = 0;
 126
 127         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 128         if (PageWriteback(vmpage) || PageDirty(vmpage))
 129                 return 0;
 130
 131         mapping = vmpage->mapping;
 132         if (mapping == NULL)
 133                 return 1;
 134
 135         obj = ll_i2info(mapping->host)->lli_clob;
 136         if (obj == NULL)
 137                 return 1;
 138
 139         page = cl_vmpage_page(vmpage, obj);
 140         if (page == NULL)
 141                 return 1;
 142
 143         env = cl_env_percpu_get();
 144         LASSERT(!IS_ERR(env));
 145
 146         if (!cl_page_in_use(page)) {
 147                 result = 1;
 148                 cl_page_delete(env, page);
 149         }
 150
 151         /* To use percpu env array, the call path can not be rescheduled;
 152          * otherwise percpu array will be messed if ll_releaspage() called
 153          * again on the same CPU.
 154          *
 155          * If this page holds the last refc of cl_object, the following
 156          * call path may cause reschedule:
 157          *   cl_page_put -> cl_page_free -> cl_object_put ->
 158          *     lu_object_put -> lu_object_free -> lov_delete_raid0.
 159          *
 160          * However, the kernel can't get rid of this inode until all pages have
 161          * been cleaned up. Now that we hold page lock here, it's pretty safe
 162          * that we won't get into object delete path.
 163          */
 164         LASSERT(cl_object_refc(obj) > 1);
 165         cl_page_put(env, page);
 166
 167         cl_env_percpu_put(env);
 168         return result;
 169 }
 170
 171 #if defined(HAVE_DIRECTIO_ITER) || defined(HAVE_IOV_ITER_RW) || \
 172         defined(HAVE_DIRECTIO_2ARGS)
 173 #define HAVE_DIO_ITER 1
 174 #endif
 175
 176 /*
 177  * ll_free_user_pages - tear down page struct array
 178  * @pages: array of page struct pointers underlying target buffer
 179  */
 180 static void ll_free_user_pages(struct page **pages, int npages)
 181 {
 182         int i;
 183
 184         for (i = 0; i < npages; i++) {
 185                 if (!pages[i])
 186                         break;
 187                 put_page(pages[i]);
 188         }
 189
 190 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 191         kvfree(pages);
 192 #else
 193         OBD_FREE_LARGE(pages, npages * sizeof(*pages));
 194 #endif
 195 }
 196
 197 static ssize_t ll_get_user_pages(int rw, struct iov_iter *iter,
 198                                 struct page ***pages, ssize_t *npages,
 199                                 size_t maxsize)
 200 {
 201 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 202         size_t start;
 203         size_t result;
 204
 205         /*
 206          * iov_iter_get_pages_alloc() is introduced in 3.16 similar
 207          * to HAVE_DIO_ITER.
 208          */
 209         result = iov_iter_get_pages_alloc(iter, pages, maxsize, &start);
 210         if (result > 0)
 211                 *npages = DIV_ROUND_UP(result + start, PAGE_SIZE);
 212
 213         return result;
 214 #else
 215         unsigned long addr;
 216         size_t page_count;
 217         size_t size;
 218         long result;
 219
 220         if (!maxsize)
 221                 return 0;
 222
 223         if (!iter->nr_segs)
 224                 return 0;
 225
 226         addr = (unsigned long)iter->iov->iov_base + iter->iov_offset;
 227         if (addr & ~PAGE_MASK)
 228                 return -EINVAL;
 229
 230         size = min_t(size_t, maxsize, iter->iov->iov_len);
 231         page_count = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 232         OBD_ALLOC_LARGE(*pages, page_count * sizeof(**pages));
 233         if (*pages == NULL)
 234                 return -ENOMEM;
 235
 236         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 237         result = get_user_pages(current, current->mm, addr, page_count,
 238                                 rw == READ, 0, *pages, NULL);
 239         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 240
 241         if (unlikely(result != page_count)) {
 242                 ll_free_user_pages(*pages, page_count);
 243                 *pages = NULL;
 244
 245                 if (result >= 0)
 246                         return -EFAULT;
 247
 248                 return result;
 249         }
 250         *npages = page_count;
 251
 252         return size;
 253 #endif
 254 }
 255
 256 /* iov_iter_alignment() is introduced in 3.16 similar to HAVE_DIO_ITER */
 257 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 258 static unsigned long ll_iov_iter_alignment(const struct iov_iter *i)
 259 {
 260         return iov_iter_alignment(i);
 261 }
 262 #else /* copied from alignment_iovec() */
 263 static unsigned long ll_iov_iter_alignment(const struct iov_iter *i)
 264 {
 265         const struct iovec *iov = i->iov;
 266         unsigned long res;
 267         size_t size = i->count;
 268         size_t n;
 269
 270         if (!size)
 271                 return 0;
 272
 273         res = (unsigned long)iov->iov_base + i->iov_offset;
 274         n = iov->iov_len - i->iov_offset;
 275         if (n >= size)
 276                 return res | size;
 277
 278         size -= n;
 279         res |= n;
 280         while (size > (++iov)->iov_len) {
 281                 res |= (unsigned long)iov->iov_base | iov->iov_len;
 282                 size -= iov->iov_len;
 283         }
 284         res |= (unsigned long)iov->iov_base | size;
 285
 286         return res;
 287 }
 288 #endif
 289
 290 #ifndef HAVE_AIO_COMPLETE
 291 static inline void aio_complete(struct kiocb *iocb, ssize_t res, ssize_t res2)
 292 {
 293         if (iocb->ki_complete)
 294                 iocb->ki_complete(iocb, res, res2);
 295 }
 296 #endif
 297
 298 /** direct IO pages */
 299 struct ll_dio_pages {
 300         struct cl_dio_aio       *ldp_aio;
 301         /*
 302          * page array to be written. we don't support
 303          * partial pages except the last one.
 304          */
 305         struct page             **ldp_pages;
 306         /** # of pages in the array. */
 307         size_t                  ldp_count;
 308         /* the file offset of the first page. */
 309         loff_t                  ldp_file_offset;
 310 };
 311
 312 static void ll_aio_end(const struct lu_env *env, struct cl_sync_io *anchor)
 313 {
 314         struct cl_dio_aio *aio = container_of(anchor, typeof(*aio), cda_sync);
 315         ssize_t ret = anchor->csi_sync_rc;
 316
 317         ENTRY;
 318
 319         /* release pages */
 320         while (aio->cda_pages.pl_nr > 0) {
 321                 struct cl_page *page = cl_page_list_first(&aio->cda_pages);
 322
 323                 cl_page_get(page);
 324                 cl_page_list_del(env, &aio->cda_pages, page);
 325                 cl_page_delete(env, page);
 326                 cl_page_put(env, page);
 327         }
 328
 329         if (!is_sync_kiocb(aio->cda_iocb))
 330                 aio_complete(aio->cda_iocb, ret ?: aio->cda_bytes, 0);
 331
 332         EXIT;
 333 }
 334
 335 static struct cl_dio_aio *ll_aio_alloc(struct kiocb *iocb)
 336 {
 337         struct cl_dio_aio *aio;
 338
 339         OBD_ALLOC_PTR(aio);
 340         if (aio != NULL) {
 341                 /*
 342                  * Hold one ref so that it won't be released until
 343                  * every pages is added.
 344                  */
 345                 cl_sync_io_init_notify(&aio->cda_sync, 1, is_sync_kiocb(iocb) ?
 346                                        NULL : aio, ll_aio_end);
 347                 cl_page_list_init(&aio->cda_pages);
 348                 aio->cda_iocb = iocb;
 349         }
 350         return aio;
 351 }
 352
 353 static int
 354 ll_direct_rw_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io, size_t size,
 355                    int rw, struct inode *inode, struct ll_dio_pages *pv)
 356 {
 357         struct cl_page    *page;
 358         struct cl_2queue  *queue = &io->ci_queue;
 359         struct cl_object  *obj = io->ci_obj;
 360         struct cl_sync_io *anchor = &pv->ldp_aio->cda_sync;
 361         loff_t offset   = pv->ldp_file_offset;
 362         int io_pages    = 0;
 363         size_t page_size = cl_page_size(obj);
 364         int i;
 365         ssize_t rc = 0;
 366
 367         ENTRY;
 368
 369         cl_2queue_init(queue);
 370         for (i = 0; i < pv->ldp_count; i++) {
 371                 LASSERT(!(offset & (PAGE_SIZE - 1)));
 372                 page = cl_page_find(env, obj, cl_index(obj, offset),
 373                                     pv->ldp_pages[i], CPT_TRANSIENT);
 374                 if (IS_ERR(page)) {
 375                         rc = PTR_ERR(page);
 376                         break;
 377                 }
 378                 LASSERT(page->cp_type == CPT_TRANSIENT);
 379                 rc = cl_page_own(env, io, page);
 380                 if (rc) {
 381                         cl_page_put(env, page);
 382                         break;
 383                 }
 384
 385                 page->cp_sync_io = anchor;
 386                 cl_2queue_add(queue, page);
 387                 /*
 388                  * Set page clip to tell transfer formation engine
 389                  * that page has to be sent even if it is beyond KMS.
 390                  */
 391                 cl_page_clip(env, page, 0, min(size, page_size));
 392                 ++io_pages;
 393
 394                 /* drop the reference count for cl_page_find */
 395                 cl_page_put(env, page);
 396                 offset += page_size;
 397                 size -= page_size;
 398         }
 399         if (rc == 0 && io_pages > 0) {
 400                 int iot = rw == READ ? CRT_READ : CRT_WRITE;
 401
 402                 atomic_add(io_pages, &anchor->csi_sync_nr);
 403                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, iot, queue);
 404                 if (rc == 0) {
 405                         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout,
 406                                         &pv->ldp_aio->cda_pages);
 407                 } else {
 408                         atomic_add(-queue->c2_qin.pl_nr,
 409                                    &anchor->csi_sync_nr);
 410                         cl_page_list_for_each(page, &queue->c2_qin)
 411                                 page->cp_sync_io = NULL;
 412                 }
 413                 /* handle partially submitted reqs */
 414                 if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
 415                         CERROR(DFID " failed to submit %d dio pages: %zd\n",
 416                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
 417                                queue->c2_qin.pl_nr, rc);
 418                         if (rc == 0)
 419                                 rc = -EIO;
 420                 }
 421         }
 422
 423         cl_2queue_discard(env, io, queue);
 424         cl_2queue_disown(env, io, queue);
 425         cl_2queue_fini(env, queue);
 426         RETURN(rc);
 427 }
 428
 429 #ifdef KMALLOC_MAX_SIZE
 430 #define MAX_MALLOC KMALLOC_MAX_SIZE
 431 #else
 432 #define MAX_MALLOC (128 * 1024)
 433 #endif
 434
 435 /* This is the maximum size of a single O_DIRECT request, based on the
 436  * kmalloc limit.  We need to fit all of the brw_page structs, each one
 437  * representing PAGE_SIZE worth of user data, into a single buffer, and
 438  * then truncate this to be a full-sized RPC.  For 4kB PAGE_SIZE this is
 439  * up to 22MB for 128kB kmalloc and up to 682MB for 4MB kmalloc. */
 440 #define MAX_DIO_SIZE ((MAX_MALLOC / sizeof(struct brw_page) * PAGE_SIZE) & \
 441                       ~(DT_MAX_BRW_SIZE - 1))
 442
 443 static ssize_t
 444 ll_direct_IO_impl(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int rw)
 445 {
 446         struct ll_cl_context *lcc;
 447         const struct lu_env *env;
 448         struct cl_io *io;
 449         struct file *file = iocb->ki_filp;
 450         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 451         struct cl_dio_aio *aio;
 452         size_t count = iov_iter_count(iter);
 453         ssize_t tot_bytes = 0, result = 0;
 454         loff_t file_offset = iocb->ki_pos;
 455
 456         /* Check EOF by ourselves */
 457         if (rw == READ && file_offset >= i_size_read(inode))
 458                 return 0;
 459
 460         /* FIXME: io smaller than PAGE_SIZE is broken on ia64 ??? */
 461         if ((file_offset & ~PAGE_MASK) || (count & ~PAGE_MASK))
 462                 return -EINVAL;
 463
 464         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode="DFID"(%p), size=%zd (max %lu), "
 465                "offset=%lld=%llx, pages %zd (max %lu)\n",
 466                PFID(ll_inode2fid(inode)), inode, count, MAX_DIO_SIZE,
 467                file_offset, file_offset, count >> PAGE_SHIFT,
 468                MAX_DIO_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 469
 470         /* Check that all user buffers are aligned as well */
 471         if (ll_iov_iter_alignment(iter) & ~PAGE_MASK)
 472                 return -EINVAL;
 473
 474         lcc = ll_cl_find(file);
 475         if (lcc == NULL)
 476                 RETURN(-EIO);
 477
 478         env = lcc->lcc_env;
 479         LASSERT(!IS_ERR(env));
 480         io = lcc->lcc_io;
 481         LASSERT(io != NULL);
 482
 483         aio = ll_aio_alloc(iocb);
 484         if (!aio)
 485                 RETURN(-ENOMEM);
 486
 487         /* 0. Need locking between buffered and direct access. and race with
 488          *    size changing by concurrent truncates and writes.
 489          * 1. Need inode mutex to operate transient pages.
 490          */
 491         if (rw == READ)
 492                 inode_lock(inode);
 493
 494         while (iov_iter_count(iter)) {
 495                 struct ll_dio_pages pvec = { .ldp_aio = aio };
 496                 struct page **pages;
 497
 498                 count = min_t(size_t, iov_iter_count(iter), MAX_DIO_SIZE);
 499                 if (rw == READ) {
 500                         if (file_offset >= i_size_read(inode))
 501                                 break;
 502
 503                         if (file_offset + count > i_size_read(inode))
 504                                 count = i_size_read(inode) - file_offset;
 505                 }
 506
 507                 result = ll_get_user_pages(rw, iter, &pages,
 508                                            &pvec.ldp_count, count);
 509                 if (unlikely(result <= 0))
 510                         GOTO(out, result);
 511
 512                 count = result;
 513                 pvec.ldp_file_offset = file_offset;
 514                 pvec.ldp_pages = pages;
 515
 516                 result = ll_direct_rw_pages(env, io, count,
 517                                             rw, inode, &pvec);
 518                 ll_free_user_pages(pages, pvec.ldp_count);
 519
 520                 if (unlikely(result < 0))
 521                         GOTO(out, result);
 522
 523                 iov_iter_advance(iter, count);
 524                 tot_bytes += count;
 525                 file_offset += count;
 526         }
 527
 528 out:
 529         aio->cda_bytes = tot_bytes;
 530         cl_sync_io_note(env, &aio->cda_sync, result);
 531
 532         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 533                 ssize_t rc2;
 534
 535                 rc2 = cl_sync_io_wait(env, &aio->cda_sync, 0);
 536                 if (result == 0 && rc2)
 537                         result = rc2;
 538
 539                 if (result == 0) {
 540                         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 541                         /* no commit async for direct IO */
 542                         vio->u.write.vui_written += tot_bytes;
 543                         result = tot_bytes;
 544                 }
 545                 OBD_FREE_PTR(aio);
 546
 547         } else {
 548                 result = -EIOCBQUEUED;
 549         }
 550
 551         if (rw == READ)
 552                 inode_unlock(inode);
 553
 554         return result;
 555 }
 556
 557 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 558 static ssize_t ll_direct_IO(
 559 #ifndef HAVE_IOV_ITER_RW
 560              int rw,
 561 #endif
 562              struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter
 563 #ifndef HAVE_DIRECTIO_2ARGS
 564              , loff_t file_offset
 565 #endif
 566              )
 567 {
 568         int nrw;
 569
 570 #ifndef HAVE_IOV_ITER_RW
 571         nrw = rw;
 572 #else
 573         nrw = iov_iter_rw(iter);
 574 #endif
 575
 576         return ll_direct_IO_impl(iocb, iter, nrw);
 577 }
 578
 579 #else /* !defined(HAVE_DIO_ITER) */
 580
 581 static ssize_t
 582 ll_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 583              loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 584 {
 585         struct iov_iter iter;
 586
 587         iov_iter_init(&iter, iov, nr_segs, iov_length(iov, nr_segs), 0);
 588         return ll_direct_IO_impl(iocb, &iter, rw);
 589 }
 590
 591 #endif /* !defined(HAVE_DIO_ITER) */
 592
 593 /**
 594  * Prepare partially written-to page for a write.
 595  * @pg is owned when passed in and disowned when it returns non-zero result to
 596  * the caller.
 597  */
 598 static int ll_prepare_partial_page(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 599                                    struct cl_page *pg, struct file *file)
 600 {
 601         struct cl_attr *attr   = vvp_env_thread_attr(env);
 602         struct cl_object *obj  = io->ci_obj;
 603         struct vvp_page *vpg   = cl_object_page_slice(obj, pg);
 604         loff_t          offset = cl_offset(obj, vvp_index(vpg));
 605         int             result;
 606         ENTRY;
 607
 608         cl_object_attr_lock(obj);
 609         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 610         cl_object_attr_unlock(obj);
 611         if (result) {
 612                 cl_page_disown(env, io, pg);
 613                 GOTO(out, result);
 614         }
 615
 616         /*
 617          * If are writing to a new page, no need to read old data.
 618          * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 619          * purposes here we can treat it like i_size.
 620          */
 621         if (attr->cat_kms <= offset) {
 622                 char *kaddr = ll_kmap_atomic(vpg->vpg_page, KM_USER0);
 623
 624                 memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 625                 ll_kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 626                 GOTO(out, result = 0);
 627         }
 628
 629         if (vpg->vpg_defer_uptodate) {
 630                 vpg->vpg_ra_used = 1;
 631                 GOTO(out, result = 0);
 632         }
 633
 634         result = ll_io_read_page(env, io, pg, file);
 635         if (result)
 636                 GOTO(out, result);
 637
 638         /* ll_io_read_page() disowns the page */
 639         result = cl_page_own(env, io, pg);
 640         if (!result) {
 641                 if (!PageUptodate(cl_page_vmpage(pg))) {
 642                         cl_page_disown(env, io, pg);
 643                         result = -EIO;
 644                 }
 645         } else if (result == -ENOENT) {
 646                 /* page was truncated */
 647                 result = -EAGAIN;
 648         }
 649         EXIT;
 650
 651 out:
 652         return result;
 653 }
 654
 655 static int ll_tiny_write_begin(struct page *vmpage)
 656 {
 657         /* Page must be present, up to date, dirty, and not in writeback. */
 658         if (!vmpage || !PageUptodate(vmpage) || !PageDirty(vmpage) ||
 659             PageWriteback(vmpage))
 660                 return -ENODATA;
 661
 662         return 0;
 663 }
 664
 665 static int ll_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 666                           loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 667                           struct page **pagep, void **fsdata)
 668 {
 669         struct ll_cl_context *lcc = NULL;
 670         const struct lu_env  *env = NULL;
 671         struct cl_io   *io = NULL;
 672         struct cl_page *page = NULL;
 673
 674         struct cl_object *clob = ll_i2info(mapping->host)->lli_clob;
 675         pgoff_t index = pos >> PAGE_SHIFT;
 676         struct page *vmpage = NULL;
 677         unsigned from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
 678         unsigned to = from + len;
 679         int result = 0;
 680         ENTRY;
 681
 682         CDEBUG(D_VFSTRACE, "Writing %lu of %d to %d bytes\n", index, from, len);
 683
 684         lcc = ll_cl_find(file);
 685         if (lcc == NULL) {
 686                 vmpage = grab_cache_page_nowait(mapping, index);
 687                 result = ll_tiny_write_begin(vmpage);
 688                 GOTO(out, result);
 689         }
 690
 691         env = lcc->lcc_env;
 692         io  = lcc->lcc_io;
 693
 694         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 695                 /* direct IO failed because it couldn't clean up cached pages,
 696                  * this causes a problem for mirror write because the cached
 697                  * page may belong to another mirror, which will result in
 698                  * problem submitting the I/O. */
 699                 if (io->ci_designated_mirror > 0)
 700                         GOTO(out, result = -EBUSY);
 701
 702                 /**
 703                  * Direct read can fall back to buffered read, but DIO is done
 704                  * with lockless i/o, and buffered requires LDLM locking, so
 705                  * in this case we must restart without lockless.
 706                  */
 707                 if (!io->ci_ignore_lockless) {
 708                         io->ci_ignore_lockless = 1;
 709                         io->ci_need_restart = 1;
 710                         GOTO(out, result = -ENOLCK);
 711                 }
 712         }
 713 again:
 714         /* To avoid deadlock, try to lock page first. */
 715         vmpage = grab_cache_page_nowait(mapping, index);
 716
 717         if (unlikely(vmpage == NULL ||
 718                      PageDirty(vmpage) || PageWriteback(vmpage))) {
 719                 struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 720                 struct cl_page_list *plist = &vio->u.write.vui_queue;
 721
 722                 /* if the page is already in dirty cache, we have to commit
 723                  * the pages right now; otherwise, it may cause deadlock
 724                  * because it holds page lock of a dirty page and request for
 725                  * more grants. It's okay for the dirty page to be the first
 726                  * one in commit page list, though. */
 727                 if (vmpage != NULL && plist->pl_nr > 0) {
 728                         unlock_page(vmpage);
 729                         put_page(vmpage);
 730                         vmpage = NULL;
 731                 }
 732
 733                 /* commit pages and then wait for page lock */
 734                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
 735                 if (result < 0)
 736                         GOTO(out, result);
 737
 738                 if (vmpage == NULL) {
 739                         vmpage = grab_cache_page_write_begin(mapping, index,
 740                                                              flags);
 741                         if (vmpage == NULL)
 742                                 GOTO(out, result = -ENOMEM);
 743                 }
 744         }
 745
 746         page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 747         if (IS_ERR(page))
 748                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 749
 750         lcc->lcc_page = page;
 751         lu_ref_add(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 752
 753         cl_page_assume(env, io, page);
 754         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 755                 /*
 756                  * We're completely overwriting an existing page,
 757                  * so _don't_ set it up to date until commit_write
 758                  */
 759                 if (from == 0 && to == PAGE_SIZE) {
 760                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, page, "full page write\n");
 761                         POISON_PAGE(vmpage, 0x11);
 762                 } else {
 763                         /* TODO: can be optimized at OSC layer to check if it
 764                          * is a lockless IO. In that case, it's not necessary
 765                          * to read the data. */
 766                         result = ll_prepare_partial_page(env, io, page, file);
 767                         if (result) {
 768                                 /* vmpage should have been unlocked */
 769                                 put_page(vmpage);
 770                                 vmpage = NULL;
 771
 772                                 if (result == -EAGAIN)
 773                                         goto again;
 774                                 GOTO(out, result);
 775                         }
 776                 }
 777         }
 778         EXIT;
 779 out:
 780         if (result < 0) {
 781                 if (vmpage != NULL) {
 782                         unlock_page(vmpage);
 783                         put_page(vmpage);
 784                 }
 785                 /* On tiny_write failure, page and io are always null. */
 786                 if (!IS_ERR_OR_NULL(page)) {
 787                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 788                         cl_page_put(env, page);
 789                 }
 790                 if (io)
 791                         io->ci_result = result;
 792         } else {
 793                 *pagep = vmpage;
 794                 *fsdata = lcc;
 795         }
 796         RETURN(result);
 797 }
 798
 799 static int ll_tiny_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 800                              loff_t pos, unsigned int len, unsigned int copied,
 801                              struct page *vmpage)
 802 {
 803         struct cl_page *clpage = (struct cl_page *) vmpage->private;
 804         loff_t kms = pos+copied;
 805         loff_t to = kms & (PAGE_SIZE-1) ? kms & (PAGE_SIZE-1) : PAGE_SIZE;
 806         __u16 refcheck;
 807         struct lu_env *env = cl_env_get(&refcheck);
 808         int rc = 0;
 809
 810         ENTRY;
 811
 812         if (IS_ERR(env)) {
 813                 rc = PTR_ERR(env);
 814                 goto out;
 815         }
 816
 817         /* This page is dirty in cache, so it should have a cl_page pointer
 818          * set in vmpage->private.
 819          */
 820         LASSERT(clpage != NULL);
 821
 822         if (copied == 0)
 823                 goto out_env;
 824
 825         /* Update the underlying size information in the OSC/LOV objects this
 826          * page is part of.
 827          */
 828         cl_page_touch(env, clpage, to);
 829
 830 out_env:
 831         cl_env_put(env, &refcheck);
 832
 833 out:
 834         /* Must return page unlocked. */
 835         unlock_page(vmpage);
 836
 837         RETURN(rc);
 838 }
 839
 840 static int ll_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 841                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 842                         struct page *vmpage, void *fsdata)
 843 {
 844         struct ll_cl_context *lcc = fsdata;
 845         const struct lu_env *env;
 846         struct cl_io *io;
 847         struct vvp_io *vio;
 848         struct cl_page *page;
 849         unsigned from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
 850         bool unplug = false;
 851         int result = 0;
 852         ENTRY;
 853
 854         put_page(vmpage);
 855
 856         CDEBUG(D_VFSTRACE, "pos %llu, len %u, copied %u\n", pos, len, copied);
 857
 858         if (lcc == NULL) {
 859                 result = ll_tiny_write_end(file, mapping, pos, len, copied,
 860                                            vmpage);
 861                 GOTO(out, result);
 862         }
 863
 864         LASSERT(lcc != NULL);
 865         env  = lcc->lcc_env;
 866         page = lcc->lcc_page;
 867         io   = lcc->lcc_io;
 868         vio  = vvp_env_io(env);
 869
 870         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 871         if (copied > 0) {
 872                 struct cl_page_list *plist = &vio->u.write.vui_queue;
 873
 874                 lcc->lcc_page = NULL; /* page will be queued */
 875
 876                 /* Add it into write queue */
 877                 cl_page_list_add(plist, page);
 878                 if (plist->pl_nr == 1) /* first page */
 879                         vio->u.write.vui_from = from;
 880                 else
 881                         LASSERT(from == 0);
 882                 vio->u.write.vui_to = from + copied;
 883
 884                 /* To address the deadlock in balance_dirty_pages() where
 885                  * this dirty page may be written back in the same thread. */
 886                 if (PageDirty(vmpage))
 887                         unplug = true;
 888
 889                 /* We may have one full RPC, commit it soon */
 890                 if (plist->pl_nr >= PTLRPC_MAX_BRW_PAGES)
 891                         unplug = true;
 892
 893                 CL_PAGE_DEBUG(D_VFSTRACE, env, page,
 894                               "queued page: %d.\n", plist->pl_nr);
 895         } else {
 896                 cl_page_disown(env, io, page);
 897
 898                 lcc->lcc_page = NULL;
 899                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 900                 cl_page_put(env, page);
 901
 902                 /* page list is not contiguous now, commit it now */
 903                 unplug = true;
 904         }
 905         if (unplug || io->u.ci_wr.wr_sync)
 906                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
 907
 908         if (result < 0)
 909                 io->ci_result = result;
 910
 911
 912 out:
 913         RETURN(result >= 0 ? copied : result);
 914 }
 915
 916 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 917 static int ll_migratepage(struct address_space *mapping,
 918                           struct page *newpage, struct page *page
 919 #ifdef HAVE_MIGRATEPAGE_4ARGS
 920                           , enum migrate_mode mode
 921 #endif
 922         )
 923 {
 924         /* Always fail page migration until we have a proper implementation */
 925         return -EIO;
 926 }
 927 #endif
 928
 929 const struct address_space_operations ll_aops = {
 930         .readpage       = ll_readpage,
 931         .direct_IO      = ll_direct_IO,
 932         .writepage      = ll_writepage,
 933         .writepages     = ll_writepages,
 934         .set_page_dirty = __set_page_dirty_nobuffers,
 935         .write_begin    = ll_write_begin,
 936         .write_end      = ll_write_end,
 937         .invalidatepage = ll_invalidatepage,
 938         .releasepage    = (void *)ll_releasepage,
 939 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 940         .migratepage    = ll_migratepage,
 941 #endif
 942 };