lustre/llite/vvp_io.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.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2011, 2012, Whamcloud, Inc.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  *
  36  * Implementation of cl_io for VVP layer.
  37  *
  38  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
  39  *   Author: Jinshan Xiong <jinshan.xiong@whamcloud.com>
  40  */
  41
  42 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  43
  44 #ifndef __KERNEL__
  45 # error This file is kernel only.
  46 #endif
  47
  48 #include <obd.h>
  49 #include <lustre_lite.h>
  50
  51 #include "vvp_internal.h"
  52
  53 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
  54                                 const struct cl_io_slice *slice);
  55
  56 /**
  57  * True, if \a io is a normal io, False for sendfile() / splice_{read|write}
  58  */
  59 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
  60 {
  61         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
  62
  63         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
  64
  65         return vio->cui_io_subtype == IO_NORMAL;
  66 }
  67
  68 /*****************************************************************************
  69  *
  70  * io operations.
  71  *
  72  */
  73
  74 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
  75                                   const struct cl_io_slice *ios)
  76 {
  77         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
  78         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
  79
  80         LASSERT(inode ==
  81                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
  82         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
  87 {
  88         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
  89         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
  90         struct ccc_io    *cio = cl2ccc_io(env, ios);
  91         __u32 gen;
  92
  93         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
  94
  95         /* check layout version */
  96         ll_layout_refresh(ccc_object_inode(obj), &gen);
  97         if (cio->cui_layout_gen > 0)
  98                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen == gen;
  99 }
 100
 101 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
 102                               const struct cl_io_slice *ios)
 103 {
 104         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
 105         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
 106
 107         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
 108
 109         if (page != NULL) {
 110                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 111                 cl_page_put(env, page);
 112                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 113         }
 114         vvp_io_fini(env, ios);
 115 }
 116
 117 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 118 {
 119         /*
 120          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 121          * writes back to the file and that only happens in shared
 122          * writable vmas
 123          */
 124         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 125                 return CLM_WRITE;
 126         return CLM_READ;
 127 }
 128
 129 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 130                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 131 {
 132         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 133         struct mm_struct       *mm = current->mm;
 134         struct vm_area_struct  *vma;
 135         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 136         ldlm_policy_data_t      policy;
 137         unsigned long           addr;
 138         unsigned long           seg;
 139         ssize_t                 count;
 140         int                     result;
 141         ENTRY;
 142
 143         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 144
 145         if (!cl_is_normalio(env, io))
 146                 RETURN(0);
 147
 148         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
 149                 RETURN(0);
 150
 151         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
 152         if (mm == NULL)
 153                 RETURN(0);
 154
 155         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
 156                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
 157
 158                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 159                 count = iv->iov_len;
 160                 if (count == 0)
 161                         continue;
 162
 163                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 164                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 165
 166                 down_read(&mm->mmap_sem);
 167                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
 168                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 169                         int flags = CEF_MUST;
 170
 171                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
 172                                 /*
 173                                  * For no lock case, a lockless lock will be
 174                                  * generated.
 175                                  */
 176                                 flags = CEF_NEVER;
 177                         }
 178
 179                         /*
 180                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 181                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 182                          * only writes on it.
 183                          */
 184                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 185                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 186                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 187                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 188                                                     policy.l_extent.start);
 189                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 190                                                   policy.l_extent.end);
 191                         descr->cld_enq_flags = flags;
 192                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
 193
 194                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
 195                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
 196                                descr->cld_end);
 197
 198                         if (result < 0)
 199                                 RETURN(result);
 200
 201                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 202                                 break;
 203
 204                         count -= vma->vm_end - addr;
 205                         addr = vma->vm_end;
 206                 }
 207                 up_read(&mm->mmap_sem);
 208         }
 209         RETURN(0);
 210 }
 211
 212 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 213                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 214 {
 215         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 216         int result;
 217         int ast_flags = 0;
 218
 219         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 220         ENTRY;
 221
 222         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
 223
 224         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 225                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 226         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
 227         if (result == 0)
 228                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 229         RETURN(result);
 230 }
 231
 232 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 233                             const struct cl_io_slice *ios)
 234 {
 235         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
 236         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
 237         int result;
 238
 239         ENTRY;
 240         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
 241         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
 242                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
 243                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
 244                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
 245                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
 246         else
 247                 result = 0;
 248         RETURN(result);
 249 }
 250
 251 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 252                              const struct cl_io_slice *ios)
 253 {
 254         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 255         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 256         /*
 257          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 258          */
 259         return ccc_io_one_lock_index
 260                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 261                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
 262 }
 263
 264 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 265                              const struct cl_io_slice *ios)
 266 {
 267         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 268         loff_t start;
 269         loff_t end;
 270
 271         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 272                 start = 0;
 273                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
 274         } else {
 275                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 276                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 277         }
 278         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 279 }
 280
 281 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
 282                                     const struct cl_io_slice *ios)
 283 {
 284         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 285         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
 286
 287         /*
 288          * We really need to get our PW lock before we change inode->i_size.
 289          * If we don't we can race with other i_size updaters on our node,
 290          * like ll_file_read.  We can also race with i_size propogation to
 291          * other nodes through dirtying and writeback of final cached pages.
 292          * This last one is especially bad for racing o_append users on other
 293          * nodes.
 294          */
 295         if (cl_io_is_trunc(ios->cis_io))
 296                 inode_dio_write_done(inode);
 297         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 298         cio->u.setattr.cui_locks_released = 1;
 299         return 0;
 300 }
 301
 302 /**
 303  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
 304  *
 305  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 306  */
 307 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
 308                                const struct cl_io_slice *ios)
 309 {
 310         struct ccc_io      *cio       = ccc_env_io(env);
 311         struct cl_io       *io        = ios->cis_io;
 312         size_t              new_size;
 313         __u32               enqflags = 0;
 314
 315         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 316                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
 317                 if (new_size == 0)
 318                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
 319         } else {
 320                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
 321                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
 322                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
 323                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
 324                         return 0;
 325                 new_size = 0;
 326         }
 327         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
 328         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 329                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 330 }
 331
 332 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
 333 {
 334         int     result;
 335         /*
 336          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
 337          */
 338         ll_inode_size_lock(inode);
 339         result = vmtruncate(inode, size);
 340         ll_inode_size_unlock(inode);
 341
 342         return result;
 343 }
 344
 345 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
 346                                 const struct cl_io_slice *ios,
 347                                 struct inode *inode, loff_t size)
 348 {
 349         inode_dio_wait(inode);
 350         return 0;
 351 }
 352
 353 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
 354                                const struct cl_io_slice *ios)
 355 {
 356         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 357         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 358         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
 359         int result;
 360         unsigned valid = CAT_CTIME;
 361
 362         cl_object_attr_lock(obj);
 363         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
 364         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
 365                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
 366                 valid |= CAT_ATIME;
 367         }
 368         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
 369                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
 370                 valid |= CAT_MTIME;
 371         }
 372         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
 373         cl_object_attr_unlock(obj);
 374
 375         return result;
 376 }
 377
 378 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
 379                                 const struct cl_io_slice *ios)
 380 {
 381         struct ccc_io   *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 382         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
 383         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 384
 385         LASSERT(cio->u.setattr.cui_locks_released);
 386
 387         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 388         cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 389
 390         if (cl_io_is_trunc(io))
 391                 return vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
 392                                             io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 393         else
 394                 return vvp_io_setattr_time(env, ios);
 395 }
 396
 397 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
 398                                const struct cl_io_slice *ios)
 399 {
 400         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 401         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 402
 403         if (!cl_io_is_trunc(io))
 404                 return;
 405
 406         /* Truncate in memory pages - they must be clean pages because osc
 407          * has already notified to destroy osc_extents. */
 408         vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 409 }
 410
 411 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
 412                                 const struct cl_io_slice *ios)
 413 {
 414         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 415         struct cl_io  *io    = ios->cis_io;
 416         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_io->ci_obj);
 417
 418         if (cio->u.setattr.cui_locks_released) {
 419                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
 420                 if (cl_io_is_trunc(io))
 421                         inode_dio_wait(inode);
 422                 cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 423         }
 424         vvp_io_fini(env, ios);
 425 }
 426
 427 #ifdef HAVE_FILE_READV
 428 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 429                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 430 {
 431         return generic_file_readv(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 432 }
 433
 434 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 435                                          struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 436 {
 437         return generic_file_writev(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 438 }
 439 #else
 440 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 441                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 442 {
 443         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 444                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
 445 }
 446
 447 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 448                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 449 {
 450         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 451                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
 452 }
 453 #endif
 454
 455 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 456                              const struct cl_io_slice *ios)
 457 {
 458         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 459         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 460         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 461         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 462         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
 463         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
 464         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 465
 466         int     result;
 467         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 468         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 469         long    tot = cio->cui_tot_count;
 470         int     exceed = 0;
 471
 472         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 473
 474         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 475
 476         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
 477         if (result != 0)
 478                 return result;
 479         else if (exceed != 0)
 480                 goto out;
 481
 482         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 483                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 484                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 485
 486         /* turn off the kernel's read-ahead */
 487         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 488
 489         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 490         if (!vio->cui_ra_window_set) {
 491                 vio->cui_ra_window_set = 1;
 492                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
 493                 /*
 494                  * XXX: explicit CFS_PAGE_SIZE
 495                  */
 496                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + CFS_PAGE_SIZE - 1);
 497                 ll_ra_read_in(file, bead);
 498         }
 499
 500         /* BUG: 5972 */
 501         file_accessed(file);
 502         switch (vio->cui_io_subtype) {
 503         case IO_NORMAL:
 504                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
 505                  break;
 506 #ifdef HAVE_KERNEL_SENDFILE
 507         case IO_SENDFILE:
 508                 result = generic_file_sendfile(file, &pos, cnt,
 509                                 vio->u.sendfile.cui_actor,
 510                                 vio->u.sendfile.cui_target);
 511                 break;
 512 #endif
 513 #ifdef HAVE_KERNEL_SPLICE_READ
 514         case IO_SPLICE:
 515                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
 516                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
 517                                 vio->u.splice.cui_flags);
 518                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
 519                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
 520                  * buffers. */
 521                 io->ci_continue = 0;
 522                 break;
 523 #endif
 524         default:
 525                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
 526                 LBUG();
 527         }
 528
 529 out:
 530         if (result >= 0) {
 531                 if (result < cnt)
 532                         io->ci_continue = 0;
 533                 io->ci_nob += result;
 534                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 535                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 536                 result = 0;
 537         }
 538         return result;
 539 }
 540
 541 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
 542 {
 543         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 544         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
 545
 546         if (vio->cui_ra_window_set)
 547                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
 548
 549         vvp_io_fini(env, ios);
 550 }
 551
 552 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 553                               const struct cl_io_slice *ios)
 554 {
 555         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 556         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 557         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 558         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 559         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 560         ssize_t result = 0;
 561         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 562         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 563
 564         ENTRY;
 565
 566         if (cl_io_is_append(io)) {
 567                 /*
 568                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 569                  * out-of-order writes.
 570                  */
 571                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 572 #ifndef HAVE_FILE_WRITEV
 573                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
 574 #endif
 575         }
 576
 577         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
 578
 579         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
 580                 result = 0;
 581         else
 582                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
 583
 584         if (result > 0) {
 585                 if (result < cnt)
 586                         io->ci_continue = 0;
 587                 io->ci_nob += result;
 588                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 589                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 590                 result = 0;
 591         }
 592         RETURN(result);
 593 }
 594
 595 #ifndef HAVE_VM_OP_FAULT
 596 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 597 {
 598         cfs_page_t *vmpage;
 599
 600         vmpage = filemap_nopage(cfio->ft_vma, cfio->nopage.ft_address,
 601                                 cfio->nopage.ft_type);
 602
 603         if (vmpage == NOPAGE_SIGBUS) {
 604                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - SIGBUS\n",
 605                        cfio->nopage.ft_address,(long)cfio->nopage.ft_type);
 606                 return -EFAULT;
 607         } else if (vmpage == NOPAGE_OOM) {
 608                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - OOM\n",
 609                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 610                 return -ENOMEM;
 611         }
 612
 613         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmpage, "got addr %lu type %lx\n",
 614                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 615
 616         cfio->ft_vmpage = vmpage;
 617         lock_page(vmpage);
 618
 619         return 0;
 620 }
 621 #else
 622 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 623 {
 624         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
 625
 626         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
 627
 628         if (vmf->page) {
 629                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
 630                                vmf->virtual_address);
 631                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
 632                         lock_page(vmf->page);
 633                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
 634                 }
 635
 636                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
 637                 return 0;
 638         }
 639
 640         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
 641                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
 642                 return -EFAULT;
 643         }
 644
 645         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
 646                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
 647                 return -ENOMEM;
 648         }
 649
 650         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
 651                 return -EAGAIN;
 652
 653         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
 654         return -EINVAL;
 655 }
 656
 657 #endif
 658
 659 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 660                               const struct cl_io_slice *ios)
 661 {
 662         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 663         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
 664         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 665         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
 666         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 667         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 668         loff_t               offset;
 669         int                  result  = 0;
 670         cfs_page_t          *vmpage  = NULL;
 671         struct cl_page      *page;
 672         loff_t               size;
 673         pgoff_t              last; /* last page in a file data region */
 674
 675         if (fio->ft_executable &&
 676             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 677                 CWARN("binary "DFID
 678                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 679                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 680
 681         /* offset of the last byte on the page */
 682         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 683         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 684         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
 685         if (result != 0)
 686                 return result;
 687
 688         /* must return locked page */
 689         if (fio->ft_mkwrite) {
 690                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
 691                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
 692         } else {
 693                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
 694                 if (result != 0)
 695                         return result;
 696         }
 697
 698         vmpage = cfio->ft_vmpage;
 699         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 700
 701         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
 702                 ll_invalidate_page(vmpage);
 703
 704         size = i_size_read(inode);
 705         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
 706          * it still can be truncated locally. */
 707         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
 708                      (page_offset(vmpage) > size))) {
 709                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
 710
 711                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
 712                  * and retry. */
 713                 GOTO(out, result = +1);
 714         }
 715
 716         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 717         if (IS_ERR(page))
 718                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 719
 720         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
 721          * earlier. */
 722         if (fio->ft_mkwrite) {
 723                 wait_on_page_writeback(vmpage);
 724                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
 725                         struct ccc_page *cp;
 726
 727                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
 728                         cl_page_assume(env, io, page);
 729
 730                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
 731                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
 732
 733                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
 734                          * started before the page is really made dirty, we
 735                          * still have chance to detect it. */
 736                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
 737                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 738
 739                         vmpage = NULL;
 740                         if (result < 0) {
 741                                 cl_page_unmap(env, io, page);
 742                                 cl_page_discard(env, io, page);
 743                                 cl_page_disown(env, io, page);
 744
 745                                 cl_page_put(env, page);
 746
 747                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
 748                                 if (result == -EDQUOT)
 749                                         result = -ENOSPC;
 750                                 GOTO(out, result);
 751                         } else
 752                                 cl_page_disown(env, io, page);
 753                 }
 754         }
 755
 756         last = cl_index(obj, size - 1);
 757         LASSERT(fio->ft_index <= last);
 758         if (fio->ft_index == last)
 759                 /*
 760                  * Last page is mapped partially.
 761                  */
 762                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
 763         else
 764                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
 765
 766         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
 767         fio->ft_page = page;
 768         EXIT;
 769
 770 out:
 771         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
 772         if (vmpage != NULL)
 773                 unlock_page(vmpage);
 774 #ifdef HAVE_VM_OP_FAULT
 775         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
 776 #endif
 777         return result;
 778 }
 779
 780 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
 781                               const struct cl_io_slice *ios)
 782 {
 783         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
 784          * verify pages have been written, but this is difficult because of
 785          * race. */
 786         return 0;
 787 }
 788
 789 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
 790                             const struct cl_io_slice *ios,
 791                             const struct cl_page_slice *slice)
 792 {
 793         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
 794         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
 795         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
 796         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
 797         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
 798         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 799         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
 800         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
 801         cfs_page_t                *vmpage = cp->cpg_page;
 802         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
 803         int rc;
 804
 805         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 806         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
 807
 808         ENTRY;
 809
 810         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 811             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 812                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
 813                            cp->cpg_defer_uptodate);
 814
 815         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
 816         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
 817         if (rc != -EBUSY) {
 818                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
 819                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
 820                                "match failed", rc);
 821                 if (rc != -ENODATA)
 822                         RETURN(rc);
 823         }
 824
 825         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
 826                 cp->cpg_ra_used = 1;
 827                 cl_page_export(env, page, 1);
 828         }
 829         /*
 830          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
 831          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
 832          */
 833         cl_2queue_add(queue, page);
 834         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 835             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 836                 ll_readahead(env, io, ras,
 837                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
 838
 839         RETURN(0);
 840 }
 841
 842 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 843                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
 844                             enum cl_req_type crt)
 845 {
 846         struct cl_2queue  *queue;
 847         int result;
 848
 849         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 850
 851         queue = &io->ci_queue;
 852         cl_2queue_init_page(queue, page);
 853
 854         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
 855         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 856
 857         if (crt == CRT_READ)
 858                 /*
 859                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
 860                  * error.
 861                  */
 862                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 863         cl_2queue_fini(env, queue);
 864
 865         return result;
 866 }
 867
 868 /**
 869  * Prepare partially written-to page for a write.
 870  */
 871 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 872                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
 873                                   struct ccc_page *cp,
 874                                   unsigned from, unsigned to)
 875 {
 876         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
 877         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
 878         int             result;
 879
 880         cl_object_attr_lock(obj);
 881         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 882         cl_object_attr_unlock(obj);
 883         if (result == 0) {
 884                 /*
 885                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
 886                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 887                  * purposes here we can treat it like i_size.
 888                  */
 889                 if (attr->cat_kms <= offset) {
 890                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
 891
 892                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 893                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 894                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
 895                         cp->cpg_ra_used = 1;
 896                 else
 897                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
 898                 /*
 899                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
 900                  * to update the inode because the write might modify the
 901                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
 902                  * since LVB functions will be called when user space program
 903                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
 904                  * details. -jay
 905                  */
 906                 if (result == 0)
 907                         cl_page_export(env, pg, 1);
 908         }
 909         return result;
 910 }
 911
 912 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
 913                                 const struct cl_io_slice *ios,
 914                                 const struct cl_page_slice *slice,
 915                                 unsigned from, unsigned to)
 916 {
 917         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
 918         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
 919         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
 920         cfs_page_t       *vmpage = cp->cpg_page;
 921
 922         int result;
 923
 924         ENTRY;
 925
 926         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 927         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
 928
 929         result = 0;
 930
 931         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
 932         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 933                 /*
 934                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
 935                  * set it up to date until commit_write
 936                  */
 937                 if (from == 0 && to == CFS_PAGE_SIZE) {
 938                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
 939                         POISON_PAGE(page, 0x11);
 940                 } else
 941                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
 942                                                         pg, cp, from, to);
 943         } else
 944                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
 945         RETURN(result);
 946 }
 947
 948 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
 949                                const struct cl_io_slice *ios,
 950                                const struct cl_page_slice *slice,
 951                                unsigned from, unsigned to)
 952 {
 953         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
 954         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
 955         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
 956         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
 957         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
 958         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 959         cfs_page_t        *vmpage = cp->cpg_page;
 960
 961         int    result;
 962         int    tallyop;
 963         loff_t size;
 964
 965         ENTRY;
 966
 967         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 968         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
 969
 970         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
 971         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
 972
 973         /*
 974          * queue a write for some time in the future the first time we
 975          * dirty the page.
 976          *
 977          * This is different from what other file systems do: they usually
 978          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
 979          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
 980          * to be started earlier for the following reasons:
 981          *
 982          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
 983          *     of cached data on the clients a lot;
 984          *
 985          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
 986          *     and the IO should complete as quickly as possible;
 987          *
 988          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
 989          *     client max cache is hit
 990          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
 991          *
 992          */
 993         if (!PageDirty(vmpage)) {
 994                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
 995                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
 996                 if (result == 0) {
 997                         /* page was added into cache successfully. */
 998                         set_page_dirty(vmpage);
 999                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1000                 } else if (result == -EDQUOT) {
1001                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> CFS_PAGE_SHIFT;
1002                         bool need_clip = true;
1003
1004                         /*
1005                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1006                          * strategies are:
1007                          *
1008                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1009                          *
1010                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1011                          *     next one.
1012                          *
1013                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1014                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1015                          * what the new code continues to do for the time
1016                          * being.
1017                          */
1018                         if (last_index > pg->cp_index) {
1019                                 to = CFS_PAGE_SIZE;
1020                                 need_clip = false;
1021                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1022                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1023                                 if (to < size_to)
1024                                         to = size_to;
1025                         }
1026                         if (need_clip)
1027                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1028                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1029                         if (result)
1030                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1031                                        pg->cp_index, inode, result);
1032                 }
1033         } else {
1034                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1035                 result = 0;
1036         }
1037         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1038
1039         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1040
1041         ll_inode_size_lock(inode);
1042         if (result == 0) {
1043                 if (size > i_size_read(inode)) {
1044                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1045                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1046                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1047                                (unsigned long)size);
1048                 }
1049                 cl_page_export(env, pg, 1);
1050         } else {
1051                 if (size > i_size_read(inode))
1052                         cl_page_discard(env, io, pg);
1053         }
1054         ll_inode_size_unlock(inode);
1055         RETURN(result);
1056 }
1057
1058 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1059         .op = {
1060                 [CIT_READ] = {
1061                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1062                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1063                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1064                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1065                 },
1066                 [CIT_WRITE] = {
1067                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1068                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1069                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1070                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1071                 },
1072                 [CIT_SETATTR] = {
1073                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1074                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1075                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1076                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1077                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1078                 },
1079                 [CIT_FAULT] = {
1080                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1081                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1082                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1083                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1084                         .cio_end       = ccc_io_end
1085                 },
1086                 [CIT_FSYNC] = {
1087                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1088                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1089                 },
1090                 [CIT_MISC] = {
1091                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1092                 }
1093         },
1094         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1095         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1096         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1097 };
1098
1099 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1100                 struct cl_io *io)
1101 {
1102         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1103         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1104         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1105         int                 result;
1106
1107         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1108         ENTRY;
1109
1110         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1111         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1112         vio->cui_ra_window_set = 0;
1113         result = 0;
1114         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1115                 size_t count;
1116                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1117
1118                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1119                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1120                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1121                 if (count == 0)
1122                         result = 1;
1123                 else {
1124                         cio->cui_tot_count = count;
1125                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1126                 }
1127                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1128                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1129                  *
1130                  * it's not accurate if the file is shared by different
1131                  * jobs.
1132                  */
1133                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1134         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1135                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1136                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1137         }
1138
1139         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1140          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1141          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1142         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout)
1143                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1144
1145         RETURN(result);
1146 }
1147
1148 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1149                                 const struct cl_io_slice *slice)
1150 {
1151         /* Caling just for assertion */
1152         cl2ccc_io(env, slice);
1153         return vvp_env_io(env);
1154 }
1155