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         int   result;
  93
  94         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
  95
  96         /* check layout version */
  97         result = ll_layout_refresh(ccc_object_inode(obj), &gen);
  98         if (cio->cui_layout_gen > 0)
  99                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen == gen;
 100 }
 101
 102 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
 103                               const struct cl_io_slice *ios)
 104 {
 105         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
 106         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
 107
 108         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
 109
 110         if (page != NULL) {
 111                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 112                 cl_page_put(env, page);
 113                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 114         }
 115         vvp_io_fini(env, ios);
 116 }
 117
 118 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 119 {
 120         /*
 121          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 122          * writes back to the file and that only happens in shared
 123          * writable vmas
 124          */
 125         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 126                 return CLM_WRITE;
 127         return CLM_READ;
 128 }
 129
 130 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 131                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 132 {
 133         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 134         struct mm_struct       *mm = current->mm;
 135         struct vm_area_struct  *vma;
 136         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 137         ldlm_policy_data_t      policy;
 138         unsigned long           addr;
 139         unsigned long           seg;
 140         ssize_t                 count;
 141         int                     result;
 142         ENTRY;
 143
 144         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 145
 146         if (!cl_is_normalio(env, io))
 147                 RETURN(0);
 148
 149         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
 150                 RETURN(0);
 151
 152         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
 153         if (mm == NULL)
 154                 RETURN(0);
 155
 156         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
 157                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
 158
 159                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 160                 count = iv->iov_len;
 161                 if (count == 0)
 162                         continue;
 163
 164                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 165                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 166
 167                 down_read(&mm->mmap_sem);
 168                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
 169                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 170                         int flags = CEF_MUST;
 171
 172                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
 173                                 /*
 174                                  * For no lock case, a lockless lock will be
 175                                  * generated.
 176                                  */
 177                                 flags = CEF_NEVER;
 178                         }
 179
 180                         /*
 181                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 182                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 183                          * only writes on it.
 184                          */
 185                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 186                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 187                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 188                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 189                                                     policy.l_extent.start);
 190                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 191                                                   policy.l_extent.end);
 192                         descr->cld_enq_flags = flags;
 193                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
 194
 195                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
 196                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
 197                                descr->cld_end);
 198
 199                         if (result < 0)
 200                                 RETURN(result);
 201
 202                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 203                                 break;
 204
 205                         count -= vma->vm_end - addr;
 206                         addr = vma->vm_end;
 207                 }
 208                 up_read(&mm->mmap_sem);
 209         }
 210         RETURN(0);
 211 }
 212
 213 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 214                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 215 {
 216         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 217         int result;
 218         int ast_flags = 0;
 219
 220         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 221         ENTRY;
 222
 223         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
 224
 225         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 226                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 227         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
 228         if (result == 0)
 229                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 230         RETURN(result);
 231 }
 232
 233 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 234                             const struct cl_io_slice *ios)
 235 {
 236         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
 237         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
 238         int result;
 239
 240         ENTRY;
 241         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
 242         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
 243                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
 244                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
 245                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
 246                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
 247         else
 248                 result = 0;
 249         RETURN(result);
 250 }
 251
 252 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 253                              const struct cl_io_slice *ios)
 254 {
 255         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 256         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 257         /*
 258          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 259          */
 260         return ccc_io_one_lock_index
 261                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 262                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
 263 }
 264
 265 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 266                              const struct cl_io_slice *ios)
 267 {
 268         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 269         loff_t start;
 270         loff_t end;
 271
 272         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 273                 start = 0;
 274                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
 275         } else {
 276                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 277                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 278         }
 279         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 280 }
 281
 282 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
 283                                     const struct cl_io_slice *ios)
 284 {
 285         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 286         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
 287
 288         /*
 289          * We really need to get our PW lock before we change inode->i_size.
 290          * If we don't we can race with other i_size updaters on our node,
 291          * like ll_file_read.  We can also race with i_size propogation to
 292          * other nodes through dirtying and writeback of final cached pages.
 293          * This last one is especially bad for racing o_append users on other
 294          * nodes.
 295          */
 296         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 297         if (cl_io_is_trunc(ios->cis_io))
 298                 UP_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 299         cio->u.setattr.cui_locks_released = 1;
 300         return 0;
 301 }
 302
 303 /**
 304  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
 305  *
 306  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 307  */
 308 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
 309                                const struct cl_io_slice *ios)
 310 {
 311         struct ccc_io      *cio       = ccc_env_io(env);
 312         struct cl_io       *io        = ios->cis_io;
 313         size_t              new_size;
 314         __u32               enqflags = 0;
 315
 316         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 317                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
 318                 if (new_size == 0)
 319                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
 320         } else {
 321                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
 322                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
 323                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
 324                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
 325                         return 0;
 326                 new_size = 0;
 327         }
 328         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
 329         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 330                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 331 }
 332
 333 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
 334 {
 335         int     result;
 336         /*
 337          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level. lov_stripe_lock()
 338          * is grabbed by ll_truncate() only over call to obd_adjust_kms().
 339          */
 340         ll_inode_size_lock(inode);
 341         result = vmtruncate(inode, size);
 342         ll_inode_size_unlock(inode);
 343
 344         return result;
 345 }
 346
 347 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
 348                                 const struct cl_io_slice *ios,
 349                                 struct inode *inode, loff_t size)
 350 {
 351         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
 356                                const struct cl_io_slice *ios)
 357 {
 358         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 359         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 360         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
 361         int result;
 362         unsigned valid = CAT_CTIME;
 363
 364         cl_object_attr_lock(obj);
 365         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
 366         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
 367                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
 368                 valid |= CAT_ATIME;
 369         }
 370         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
 371                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
 372                 valid |= CAT_MTIME;
 373         }
 374         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
 375         cl_object_attr_unlock(obj);
 376
 377         return result;
 378 }
 379
 380 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
 381                                 const struct cl_io_slice *ios)
 382 {
 383         struct ccc_io   *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 384         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
 385         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 386
 387         LASSERT(cio->u.setattr.cui_locks_released);
 388
 389         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 390         cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 391
 392         if (cl_io_is_trunc(io))
 393                 return vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
 394                                             io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 395         else
 396                 return vvp_io_setattr_time(env, ios);
 397 }
 398
 399 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
 400                                const struct cl_io_slice *ios)
 401 {
 402         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 403         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 404
 405         if (!cl_io_is_trunc(io))
 406                 return;
 407
 408         /* Truncate in memory pages - they must be clean pages because osc
 409          * has already notified to destroy osc_extents. */
 410         vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 411 }
 412
 413 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
 414                                 const struct cl_io_slice *ios)
 415 {
 416         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 417         struct cl_io  *io    = ios->cis_io;
 418         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_io->ci_obj);
 419
 420         if (cio->u.setattr.cui_locks_released) {
 421                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
 422                 if (cl_io_is_trunc(io))
 423                         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 424                 cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 425         }
 426         vvp_io_fini(env, ios);
 427 }
 428
 429 #ifdef HAVE_FILE_READV
 430 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 431                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 432 {
 433         return generic_file_readv(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 434 }
 435
 436 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 437                                          struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 438 {
 439         return generic_file_writev(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 440 }
 441 #else
 442 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 443                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 444 {
 445         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 446                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
 447 }
 448
 449 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 450                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 451 {
 452         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 453                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
 454 }
 455 #endif
 456
 457 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 458                              const struct cl_io_slice *ios)
 459 {
 460         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 461         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 462         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 463         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 464         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
 465         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
 466         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 467
 468         int     result;
 469         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 470         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 471         long    tot = cio->cui_tot_count;
 472         int     exceed = 0;
 473
 474         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 475
 476         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 477
 478         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
 479         if (result != 0)
 480                 return result;
 481         else if (exceed != 0)
 482                 goto out;
 483
 484         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 485                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 486                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 487
 488         /* turn off the kernel's read-ahead */
 489         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 490
 491         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 492         if (!vio->cui_ra_window_set) {
 493                 vio->cui_ra_window_set = 1;
 494                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
 495                 /*
 496                  * XXX: explicit CFS_PAGE_SIZE
 497                  */
 498                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + CFS_PAGE_SIZE - 1);
 499                 ll_ra_read_in(file, bead);
 500         }
 501
 502         /* BUG: 5972 */
 503         file_accessed(file);
 504         switch (vio->cui_io_subtype) {
 505         case IO_NORMAL:
 506                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
 507                  break;
 508 #ifdef HAVE_KERNEL_SENDFILE
 509         case IO_SENDFILE:
 510                 result = generic_file_sendfile(file, &pos, cnt,
 511                                 vio->u.sendfile.cui_actor,
 512                                 vio->u.sendfile.cui_target);
 513                 break;
 514 #endif
 515 #ifdef HAVE_KERNEL_SPLICE_READ
 516         case IO_SPLICE:
 517                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
 518                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
 519                                 vio->u.splice.cui_flags);
 520                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
 521                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
 522                  * buffers. */
 523                 io->ci_continue = 0;
 524                 break;
 525 #endif
 526         default:
 527                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
 528                 LBUG();
 529         }
 530
 531 out:
 532         if (result >= 0) {
 533                 if (result < cnt)
 534                         io->ci_continue = 0;
 535                 io->ci_nob += result;
 536                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 537                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 538                 result = 0;
 539         }
 540         return result;
 541 }
 542
 543 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
 544 {
 545         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 546         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
 547
 548         if (vio->cui_ra_window_set)
 549                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
 550
 551         vvp_io_fini(env, ios);
 552 }
 553
 554 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 555                               const struct cl_io_slice *ios)
 556 {
 557         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 558         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 559         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 560         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 561         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 562         ssize_t result = 0;
 563         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 564         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 565
 566         ENTRY;
 567
 568         if (cl_io_is_append(io)) {
 569                 /*
 570                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 571                  * out-of-order writes.
 572                  */
 573                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 574 #ifndef HAVE_FILE_WRITEV
 575                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
 576 #endif
 577         }
 578
 579         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
 580
 581         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
 582                 result = 0;
 583         else
 584                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
 585
 586         if (result > 0) {
 587                 if (result < cnt)
 588                         io->ci_continue = 0;
 589                 io->ci_nob += result;
 590                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 591                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 592                 result = 0;
 593         }
 594         RETURN(result);
 595 }
 596
 597 #ifndef HAVE_VM_OP_FAULT
 598 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 599 {
 600         cfs_page_t *vmpage;
 601
 602         vmpage = filemap_nopage(cfio->ft_vma, cfio->nopage.ft_address,
 603                                 cfio->nopage.ft_type);
 604
 605         if (vmpage == NOPAGE_SIGBUS) {
 606                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - SIGBUS\n",
 607                        cfio->nopage.ft_address,(long)cfio->nopage.ft_type);
 608                 return -EFAULT;
 609         } else if (vmpage == NOPAGE_OOM) {
 610                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - OOM\n",
 611                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 612                 return -ENOMEM;
 613         }
 614
 615         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmpage, "got addr %lu type %lx\n",
 616                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 617
 618         cfio->ft_vmpage = vmpage;
 619         lock_page(vmpage);
 620
 621         return 0;
 622 }
 623 #else
 624 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 625 {
 626         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
 627
 628         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
 629
 630         if (vmf->page) {
 631                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
 632                                vmf->virtual_address);
 633                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
 634                         lock_page(vmf->page);
 635                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
 636                 }
 637
 638                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
 639                 return 0;
 640         }
 641
 642         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
 643                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
 644                 return -EFAULT;
 645         }
 646
 647         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
 648                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
 649                 return -ENOMEM;
 650         }
 651
 652         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
 653                 return -EAGAIN;
 654
 655         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
 656         return -EINVAL;
 657 }
 658
 659 #endif
 660
 661 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 662                               const struct cl_io_slice *ios)
 663 {
 664         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 665         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
 666         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 667         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
 668         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 669         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 670         loff_t               offset;
 671         int                  result  = 0;
 672         cfs_page_t          *vmpage  = NULL;
 673         struct cl_page      *page;
 674         loff_t               size;
 675         pgoff_t              last; /* last page in a file data region */
 676
 677         if (fio->ft_executable &&
 678             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 679                 CWARN("binary "DFID
 680                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 681                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 682
 683         /* offset of the last byte on the page */
 684         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 685         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 686         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
 687         if (result != 0)
 688                 return result;
 689
 690         /* must return locked page */
 691         if (fio->ft_mkwrite) {
 692                 /* we grab alloc_sem to exclude truncate case.
 693                  * Otherwise, we could add dirty pages into osc cache
 694                  * while truncate is on-going. */
 695                 DOWN_READ_I_ALLOC_SEM(inode);
 696
 697                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
 698                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
 699         } else {
 700                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
 701                 if (result != 0)
 702                         return result;
 703         }
 704
 705         vmpage = cfio->ft_vmpage;
 706         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 707
 708         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
 709                 ll_invalidate_page(vmpage);
 710
 711         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
 712          * it still can be truncated locally. */
 713         if (unlikely(vmpage->mapping == NULL)) {
 714                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
 715
 716                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
 717                  * and retry. */
 718                 GOTO(out, result = +1);
 719         }
 720
 721         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 722         if (IS_ERR(page))
 723                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 724
 725         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
 726          * earlier. */
 727         if (fio->ft_mkwrite) {
 728                 wait_on_page_writeback(vmpage);
 729                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
 730                         struct ccc_page *cp;
 731
 732                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
 733                         cl_page_assume(env, io, page);
 734
 735                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
 736                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
 737
 738                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
 739                          * started before the page is really made dirty, we
 740                          * still have chance to detect it. */
 741                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
 742                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 743
 744                         vmpage = NULL;
 745                         if (result < 0) {
 746                                 cl_page_unmap(env, io, page);
 747                                 cl_page_discard(env, io, page);
 748                                 cl_page_disown(env, io, page);
 749
 750                                 cl_page_put(env, page);
 751
 752                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
 753                                 if (result == -EDQUOT)
 754                                         result = -ENOSPC;
 755                                 GOTO(out, result);
 756                         } else
 757                                 cl_page_disown(env, io, page);
 758                 }
 759         }
 760
 761         size = i_size_read(inode);
 762         last = cl_index(obj, size - 1);
 763         LASSERT(fio->ft_index <= last);
 764         if (fio->ft_index == last)
 765                 /*
 766                  * Last page is mapped partially.
 767                  */
 768                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
 769         else
 770                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
 771
 772         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
 773         fio->ft_page = page;
 774         EXIT;
 775
 776 out:
 777         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
 778         if (vmpage != NULL)
 779                 unlock_page(vmpage);
 780         if (fio->ft_mkwrite)
 781                 UP_READ_I_ALLOC_SEM(inode);
 782 #ifdef HAVE_VM_OP_FAULT
 783         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
 784 #endif
 785         return result;
 786 }
 787
 788 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
 789                               const struct cl_io_slice *ios)
 790 {
 791         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
 792          * verify pages have been written, but this is difficult because of
 793          * race. */
 794         return 0;
 795 }
 796
 797 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
 798                             const struct cl_io_slice *ios,
 799                             const struct cl_page_slice *slice)
 800 {
 801         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
 802         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
 803         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
 804         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
 805         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
 806         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 807         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
 808         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
 809         cfs_page_t                *vmpage = cp->cpg_page;
 810         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
 811         int rc;
 812
 813         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 814         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
 815
 816         ENTRY;
 817
 818         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 819             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 820                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
 821                            cp->cpg_defer_uptodate);
 822
 823         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
 824         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
 825         if (rc != -EBUSY) {
 826                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
 827                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
 828                                "match failed", rc);
 829                 if (rc != -ENODATA)
 830                         RETURN(rc);
 831         }
 832
 833         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
 834                 cp->cpg_ra_used = 1;
 835                 cl_page_export(env, page, 1);
 836         }
 837         /*
 838          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
 839          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
 840          */
 841         cl_2queue_add(queue, page);
 842         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 843             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 844                 ll_readahead(env, io, ras,
 845                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
 846
 847         RETURN(0);
 848 }
 849
 850 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 851                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
 852                             enum cl_req_type crt)
 853 {
 854         struct cl_2queue  *queue;
 855         int result;
 856
 857         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 858
 859         queue = &io->ci_queue;
 860         cl_2queue_init_page(queue, page);
 861
 862         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
 863         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 864
 865         if (crt == CRT_READ)
 866                 /*
 867                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
 868                  * error.
 869                  */
 870                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 871         cl_2queue_fini(env, queue);
 872
 873         return result;
 874 }
 875
 876 /**
 877  * Prepare partially written-to page for a write.
 878  */
 879 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 880                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
 881                                   struct ccc_page *cp,
 882                                   unsigned from, unsigned to)
 883 {
 884         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
 885         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
 886         int             result;
 887
 888         cl_object_attr_lock(obj);
 889         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 890         cl_object_attr_unlock(obj);
 891         if (result == 0) {
 892                 /*
 893                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
 894                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 895                  * purposes here we can treat it like i_size.
 896                  */
 897                 if (attr->cat_kms <= offset) {
 898                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
 899
 900                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 901                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 902                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
 903                         cp->cpg_ra_used = 1;
 904                 else
 905                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
 906                 /*
 907                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
 908                  * to update the inode because the write might modify the
 909                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
 910                  * since LVB functions will be called when user space program
 911                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
 912                  * details. -jay
 913                  */
 914                 if (result == 0)
 915                         cl_page_export(env, pg, 1);
 916         }
 917         return result;
 918 }
 919
 920 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
 921                                 const struct cl_io_slice *ios,
 922                                 const struct cl_page_slice *slice,
 923                                 unsigned from, unsigned to)
 924 {
 925         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
 926         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
 927         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
 928         cfs_page_t       *vmpage = cp->cpg_page;
 929
 930         int result;
 931
 932         ENTRY;
 933
 934         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 935         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
 936
 937         result = 0;
 938
 939         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
 940         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 941                 /*
 942                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
 943                  * set it up to date until commit_write
 944                  */
 945                 if (from == 0 && to == CFS_PAGE_SIZE) {
 946                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
 947                         POISON_PAGE(page, 0x11);
 948                 } else
 949                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
 950                                                         pg, cp, from, to);
 951         } else
 952                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
 953         RETURN(result);
 954 }
 955
 956 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
 957                                const struct cl_io_slice *ios,
 958                                const struct cl_page_slice *slice,
 959                                unsigned from, unsigned to)
 960 {
 961         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
 962         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
 963         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
 964         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
 965         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
 966         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 967         cfs_page_t        *vmpage = cp->cpg_page;
 968
 969         int    result;
 970         int    tallyop;
 971         loff_t size;
 972
 973         ENTRY;
 974
 975         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 976         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
 977
 978         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
 979         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
 980
 981         /*
 982          * queue a write for some time in the future the first time we
 983          * dirty the page.
 984          *
 985          * This is different from what other file systems do: they usually
 986          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
 987          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
 988          * to be started earlier for the following reasons:
 989          *
 990          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
 991          *     of cached data on the clients a lot;
 992          *
 993          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
 994          *     and the IO should complete as quickly as possible;
 995          *
 996          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
 997          *     client max cache is hit
 998          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
 999          *
1000          */
1001         if (!PageDirty(vmpage)) {
1002                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1003                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1004                 if (result == 0) {
1005                         /* page was added into cache successfully. */
1006                         set_page_dirty(vmpage);
1007                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1008                 } else if (result == -EDQUOT) {
1009                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> CFS_PAGE_SHIFT;
1010                         bool need_clip = true;
1011
1012                         /*
1013                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1014                          * strategies are:
1015                          *
1016                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1017                          *
1018                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1019                          *     next one.
1020                          *
1021                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1022                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1023                          * what the new code continues to do for the time
1024                          * being.
1025                          */
1026                         if (last_index > pg->cp_index) {
1027                                 to = CFS_PAGE_SIZE;
1028                                 need_clip = false;
1029                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1030                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1031                                 if (to < size_to)
1032                                         to = size_to;
1033                         }
1034                         if (need_clip)
1035                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1036                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1037                         if (result)
1038                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1039                                        pg->cp_index, inode, result);
1040                 }
1041         } else {
1042                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1043                 result = 0;
1044         }
1045         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1046
1047         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1048
1049         ll_inode_size_lock(inode);
1050         if (result == 0) {
1051                 if (size > i_size_read(inode)) {
1052                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1053                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1054                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1055                                (unsigned long)size);
1056                 }
1057                 cl_page_export(env, pg, 1);
1058         } else {
1059                 if (size > i_size_read(inode))
1060                         cl_page_discard(env, io, pg);
1061         }
1062         ll_inode_size_unlock(inode);
1063         RETURN(result);
1064 }
1065
1066 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1067         .op = {
1068                 [CIT_READ] = {
1069                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1070                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1071                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1072                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1073                 },
1074                 [CIT_WRITE] = {
1075                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1076                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1077                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1078                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1079                 },
1080                 [CIT_SETATTR] = {
1081                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1082                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1083                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1084                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1085                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1086                 },
1087                 [CIT_FAULT] = {
1088                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1089                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1090                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1091                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1092                         .cio_end       = ccc_io_end
1093                 },
1094                 [CIT_FSYNC] = {
1095                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1096                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1097                 },
1098                 [CIT_MISC] = {
1099                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1100                 }
1101         },
1102         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1103         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1104         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1105 };
1106
1107 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1108                 struct cl_io *io)
1109 {
1110         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1111         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1112         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1113         int                 result;
1114
1115         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1116         ENTRY;
1117
1118         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1119         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1120         vio->cui_ra_window_set = 0;
1121         result = 0;
1122         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1123                 size_t count;
1124                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1125
1126                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1127                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1128                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1129                 if (count == 0)
1130                         result = 1;
1131                 else {
1132                         cio->cui_tot_count = count;
1133                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1134                 }
1135                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1136                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1137                  *
1138                  * it's not accurate if the file is shared by different
1139                  * jobs.
1140                  */
1141                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1142         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1143                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1144                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1145         }
1146
1147         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1148          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1149          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1150         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout)
1151                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1152
1153         RETURN(result);
1154 }
1155
1156 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1157                                 const struct cl_io_slice *slice)
1158 {
1159         /* Caling just for assertion */
1160         cl2ccc_io(env, slice);
1161         return vvp_env_io(env);
1162 }
1163