lustre/llite/vvp_io.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  * GPL HEADER START
   5  *
   6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
  10  * as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * version 2 along with this program; If not, see
  20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  21  *
  22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  24  * have any questions.
  25  *
  26  * GPL HEADER END
  27  */
  28 /*
  29  * Copyright 2008 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  30  * Use is subject to license terms.
  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  */
  40
  41 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  42
  43 #ifndef __KERNEL__
  44 # error This file is kernel only.
  45 #endif
  46
  47 #include <obd.h>
  48 #include <lustre_lite.h>
  49
  50 #include "vvp_internal.h"
  51
  52 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
  53                                 const struct cl_io_slice *slice);
  54
  55 /*****************************************************************************
  56  *
  57  * io operations.
  58  *
  59  */
  60
  61 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
  62                                   const struct cl_io_slice *ios)
  63 {
  64         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
  65         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
  66
  67         LASSERT(inode ==
  68                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
  69         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
  70         return 0;
  71 }
  72
  73 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
  74 {
  75         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
  76         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
  77
  78         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
  79         if (io->ci_type == CIT_WRITE)
  80                 up(&ll_i2info(ccc_object_inode(obj))->lli_write_sem);
  81         else {
  82                 struct vvp_io     *vio  = cl2vvp_io(env, ios);
  83                 struct ccc_io     *cio  = cl2ccc_io(env, ios);
  84
  85                 if (vio->cui_ra_window_set)
  86                         ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
  87         }
  88
  89 }
  90
  91 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
  92                               const struct cl_io_slice *ios)
  93 {
  94         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
  95         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
  96
  97         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
  98
  99         if (page != NULL) {
 100                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 101                 cl_page_put(env, page);
 102                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 103         }
 104         vvp_io_fini(env, ios);
 105 }
 106
 107 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 108 {
 109         /*
 110          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 111          * writes back to the file and that only happens in shared
 112          * writable vmas
 113          */
 114         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 115                 return CLM_WRITE;
 116         return CLM_READ;
 117 }
 118
 119 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 120                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 121 {
 122         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 123         struct vm_area_struct  *vma;
 124         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 125         ldlm_policy_data_t      policy;
 126         struct inode           *inode;
 127         unsigned long           addr;
 128         unsigned long           seg;
 129         ssize_t                 count;
 130         int                     result;
 131         ENTRY;
 132
 133         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 134
 135         if (cl_io_is_sendfile(io))
 136                 RETURN(0);
 137
 138         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
 139                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
 140
 141                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 142                 count = iv->iov_len;
 143                 if (count == 0)
 144                         continue;
 145
 146                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 147                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 148                 while((vma = our_vma(addr, count)) != NULL) {
 149                         struct file *file = vma->vm_file;
 150                         struct ll_file_data *fd;
 151
 152                         LASSERT(file);
 153                         fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
 154
 155                         inode = file->f_dentry->d_inode;
 156                         if (!(fd->fd_flags & LL_FILE_IGNORE_LOCK ||
 157                             ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_NOLCK))
 158                                 goto cont;
 159
 160                         /*
 161                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 162                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 163                          * only writes on it.
 164                          */
 165                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 166                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 167                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 168                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 169                                                     policy.l_extent.start);
 170                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 171                                                   policy.l_extent.end);
 172                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr, CEF_MUST);
 173                         if (result < 0)
 174                                 RETURN(result);
 175
 176                 cont:
 177                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 178                                 break;
 179                         count -= vma->vm_end - addr;
 180                         addr = vma->vm_end;
 181                 }
 182         }
 183         RETURN(0);
 184 }
 185
 186 static void vvp_io_update_iov(const struct lu_env *env,
 187                               struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 188 {
 189         int i;
 190         size_t size = io->u.ci_rw.crw_count;
 191
 192         vio->cui_iov_olen = 0;
 193         if (cl_io_is_sendfile(io) || size == vio->cui_tot_count)
 194                 return;
 195
 196         if (vio->cui_tot_nrsegs == 0)
 197                 vio->cui_tot_nrsegs =  vio->cui_nrsegs;
 198
 199         for (i = 0; i < vio->cui_tot_nrsegs; i++) {
 200                 struct iovec *iv = &vio->cui_iov[i];
 201
 202                 if (iv->iov_len < size)
 203                         size -= iv->iov_len;
 204                 else {
 205                         if (iv->iov_len > size) {
 206                                 vio->cui_iov_olen = iv->iov_len;
 207                                 iv->iov_len = size;
 208                         }
 209                         break;
 210                 }
 211         }
 212
 213         vio->cui_nrsegs = i + 1;
 214 }
 215
 216 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 217                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 218 {
 219         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 220         int result;
 221         int ast_flags = 0;
 222
 223         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 224         LASSERT(vvp_env_io(env)->cui_oneshot == 0);
 225         ENTRY;
 226
 227         vvp_io_update_iov(env, cio, io);
 228
 229         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 230                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 231         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
 232         if (result == 0)
 233                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 234         RETURN(result);
 235 }
 236
 237 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 238                             const struct cl_io_slice *ios)
 239 {
 240         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
 241         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
 242         int result;
 243
 244         ENTRY;
 245         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
 246         if (lli->lli_smd != NULL) /* lsm-less file, don't need to lock */
 247                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
 248                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
 249                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
 250                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
 251         else
 252                 result = 0;
 253         RETURN(result);
 254 }
 255
 256 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 257                              const struct cl_io_slice *ios)
 258 {
 259         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 260         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 261         /*
 262          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 263          */
 264         return ccc_io_one_lock_index
 265                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 266                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
 267 }
 268
 269 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 270                              const struct cl_io_slice *ios)
 271 {
 272         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 273         loff_t start;
 274         loff_t end;
 275         int    result;
 276
 277         if (cl2vvp_io(env, ios)->cui_oneshot == 0) {
 278                 if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 279                         start = 0;
 280                         end   = OBD_OBJECT_EOF;
 281                 } else {
 282                         start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 283                         end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 284                 }
 285                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 286         } else
 287                 result = 0;
 288         return result;
 289 }
 290
 291 static int vvp_io_trunc_iter_init(const struct lu_env *env,
 292                                   const struct cl_io_slice *ios)
 293 {
 294         struct ccc_io *vio   = cl2ccc_io(env, ios);
 295         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
 296
 297         /*
 298          * We really need to get our PW lock before we change inode->i_size.
 299          * If we don't we can race with other i_size updaters on our node,
 300          * like ll_file_read.  We can also race with i_size propogation to
 301          * other nodes through dirtying and writeback of final cached pages.
 302          * This last one is especially bad for racing o_append users on other
 303          * nodes.
 304          */
 305
 306         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
 307         UP_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 308         vio->u.trunc.cui_locks_released = 1;
 309         return 0;
 310 }
 311
 312 /**
 313  * Implementation of cl_io_operations::vio_lock() method for CIT_TRUNC io.
 314  *
 315  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 316  */
 317 static int vvp_io_trunc_lock(const struct lu_env *env,
 318                              const struct cl_io_slice *ios)
 319 {
 320         struct ccc_io     *vio   = cl2ccc_io(env, ios);
 321         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 322         size_t new_size          = io->u.ci_truncate.tr_size;
 323         __u32 enqflags = new_size == 0 ? CEF_DISCARD_DATA : 0;
 324         int result;
 325
 326         vio->u.trunc.cui_local_lock = TRUNC_EXTENT;
 327         result = ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 328                                  new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 329         return result;
 330 }
 331
 332 static int vvp_io_trunc_start(const struct lu_env *env,
 333                               const struct cl_io_slice *ios)
 334 {
 335         struct ccc_io        *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 336         struct vvp_io        *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 337         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 338         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 339         struct cl_object     *obj   = ios->cis_obj;
 340         size_t                size  = io->u.ci_truncate.tr_size;
 341         pgoff_t               start = cl_index(obj, size);
 342         int                   result;
 343
 344         LASSERT(cio->u.trunc.cui_locks_released);
 345         LASSERT(vio->cui_oneshot == 0);
 346
 347         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 348         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 349         cio->u.trunc.cui_locks_released = 0;
 350
 351         /*
 352          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level. lov_stripe_lock()
 353          * is grabbed by ll_truncate() only over call to obd_adjust_kms().  If
 354          * vmtruncate returns 0, then ll_truncate dropped ll_inode_size_lock()
 355          */
 356         ll_inode_size_lock(inode, 0);
 357         result = vmtruncate(inode, size);
 358         if (result != 0)
 359                 ll_inode_size_unlock(inode, 0);
 360         /*
 361          * If a page is partially truncated, keep it owned across truncate to
 362          * prevent... races.
 363          *
 364          * XXX this properly belongs to osc, because races in question are OST
 365          * specific.
 366          */
 367         if (cl_offset(obj, start) != size) {
 368                 struct cl_object_header *hdr;
 369
 370                 hdr = cl_object_header(obj);
 371                 spin_lock(&hdr->coh_page_guard);
 372                 vio->cui_partpage = cl_page_lookup(hdr, start);
 373                 spin_unlock(&hdr->coh_page_guard);
 374
 375                 if (vio->cui_partpage != NULL)
 376                         /*
 377                          * Wait for the transfer completion for a partially
 378                          * truncated page to avoid dead-locking an OST with
 379                          * the concurrent page-wise overlapping WRITE and
 380                          * PUNCH requests. BUG:17397.
 381                          *
 382                          * Partial page is disowned in vvp_io_trunc_end().
 383                          */
 384                         cl_page_own(env, io, vio->cui_partpage);
 385         } else
 386                 vio->cui_partpage = NULL;
 387         return result;
 388 }
 389
 390 static void vvp_io_trunc_end(const struct lu_env *env,
 391                              const struct cl_io_slice *ios)
 392 {
 393         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 394
 395         if (vio->cui_partpage != NULL) {
 396                 cl_page_disown(env, ios->cis_io, vio->cui_partpage);
 397                 cl_page_put(env, vio->cui_partpage);
 398                 vio->cui_partpage = NULL;
 399         }
 400 }
 401
 402 static void vvp_io_trunc_fini(const struct lu_env *env,
 403                               const struct cl_io_slice *ios)
 404 {
 405         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 406         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_io->ci_obj);
 407
 408         if (cio->u.trunc.cui_locks_released) {
 409                 LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 410                 DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 411                 cio->u.trunc.cui_locks_released = 0;
 412         }
 413         vvp_io_fini(env, ios);
 414 }
 415
 416 #ifdef HAVE_FILE_READV
 417 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 418                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 419 {
 420         return generic_file_readv(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 421 }
 422
 423 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 424                                          struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 425 {
 426         return generic_file_writev(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 427 }
 428 #else
 429 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 430                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 431 {
 432         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 433                                      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_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 440                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
 441 }
 442 #endif
 443
 444 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 445                              const struct cl_io_slice *ios)
 446 {
 447         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 448         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 449         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 450         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 451         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
 452         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
 453         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 454
 455         int     result;
 456         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 457         size_t  cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 458         size_t  tot = cio->cui_tot_count;
 459
 460         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 461         LASSERT(vio->cui_oneshot == 0);
 462
 463         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 464
 465         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos + tot - 1, 1);
 466         if (result != 0)
 467                 return result;
 468
 469         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 470                         "Read ino %lu, "LPSZ" bytes, offset %lld, size %llu\n",
 471                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 472
 473         /* turn off the kernel's read-ahead */
 474         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 475
 476         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 477         if (!vio->cui_ra_window_set) {
 478                 vio->cui_ra_window_set = 1;
 479                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
 480                 /*
 481                  * XXX: explicit CFS_PAGE_SIZE
 482                  */
 483                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + CFS_PAGE_SIZE - 1);
 484                 ll_ra_read_in(file, bead);
 485         }
 486
 487         /* BUG: 5972 */
 488         file_accessed(file);
 489         if (cl_io_is_sendfile(io)) {
 490                 result = generic_file_sendfile(file, &pos, cnt,
 491                                 vio->u.read.cui_actor, vio->u.read.cui_target);
 492         } else {
 493                 result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
 494         }
 495
 496         if (result >= 0) {
 497                 if (result < cnt)
 498                         io->ci_continue = 0;
 499                 io->ci_nob += result;
 500                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 501                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 502                 result = 0;
 503         }
 504         return result;
 505 }
 506
 507 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 508                               const struct cl_io_slice *ios)
 509 {
 510         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 511         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 512         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 513         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 514         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 515         ssize_t result = 0;
 516         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 517         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 518
 519         ENTRY;
 520
 521         if (cl_io_is_append(io))
 522                 /*
 523                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 524                  * out-of-order writes.
 525                  */
 526                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 527
 528         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 529
 530         if (cl2vvp_io(env, ios)->cui_oneshot > 0)
 531                 result = 0;
 532         else
 533                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
 534
 535         if (result > 0) {
 536                 if (result < cnt)
 537                         io->ci_continue = 0;
 538                 io->ci_nob += result;
 539                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 540                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 541                 result = 0;
 542         }
 543         RETURN(result);
 544 }
 545
 546 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 547                               const struct cl_io_slice *ios)
 548 {
 549         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 550         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
 551         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 552         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
 553         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 554         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 555         cfs_page_t          *vmpage;
 556         loff_t               offset;
 557         int                  result  = 0;
 558
 559         LASSERT(vio->cui_oneshot == 0);
 560
 561         if (fio->ft_executable &&
 562             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 563                 CWARN("binary "DFID
 564                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 565                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 566
 567         /* offset of the last byte on the page */
 568         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 569         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 570         result = ccc_prep_size(env, obj, io, offset, 0);
 571         if (result != 0)
 572                 return result;
 573
 574         vmpage = filemap_nopage(cfio->ft_vma, cfio->ft_address, cfio->ft_type);
 575         if (vmpage != NOPAGE_SIGBUS && vmpage != NOPAGE_OOM)
 576                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmpage,
 577                                "got addr %lu type %lx\n",
 578                                cfio->ft_address, (long)cfio->ft_type);
 579         else
 580                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - SIGBUS\n",
 581                        cfio->ft_address, (long)cfio->ft_type);
 582
 583         if (vmpage == NOPAGE_SIGBUS)
 584                 result = -EFAULT;
 585         else if (vmpage == NOPAGE_OOM)
 586                 result = -ENOMEM;
 587         else {
 588                 struct cl_page *page;
 589                 loff_t          size;
 590                 pgoff_t         last; /* last page in a file data region */
 591
 592                 /* Temporarily lock vmpage to keep cl_page_find() happy. */
 593                 lock_page(vmpage);
 594                 page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage,
 595                                     CPT_CACHEABLE);
 596                 unlock_page(vmpage);
 597                 if (!IS_ERR(page)) {
 598                         size = i_size_read(inode);
 599                         last = cl_index(obj, size - 1);
 600                         if (fio->ft_index == last)
 601                                 /*
 602                                  * Last page is mapped partially.
 603                                  */
 604                                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj,
 605                                                                fio->ft_index);
 606                         else
 607                                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
 608                         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
 609                         fio->ft_page = page;
 610                         /*
 611                          * Certain 2.6 kernels return not-NULL from
 612                          * filemap_nopage() when page is beyond the file size,
 613                          * on the grounds that "An external ptracer can access
 614                          * pages that normally aren't accessible.." Don't
 615                          * propagate such page fault to the lower layers to
 616                          * avoid side-effects like KMS updates.
 617                          */
 618                         if (fio->ft_index > last)
 619                                 result = +1;
 620                 } else
 621                         result = PTR_ERR(page);
 622         }
 623         return result;
 624 }
 625
 626 static void vvp_io_advance(const struct lu_env *env,
 627                            const struct cl_io_slice *ios, size_t nob)
 628 {
 629         struct ccc_io    *vio = cl2ccc_io(env, ios);
 630         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
 631         struct cl_object *obj = ios->cis_io->ci_obj;
 632
 633         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 634
 635         if (!cl_io_is_sendfile(io) && io->ci_continue) {
 636                 /* update the iov */
 637                 LASSERT(vio->cui_tot_nrsegs >= vio->cui_nrsegs);
 638                 LASSERT(vio->cui_tot_count  >= nob);
 639
 640                 vio->cui_iov        += vio->cui_nrsegs;
 641                 vio->cui_tot_nrsegs -= vio->cui_nrsegs;
 642                 vio->cui_tot_count  -= nob;
 643
 644                 if (vio->cui_iov_olen) {
 645                         struct iovec *iv;
 646
 647                         vio->cui_iov--;
 648                         vio->cui_tot_nrsegs++;
 649                         iv = &vio->cui_iov[0];
 650                         iv->iov_base += iv->iov_len;
 651                         LASSERT(vio->cui_iov_olen > iv->iov_len);
 652                         iv->iov_len = vio->cui_iov_olen - iv->iov_len;
 653                 }
 654         }
 655 }
 656
 657 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
 658                             const struct cl_io_slice *ios,
 659                             const struct cl_page_slice *slice)
 660 {
 661         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
 662         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
 663         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
 664         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
 665         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
 666         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 667         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
 668         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
 669         cfs_page_t                *vmpage = cp->cpg_page;
 670         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
 671
 672         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 673         LASSERT(cl2vvp_io(env, ios)->cui_oneshot == 0);
 674         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
 675
 676         ENTRY;
 677
 678         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 679                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
 680                            cp->cpg_defer_uptodate);
 681
 682         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
 683         if (likely(!(fd->fd_flags & LL_FILE_IGNORE_LOCK))) {
 684                 int rc;
 685
 686                 rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
 687                 if (rc != -EBUSY) {
 688                         CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %i\n",
 689                                        rc == -ENODATA ? "without a lock" :
 690                                        "match failed", rc);
 691                         if (rc != -ENODATA)
 692                                 RETURN(rc);
 693                 }
 694         }
 695
 696         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
 697                 cp->cpg_ra_used = 1;
 698                 cl_page_export(env, page);
 699         }
 700         /*
 701          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
 702          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
 703          */
 704         cl_2queue_add(queue, page);
 705         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 706                 ll_readahead(env, io, ras,
 707                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
 708
 709         RETURN(0);
 710 }
 711
 712 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 713                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
 714                             int to, enum cl_req_type crt)
 715 {
 716         struct cl_2queue  *queue;
 717         struct ccc_object *cobo   = cl2ccc(page->cp_obj);
 718         struct cl_sync_io *anchor = &ccc_env_info(env)->cti_sync_io;
 719
 720         int writing = io->ci_type == CIT_WRITE;
 721         int result;
 722
 723         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 724
 725         queue = &io->ci_queue;
 726
 727         cl_2queue_init_page(queue, page);
 728
 729         if (writing)
 730                 /* Do not pass llap here as it is sync write. */
 731                 vvp_write_pending(cobo, cp);
 732
 733         cl_sync_io_init(anchor, 1);
 734         cp->cpg_sync_io = anchor;
 735         cl_page_clip(env, page, 0, to);
 736         result = cl_io_submit_rw(env, io, crt, queue, CRP_NORMAL);
 737         if (result == 0)
 738                 result = cl_sync_io_wait(env, io, &queue->c2_qout, anchor);
 739         else
 740                 cp->cpg_sync_io = NULL;
 741         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 742         cl_page_clip(env, page, 0, CFS_PAGE_SIZE);
 743
 744         if (crt == CRT_READ)
 745                 /*
 746                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
 747                  * error.
 748                  */
 749                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 750         cl_2queue_fini(env, queue);
 751
 752         return result;
 753 }
 754
 755 /**
 756  * Prepare partially written-to page for a write.
 757  */
 758 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 759                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
 760                                   struct ccc_page *cp,
 761                                   unsigned from, unsigned to)
 762 {
 763         struct cl_attr *attr   = &ccc_env_info(env)->cti_attr;
 764         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
 765         int             result;
 766
 767         cl_object_attr_lock(obj);
 768         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 769         cl_object_attr_unlock(obj);
 770         if (result == 0) {
 771                 /*
 772                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
 773                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 774                  * purposes here we can treat it like i_size.
 775                  */
 776                 if (attr->cat_kms <= offset) {
 777                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
 778
 779                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 780                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 781                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
 782                         cp->cpg_ra_used = 1;
 783                 else
 784                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp,
 785                                                   CFS_PAGE_SIZE, CRT_READ);
 786                 /*
 787                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
 788                  * to update the inode because the write might modify the
 789                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
 790                  * since LVB functions will be called when user space program
 791                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
 792                  * details. -jay
 793                  */
 794                 if (result == 0)
 795                         cl_page_export(env, pg);
 796         }
 797         return result;
 798 }
 799
 800 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
 801                                 const struct cl_io_slice *ios,
 802                                 const struct cl_page_slice *slice,
 803                                 unsigned from, unsigned to)
 804 {
 805         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
 806         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
 807         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
 808         cfs_page_t       *vmpage = cp->cpg_page;
 809
 810         int result;
 811
 812         ENTRY;
 813
 814         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 815         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
 816
 817         result = 0;
 818
 819         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
 820         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 821                 /*
 822                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
 823                  * set it up to date until commit_write
 824                  */
 825                 if (from == 0 && to == CFS_PAGE_SIZE) {
 826                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
 827                         POISON_PAGE(page, 0x11);
 828                 } else
 829                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
 830                                                         pg, cp, from, to);
 831         } else
 832                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
 833         RETURN(result);
 834 }
 835
 836 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
 837                                const struct cl_io_slice *ios,
 838                                const struct cl_page_slice *slice,
 839                                unsigned from, unsigned to)
 840 {
 841         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
 842         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
 843         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
 844         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
 845         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
 846         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 847         cfs_page_t        *vmpage = cp->cpg_page;
 848
 849         int    result;
 850         int    tallyop;
 851         loff_t size;
 852
 853         ENTRY;
 854
 855         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 856         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
 857
 858         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
 859         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
 860
 861         /*
 862          * queue a write for some time in the future the first time we
 863          * dirty the page.
 864          *
 865          * This is different from what other file systems do: they usually
 866          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
 867          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
 868          * to be started earlier for the following reasons:
 869          *
 870          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
 871          *     of cached data on the clients a lot;
 872          *
 873          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
 874          *     and the IO should complete as quickly as possible;
 875          *
 876          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
 877          *     client max cache is hit
 878          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
 879          *
 880          */
 881         if (!PageDirty(vmpage)) {
 882                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
 883                 vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
 884                 set_page_dirty(vmpage);
 885                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
 886                 if (result == -EDQUOT)
 887                         /*
 888                          * Client ran out of disk space grant. Possible
 889                          * strategies are:
 890                          *
 891                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
 892                          *
 893                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
 894                          *     next one.
 895                          *
 896                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
 897                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
 898                          * what the new code continues to do for the time
 899                          * being.
 900                          */
 901                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp,
 902                                                   to, CRT_WRITE);
 903         } else {
 904                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
 905                 result = 0;
 906         }
 907         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
 908
 909         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
 910
 911         if (result == 0) {
 912                 if (size > i_size_read(inode))
 913                         i_size_write(inode, size);
 914                 cl_page_export(env, pg);
 915         } else if (size > i_size_read(inode))
 916                 cl_page_discard(env, io, pg);
 917         RETURN(result);
 918 }
 919
 920 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
 921         .op = {
 922                 [CIT_READ] = {
 923                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
 924                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
 925                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
 926                         .cio_advance   = vvp_io_advance
 927                 },
 928                 [CIT_WRITE] = {
 929                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
 930                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
 931                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
 932                         .cio_advance   = vvp_io_advance
 933                 },
 934                 [CIT_TRUNC] = {
 935                         .cio_fini       = vvp_io_trunc_fini,
 936                         .cio_iter_init  = vvp_io_trunc_iter_init,
 937                         .cio_lock       = vvp_io_trunc_lock,
 938                         .cio_start      = vvp_io_trunc_start,
 939                         .cio_end        = vvp_io_trunc_end
 940                 },
 941                 [CIT_FAULT] = {
 942                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
 943                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
 944                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
 945                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
 946                         .cio_end       = ccc_io_end
 947                 },
 948                 [CIT_MISC] = {
 949                         .cio_fini   = vvp_io_fini
 950                 }
 951         },
 952         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
 953         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
 954         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
 955 };
 956
 957 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
 958                 struct cl_io *io)
 959 {
 960         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
 961         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
 962         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 963         struct ll_sb_info  *sbi   = ll_i2sbi(inode);
 964         int                 result;
 965
 966         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 967         ENTRY;
 968
 969         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
 970         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
 971         vio->cui_oneshot = 0;
 972         vio->cui_ra_window_set = 0;
 973         result = 0;
 974         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
 975                 int    op;
 976                 size_t count;
 977
 978                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
 979                 op    = io->ci_type == CIT_READ ?
 980                         LPROC_LL_READ_BYTES : LPROC_LL_WRITE_BYTES;
 981                 if (io->ci_type == CIT_WRITE)
 982                         down(&ll_i2info(inode)->lli_write_sem);
 983                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
 984                  *  results."  -- Single Unix Spec */
 985                 if (count == 0)
 986                         result = 1;
 987                 else {
 988                         cio->cui_tot_count = count;
 989                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
 990                         ll_stats_ops_tally(sbi, op, count);
 991                 }
 992         } else if (io->ci_type == CIT_TRUNC) {
 993                 /* lockless truncate? */
 994                 ll_stats_ops_tally(sbi, LPROC_LL_TRUNC, 1);
 995         }
 996         RETURN(result);
 997 }
 998
 999 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1000                                 const struct cl_io_slice *slice)
1001 {
1002         /* Caling just for assertion */
1003         cl2ccc_io(env, slice);
1004         return vvp_env_io(env);
1005 }
1006