Whamcloud - gitweb
7aded2ef1d9c2f35093cc6d9bdf0286bf22613d6
[fs/lustre-release.git] / 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, 2013, Intel Corporation.
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  * For swapping layout. The file's layout may have changed.
70  * To avoid populating pages to a wrong stripe, we have to verify the
71  * correctness of layout. It works because swapping layout processes
72  * have to acquire group lock.
73  */
74 static bool can_populate_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
75                                 struct inode *inode)
76 {
77         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
78         struct ccc_io           *cio = ccc_env_io(env);
79         bool rc = true;
80
81         switch (io->ci_type) {
82         case CIT_READ:
83         case CIT_WRITE:
84                 /* don't need lock here to check lli_layout_gen as we have held
85                  * extent lock and GROUP lock has to hold to swap layout */
86                 if (lli->lli_layout_gen != cio->cui_layout_gen) {
87                         io->ci_need_restart = 1;
88                         /* this will return application a short read/write */
89                         io->ci_continue = 0;
90                         rc = false;
91                 }
92         case CIT_FAULT:
93                 /* fault is okay because we've already had a page. */
94         default:
95                 break;
96         }
97
98         return rc;
99 }
100
101 /*****************************************************************************
102  *
103  * io operations.
104  *
105  */
106
107 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
108                                   const struct cl_io_slice *ios)
109 {
110         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
111         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
112
113         LASSERT(inode ==
114                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
115         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
116         return 0;
117 }
118
119 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
120 {
121         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
122         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
123         struct ccc_io    *cio = cl2ccc_io(env, ios);
124
125         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
126
127         CDEBUG(D_VFSTRACE, "ignore/verify layout %d/%d, layout version %d.\n",
128                 io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout, cio->cui_layout_gen);
129
130         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
131                 __u32 gen = 0;
132
133                 /* check layout version */
134                 ll_layout_refresh(ccc_object_inode(obj), &gen);
135                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen != gen;
136                 if (io->ci_need_restart)
137                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "layout changed from %d to %d.\n",
138                                 cio->cui_layout_gen, gen);
139         }
140 }
141
142 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
143                               const struct cl_io_slice *ios)
144 {
145         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
146         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
147
148         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
149
150         if (page != NULL) {
151                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
152                 cl_page_put(env, page);
153                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
154         }
155         vvp_io_fini(env, ios);
156 }
157
158 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
159 {
160         /*
161          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
162          * writes back to the file and that only happens in shared
163          * writable vmas
164          */
165         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
166                 return CLM_WRITE;
167         return CLM_READ;
168 }
169
170 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
171                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
172 {
173         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
174         struct mm_struct       *mm = current->mm;
175         struct vm_area_struct  *vma;
176         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
177         ldlm_policy_data_t      policy;
178         unsigned long           addr;
179         unsigned long           seg;
180         ssize_t                 count;
181         int                     result;
182         ENTRY;
183
184         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
185
186         if (!cl_is_normalio(env, io))
187                 RETURN(0);
188
189         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
190                 RETURN(0);
191
192         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
193         if (mm == NULL)
194                 RETURN(0);
195
196         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
197                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
198
199                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
200                 count = iv->iov_len;
201                 if (count == 0)
202                         continue;
203
204                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
205                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
206
207                 down_read(&mm->mmap_sem);
208                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
209                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
210                         int flags = CEF_MUST;
211
212                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
213                                 /*
214                                  * For no lock case, a lockless lock will be
215                                  * generated.
216                                  */
217                                 flags = CEF_NEVER;
218                         }
219
220                         /*
221                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
222                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
223                          * only writes on it.
224                          */
225                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
226                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
227                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
228                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
229                                                     policy.l_extent.start);
230                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
231                                                   policy.l_extent.end);
232                         descr->cld_enq_flags = flags;
233                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
234
235                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
236                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
237                                descr->cld_end);
238
239                         if (result < 0)
240                                 RETURN(result);
241
242                         if (vma->vm_end - addr >= count)
243                                 break;
244
245                         count -= vma->vm_end - addr;
246                         addr = vma->vm_end;
247                 }
248                 up_read(&mm->mmap_sem);
249         }
250         RETURN(0);
251 }
252
253 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
254                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
255 {
256         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
257         int result;
258         int ast_flags = 0;
259
260         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
261         ENTRY;
262
263         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
264
265         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
266                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
267         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
268         if (result == 0)
269                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
270         RETURN(result);
271 }
272
273 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
274                             const struct cl_io_slice *ios)
275 {
276         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
277         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
278         int result;
279
280         ENTRY;
281         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
282         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
283                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
284                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
285                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
286                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
287         else
288                 result = 0;
289         RETURN(result);
290 }
291
292 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
293                              const struct cl_io_slice *ios)
294 {
295         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
296         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
297         /*
298          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
299          */
300         return ccc_io_one_lock_index
301                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
302                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
303 }
304
305 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
306                              const struct cl_io_slice *ios)
307 {
308         struct cl_io *io = ios->cis_io;
309         loff_t start;
310         loff_t end;
311
312         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
313                 start = 0;
314                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
315         } else {
316                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
317                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
318         }
319         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
320 }
321
322 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
323                                     const struct cl_io_slice *ios)
324 {
325         return 0;
326 }
327
328 /**
329  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
330  *
331  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
332  */
333 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
334                                const struct cl_io_slice *ios)
335 {
336         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
337         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
338         __u64 new_size;
339         __u32 enqflags = 0;
340
341         if (cl_io_is_trunc(io)) {
342                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
343                 if (new_size == 0)
344                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
345         } else {
346                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
347                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
348                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
349                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
350                         return 0;
351                 new_size = 0;
352         }
353         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
354         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
355                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
356 }
357
358 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
359 {
360         int     result;
361         loff_t oldsize;
362
363         /*
364          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
365          */
366         ll_inode_size_lock(inode);
367         result = inode_newsize_ok(inode, size);
368         if (result < 0) {
369                 ll_inode_size_unlock(inode);
370                 return result;
371         }
372         oldsize = inode->i_size;
373         i_size_write(inode, size);
374
375         truncate_pagecache(inode, oldsize, size);
376         ll_inode_size_unlock(inode);
377         return result;
378 }
379
380 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
381                                 const struct cl_io_slice *ios,
382                                 struct inode *inode, loff_t size)
383 {
384         inode_dio_wait(inode);
385         return 0;
386 }
387
388 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
389                                const struct cl_io_slice *ios)
390 {
391         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
392         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
393         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
394         int result;
395         unsigned valid = CAT_CTIME;
396
397         cl_object_attr_lock(obj);
398         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
399         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
400                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
401                 valid |= CAT_ATIME;
402         }
403         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
404                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
405                 valid |= CAT_MTIME;
406         }
407         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
408         cl_object_attr_unlock(obj);
409
410         return result;
411 }
412
413 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
414                                 const struct cl_io_slice *ios)
415 {
416         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
417         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
418         int result = 0;
419
420         mutex_lock(&inode->i_mutex);
421         if (cl_io_is_trunc(io))
422                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
423                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
424         if (result == 0)
425                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
426         return result;
427 }
428
429 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
430                                const struct cl_io_slice *ios)
431 {
432         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
433         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
434
435         if (cl_io_is_trunc(io)) {
436                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
437                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
438                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
439                 inode_dio_write_done(inode);
440         }
441         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
442 }
443
444 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
445                                 const struct cl_io_slice *ios)
446 {
447         vvp_io_fini(env, ios);
448 }
449
450 #ifdef HAVE_FILE_READV
451 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
452                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
453 {
454         return generic_file_readv(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
455 }
456
457 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
458                                          struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
459 {
460         return generic_file_writev(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
461 }
462 #else
463 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
464                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
465 {
466         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
467                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
468 }
469
470 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
471                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
472 {
473         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
474                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
475 }
476 #endif
477
478 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
479                              const struct cl_io_slice *ios)
480 {
481         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
482         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
483         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
484         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
485         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
486         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
487         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
488
489         int     result;
490         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
491         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
492         long    tot = cio->cui_tot_count;
493         int     exceed = 0;
494
495         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
496
497         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
498
499         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
500                 return 0;
501
502         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
503         if (result != 0)
504                 return result;
505         else if (exceed != 0)
506                 goto out;
507
508         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
509                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
510                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
511
512         /* turn off the kernel's read-ahead */
513         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
514
515         /* initialize read-ahead window once per syscall */
516         if (!vio->cui_ra_window_set) {
517                 vio->cui_ra_window_set = 1;
518                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
519                 /*
520                  * XXX: explicit CFS_PAGE_SIZE
521                  */
522                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + CFS_PAGE_SIZE - 1);
523                 ll_ra_read_in(file, bead);
524         }
525
526         /* BUG: 5972 */
527         file_accessed(file);
528         switch (vio->cui_io_subtype) {
529         case IO_NORMAL:
530                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
531                  break;
532 #ifdef HAVE_KERNEL_SENDFILE
533         case IO_SENDFILE:
534                 result = generic_file_sendfile(file, &pos, cnt,
535                                 vio->u.sendfile.cui_actor,
536                                 vio->u.sendfile.cui_target);
537                 break;
538 #endif
539 #ifdef HAVE_KERNEL_SPLICE_READ
540         case IO_SPLICE:
541                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
542                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
543                                 vio->u.splice.cui_flags);
544                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
545                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
546                  * buffers. */
547                 io->ci_continue = 0;
548                 break;
549 #endif
550         default:
551                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
552                 LBUG();
553         }
554
555 out:
556         if (result >= 0) {
557                 if (result < cnt)
558                         io->ci_continue = 0;
559                 io->ci_nob += result;
560                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid, cio->cui_fd,
561                                   pos, result, READ);
562                 result = 0;
563         }
564
565         return result;
566 }
567
568 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
569 {
570         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
571         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
572
573         if (vio->cui_ra_window_set)
574                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
575
576         vvp_io_fini(env, ios);
577 }
578
579 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
580                               const struct cl_io_slice *ios)
581 {
582         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
583         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
584         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
585         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
586         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
587         ssize_t result = 0;
588         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
589         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
590
591         ENTRY;
592
593         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
594                 return 0;
595
596         if (cl_io_is_append(io)) {
597                 /*
598                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
599                  * out-of-order writes.
600                  */
601                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
602 #ifndef HAVE_FILE_WRITEV
603                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
604 #endif
605         }
606
607         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
608
609         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
610                 result = 0;
611         else
612                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
613
614         if (result > 0) {
615                 if (result < cnt)
616                         io->ci_continue = 0;
617                 io->ci_nob += result;
618                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
619                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
620                 result = 0;
621         }
622
623         RETURN(result);
624 }
625
626 #ifndef HAVE_VM_OP_FAULT
627 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
628 {
629         cfs_page_t *vmpage;
630
631         vmpage = filemap_nopage(cfio->ft_vma, cfio->nopage.ft_address,
632                                 cfio->nopage.ft_type);
633
634         if (vmpage == NOPAGE_SIGBUS) {
635                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - SIGBUS\n",
636                        cfio->nopage.ft_address,(long)cfio->nopage.ft_type);
637                 return -EFAULT;
638         } else if (vmpage == NOPAGE_OOM) {
639                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - OOM\n",
640                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
641                 return -ENOMEM;
642         }
643
644         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmpage, "got addr %lu type %lx\n",
645                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
646
647         cfio->ft_vmpage = vmpage;
648         lock_page(vmpage);
649
650         return 0;
651 }
652 #else
653 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
654 {
655         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
656
657         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
658
659         if (vmf->page) {
660                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
661                                vmf->virtual_address);
662                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
663                         lock_page(vmf->page);
664                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
665                 }
666
667                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
668                 return 0;
669         }
670
671         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
672                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
673                 return -EFAULT;
674         }
675
676         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
677                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
678                 return -ENOMEM;
679         }
680
681         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
682                 return -EAGAIN;
683
684         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
685         return -EINVAL;
686 }
687
688 #endif
689
690 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
691                               const struct cl_io_slice *ios)
692 {
693         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
694         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
695         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
696         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
697         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
698         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
699         loff_t               offset;
700         int                  result  = 0;
701         cfs_page_t          *vmpage  = NULL;
702         struct cl_page      *page;
703         loff_t               size;
704         pgoff_t              last; /* last page in a file data region */
705
706         if (fio->ft_executable &&
707             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
708                 CWARN("binary "DFID
709                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
710                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
711
712         /* offset of the last byte on the page */
713         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
714         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
715         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
716         if (result != 0)
717                 return result;
718
719         /* must return locked page */
720         if (fio->ft_mkwrite) {
721                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
722                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
723         } else {
724                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
725                 if (result != 0)
726                         return result;
727         }
728
729         vmpage = cfio->ft_vmpage;
730         LASSERT(PageLocked(vmpage));
731
732         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
733                 ll_invalidate_page(vmpage);
734
735         size = i_size_read(inode);
736         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
737          * it still can be truncated locally. */
738         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
739                      (page_offset(vmpage) > size))) {
740                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
741
742                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
743                  * and retry. */
744                 GOTO(out, result = +1);
745         }
746
747
748         if (fio->ft_mkwrite ) {
749                 pgoff_t last_index;
750                 /*
751                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
752                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
753                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
754                  * not past the end of the file.
755                  */
756                 last_index = cl_index(obj, size - 1);
757                 if (last_index < fio->ft_index) {
758                         CDEBUG(D_PAGE,
759                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
760                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
761                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
762                         /*
763                          * We need to return if we are
764                          * passed the end of the file. This will propagate
765                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
766                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
767                          * value returned here will be silently
768                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
769                          * the error code would be converted back to ENODATA
770                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
771                          * to handle both cases
772                          */
773                         GOTO(out, result = -ENODATA);
774                 }
775         }
776
777         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
778         if (IS_ERR(page))
779                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
780
781         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
782          * earlier. */
783         if (fio->ft_mkwrite) {
784                 wait_on_page_writeback(vmpage);
785                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
786                         struct ccc_page *cp;
787
788                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
789                         cl_page_assume(env, io, page);
790
791                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
792                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
793
794                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
795                          * started before the page is really made dirty, we
796                          * still have chance to detect it. */
797                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
798                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
799
800                         vmpage = NULL;
801                         if (result < 0) {
802                                 cl_page_unmap(env, io, page);
803                                 cl_page_discard(env, io, page);
804                                 cl_page_disown(env, io, page);
805
806                                 cl_page_put(env, page);
807
808                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
809                                 if (result == -EDQUOT)
810                                         result = -ENOSPC;
811                                 GOTO(out, result);
812                         } else
813                                 cl_page_disown(env, io, page);
814                 }
815         }
816
817         last = cl_index(obj, size - 1);
818         /*
819          * The ft_index is only used in the case of
820          * a mkwrite action. We need to check
821          * our assertions are correct, since
822          * we should have caught this above
823          */
824         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last);
825         if (fio->ft_index == last)
826                 /*
827                  * Last page is mapped partially.
828                  */
829                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
830         else
831                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
832
833         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
834         fio->ft_page = page;
835         EXIT;
836
837 out:
838         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
839         if (vmpage != NULL)
840                 unlock_page(vmpage);
841 #ifdef HAVE_VM_OP_FAULT
842         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
843 #endif
844         return result;
845 }
846
847 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
848                               const struct cl_io_slice *ios)
849 {
850         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
851          * verify pages have been written, but this is difficult because of
852          * race. */
853         return 0;
854 }
855
856 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
857                             const struct cl_io_slice *ios,
858                             const struct cl_page_slice *slice)
859 {
860         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
861         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
862         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
863         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
864         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
865         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
866         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
867         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
868         cfs_page_t                *vmpage = cp->cpg_page;
869         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
870         int rc;
871
872         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
873         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
874
875         ENTRY;
876
877         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
878             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
879                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
880                            cp->cpg_defer_uptodate);
881
882         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
883         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
884         if (rc != -EBUSY) {
885                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
886                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
887                                "match failed", rc);
888                 if (rc != -ENODATA)
889                         RETURN(rc);
890         }
891
892         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
893                 cp->cpg_ra_used = 1;
894                 cl_page_export(env, page, 1);
895         }
896         /*
897          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
898          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
899          */
900         cl_2queue_add(queue, page);
901         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
902             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
903                 ll_readahead(env, io, ras,
904                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
905
906         RETURN(0);
907 }
908
909 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
910                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
911                             enum cl_req_type crt)
912 {
913         struct cl_2queue  *queue;
914         int result;
915
916         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
917
918         queue = &io->ci_queue;
919         cl_2queue_init_page(queue, page);
920
921         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
922         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
923
924         if (crt == CRT_READ)
925                 /*
926                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
927                  * error.
928                  */
929                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
930         cl_2queue_fini(env, queue);
931
932         return result;
933 }
934
935 /**
936  * Prepare partially written-to page for a write.
937  */
938 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
939                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
940                                   struct ccc_page *cp,
941                                   unsigned from, unsigned to)
942 {
943         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
944         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
945         int             result;
946
947         cl_object_attr_lock(obj);
948         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
949         cl_object_attr_unlock(obj);
950         if (result == 0) {
951                 /*
952                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
953                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
954                  * purposes here we can treat it like i_size.
955                  */
956                 if (attr->cat_kms <= offset) {
957                         char *kaddr = ll_kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
958
959                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
960                         ll_kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
961                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
962                         cp->cpg_ra_used = 1;
963                 else
964                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
965                 /*
966                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
967                  * to update the inode because the write might modify the
968                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
969                  * since LVB functions will be called when user space program
970                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
971                  * details. -jay
972                  */
973                 if (result == 0)
974                         cl_page_export(env, pg, 1);
975         }
976         return result;
977 }
978
979 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
980                                 const struct cl_io_slice *ios,
981                                 const struct cl_page_slice *slice,
982                                 unsigned from, unsigned to)
983 {
984         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
985         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
986         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
987         cfs_page_t       *vmpage = cp->cpg_page;
988
989         int result;
990
991         ENTRY;
992
993         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
994         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
995
996         result = 0;
997
998         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
999         if (!PageUptodate(vmpage)) {
1000                 /*
1001                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
1002                  * set it up to date until commit_write
1003                  */
1004                 if (from == 0 && to == CFS_PAGE_SIZE) {
1005                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
1006                         POISON_PAGE(page, 0x11);
1007                 } else
1008                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
1009                                                         pg, cp, from, to);
1010         } else
1011                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
1012         RETURN(result);
1013 }
1014
1015 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
1016                                const struct cl_io_slice *ios,
1017                                const struct cl_page_slice *slice,
1018                                unsigned from, unsigned to)
1019 {
1020         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
1021         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
1022         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
1023         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
1024         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
1025         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1026         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1027         cfs_page_t        *vmpage = cp->cpg_page;
1028
1029         int    result;
1030         int    tallyop;
1031         loff_t size;
1032
1033         ENTRY;
1034
1035         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
1036         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
1037
1038         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
1039         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
1040
1041         /*
1042          * queue a write for some time in the future the first time we
1043          * dirty the page.
1044          *
1045          * This is different from what other file systems do: they usually
1046          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
1047          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
1048          * to be started earlier for the following reasons:
1049          *
1050          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
1051          *     of cached data on the clients a lot;
1052          *
1053          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
1054          *     and the IO should complete as quickly as possible;
1055          *
1056          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
1057          *     client max cache is hit
1058          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
1059          *
1060          */
1061         if (!PageDirty(vmpage)) {
1062                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1063                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1064                 if (result == 0) {
1065                         /* page was added into cache successfully. */
1066                         set_page_dirty(vmpage);
1067                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1068                 } else if (result == -EDQUOT) {
1069                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> CFS_PAGE_SHIFT;
1070                         bool need_clip = true;
1071
1072                         /*
1073                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1074                          * strategies are:
1075                          *
1076                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1077                          *
1078                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1079                          *     next one.
1080                          *
1081                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1082                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1083                          * what the new code continues to do for the time
1084                          * being.
1085                          */
1086                         if (last_index > pg->cp_index) {
1087                                 to = CFS_PAGE_SIZE;
1088                                 need_clip = false;
1089                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1090                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1091                                 if (to < size_to)
1092                                         to = size_to;
1093                         }
1094                         if (need_clip)
1095                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1096                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1097                         if (result)
1098                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1099                                        pg->cp_index, inode, result);
1100                 }
1101         } else {
1102                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1103                 result = 0;
1104         }
1105         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1106
1107         /* Inode should be marked DIRTY even if no new page was marked DIRTY
1108          * because page could have been not flushed between 2 modifications.
1109          * It is important the file is marked DIRTY as soon as the I/O is done
1110          * Indeed, when cache is flushed, file could be already closed and it
1111          * is too late to warn the MDT.
1112          * It is acceptable that file is marked DIRTY even if I/O is dropped
1113          * for some reasons before being flushed to OST.
1114          */
1115         if (result == 0) {
1116                 spin_lock(&lli->lli_lock);
1117                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
1118                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
1119         }
1120
1121         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1122
1123         ll_inode_size_lock(inode);
1124         if (result == 0) {
1125                 if (size > i_size_read(inode)) {
1126                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1127                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1128                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1129                                (unsigned long)size);
1130                 }
1131                 cl_page_export(env, pg, 1);
1132         } else {
1133                 if (size > i_size_read(inode))
1134                         cl_page_discard(env, io, pg);
1135         }
1136         ll_inode_size_unlock(inode);
1137         RETURN(result);
1138 }
1139
1140 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1141         .op = {
1142                 [CIT_READ] = {
1143                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1144                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1145                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1146                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1147                 },
1148                 [CIT_WRITE] = {
1149                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1150                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1151                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1152                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1153                 },
1154                 [CIT_SETATTR] = {
1155                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1156                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1157                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1158                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1159                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1160                 },
1161                 [CIT_FAULT] = {
1162                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1163                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1164                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1165                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1166                         .cio_end       = ccc_io_end
1167                 },
1168                 [CIT_FSYNC] = {
1169                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1170                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1171                 },
1172                 [CIT_MISC] = {
1173                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1174                 }
1175         },
1176         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1177         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1178         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1179 };
1180
1181 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1182                 struct cl_io *io)
1183 {
1184         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1185         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1186         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1187         int                 result;
1188
1189         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1190         ENTRY;
1191
1192         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1193         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1194         vio->cui_ra_window_set = 0;
1195         result = 0;
1196         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1197                 size_t count;
1198                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1199
1200                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1201                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1202                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1203                 if (count == 0)
1204                         result = 1;
1205                 else {
1206                         cio->cui_tot_count = count;
1207                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1208                 }
1209                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1210                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1211                  *
1212                  * it's not accurate if the file is shared by different
1213                  * jobs.
1214                  */
1215                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1216         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1217                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1218                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1219         }
1220
1221         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1222          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1223          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1224         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1225                 io->ci_ignore_layout = 1;
1226
1227         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1228          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1229          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1230         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1231                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1232                 if (result == -ENOENT)
1233                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1234                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1235                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1236                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1237                         result = 0;
1238                 if (result < 0)
1239                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1240                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1241                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1242         }
1243
1244         RETURN(result);
1245 }
1246
1247 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1248                                 const struct cl_io_slice *slice)
1249 {
1250         /* Caling just for assertion */
1251         cl2ccc_io(env, slice);
1252         return vvp_env_io(env);
1253 }
1254