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, 2014, 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
  45 #include <obd.h>
  46 #include "llite_internal.h"
  47 #include "vvp_internal.h"
  48
  49 /**
  50  * True, if \a io is a normal io, False for splice_{read,write}
  51  */
  52 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
  53 {
  54         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
  55
  56         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
  57
  58         return vio->vui_io_subtype == IO_NORMAL;
  59 }
  60
  61 /**
  62  * For swapping layout. The file's layout may have changed.
  63  * To avoid populating pages to a wrong stripe, we have to verify the
  64  * correctness of layout. It works because swapping layout processes
  65  * have to acquire group lock.
  66  */
  67 static bool can_populate_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
  68                                 struct inode *inode)
  69 {
  70         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
  71         struct vvp_io           *vio = vvp_env_io(env);
  72         bool rc = true;
  73
  74         switch (io->ci_type) {
  75         case CIT_READ:
  76         case CIT_WRITE:
  77                 /* don't need lock here to check lli_layout_gen as we have held
  78                  * extent lock and GROUP lock has to hold to swap layout */
  79                 if (ll_layout_version_get(lli) != vio->vui_layout_gen) {
  80                         io->ci_need_restart = 1;
  81                         /* this will return application a short read/write */
  82                         io->ci_continue = 0;
  83                         rc = false;
  84                 }
  85         case CIT_FAULT:
  86                 /* fault is okay because we've already had a page. */
  87         default:
  88                 break;
  89         }
  90
  91         return rc;
  92 }
  93
  94 /*****************************************************************************
  95  *
  96  * io operations.
  97  *
  98  */
  99
 100 static int vvp_io_write_iter_init(const struct lu_env *env,
 101                                   const struct cl_io_slice *ios)
 102 {
 103         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 104
 105         cl_page_list_init(&vio->u.write.vui_queue);
 106         vio->u.write.vui_written = 0;
 107         vio->u.write.vui_from = 0;
 108         vio->u.write.vui_to = PAGE_SIZE;
 109
 110         return 0;
 111 }
 112
 113 static void vvp_io_write_iter_fini(const struct lu_env *env,
 114                                    const struct cl_io_slice *ios)
 115 {
 116         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 117
 118         LASSERT(vio->u.write.vui_queue.pl_nr == 0);
 119 }
 120
 121 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
 122                                   const struct cl_io_slice *ios)
 123 {
 124         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 125         struct inode  *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
 126
 127         LASSERT(inode == vio->vui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
 128         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
 129
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
 134 {
 135         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
 136         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
 137         struct vvp_io    *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 138         struct inode     *inode = vvp_object_inode(obj);
 139
 140         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
 141
 142         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
 143                            "restore needed %d\n",
 144                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
 145                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
 146                vio->vui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
 147
 148         if (io->ci_restore_needed == 1) {
 149                 int     rc;
 150
 151                 /* file was detected release, we need to restore it
 152                  * before finishing the io
 153                  */
 154                 rc = ll_layout_restore(inode, 0, OBD_OBJECT_EOF);
 155                 /* if restore registration failed, no restart,
 156                  * we will return -ENODATA */
 157                 /* The layout will change after restore, so we need to
 158                  * block on layout lock hold by the MDT
 159                  * as MDT will not send new layout in lvb (see LU-3124)
 160                  * we have to explicitly fetch it, all this will be done
 161                  * by ll_layout_refresh()
 162                  */
 163                 if (rc == 0) {
 164                         io->ci_restore_needed = 0;
 165                         io->ci_need_restart = 1;
 166                         io->ci_verify_layout = 1;
 167                 } else {
 168                         io->ci_restore_needed = 1;
 169                         io->ci_need_restart = 0;
 170                         io->ci_verify_layout = 0;
 171                         io->ci_result = rc;
 172                 }
 173         }
 174
 175         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
 176                 __u32 gen = 0;
 177
 178                 /* check layout version */
 179                 ll_layout_refresh(inode, &gen);
 180                 io->ci_need_restart = vio->vui_layout_gen != gen;
 181                 if (io->ci_need_restart) {
 182                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
 183                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
 184                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
 185                                vio->vui_layout_gen, gen);
 186                         /* today successful restore is the only possible
 187                          * case */
 188                         /* restore was done, clear restoring state */
 189                         ll_i2info(vvp_object_inode(obj))->lli_flags &=
 190                                 ~LLIF_FILE_RESTORING;
 191                 }
 192         }
 193 }
 194
 195 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
 196                               const struct cl_io_slice *ios)
 197 {
 198         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
 199         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
 200
 201         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, vvp_object_invariant(io->ci_obj));
 202
 203         if (page != NULL) {
 204                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 205                 cl_page_put(env, page);
 206                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 207         }
 208         vvp_io_fini(env, ios);
 209 }
 210
 211 static enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 212 {
 213         /*
 214          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 215          * writes back to the file and that only happens in shared
 216          * writable vmas
 217          */
 218         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 219                 return CLM_WRITE;
 220         return CLM_READ;
 221 }
 222
 223 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 224                           struct vvp_io *vio, struct cl_io *io)
 225 {
 226         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 227         struct mm_struct       *mm = current->mm;
 228         struct vm_area_struct  *vma;
 229         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 230         ldlm_policy_data_t      policy;
 231         unsigned long           addr;
 232         unsigned long           seg;
 233         ssize_t                 count;
 234         int                     result = 0;
 235         ENTRY;
 236
 237         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 238
 239         if (!cl_is_normalio(env, io))
 240                 RETURN(0);
 241
 242         if (vio->vui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
 243                 RETURN(0);
 244
 245         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
 246         if (mm == NULL)
 247                 RETURN(0);
 248
 249         for (seg = 0; seg < vio->vui_nrsegs; seg++) {
 250                 const struct iovec *iv = &vio->vui_iov[seg];
 251
 252                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 253                 count = iv->iov_len;
 254                 if (count == 0)
 255                         continue;
 256
 257                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 258                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 259
 260                 down_read(&mm->mmap_sem);
 261                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
 262                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 263                         int flags = CEF_MUST;
 264
 265                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
 266                                 /*
 267                                  * For no lock case is not allowed for mmap
 268                                  */
 269                                 result = -EINVAL;
 270                                 break;
 271                         }
 272
 273                         /*
 274                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 275                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 276                          * only writes on it.
 277                          */
 278                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 279                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 280                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 281                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 282                                                     policy.l_extent.start);
 283                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 284                                                   policy.l_extent.end);
 285                         descr->cld_enq_flags = flags;
 286                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
 287
 288                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
 289                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
 290                                descr->cld_end);
 291
 292                         if (result < 0)
 293                                 break;
 294
 295                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 296                                 break;
 297
 298                         count -= vma->vm_end - addr;
 299                         addr = vma->vm_end;
 300                 }
 301                 up_read(&mm->mmap_sem);
 302                 if (result < 0)
 303                         break;
 304         }
 305         RETURN(result);
 306 }
 307
 308 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 309                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 310 {
 311         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 312         int result;
 313         int ast_flags = 0;
 314
 315         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 316         ENTRY;
 317
 318         vvp_io_update_iov(env, vio, io);
 319
 320         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 321                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 322
 323         result = vvp_mmap_locks(env, vio, io);
 324         if (result == 0)
 325                 result = vvp_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 326
 327         RETURN(result);
 328 }
 329
 330 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 331                             const struct cl_io_slice *ios)
 332 {
 333         struct cl_io            *io  = ios->cis_io;
 334         struct cl_io_rw_common  *rd = &io->u.ci_rd.rd;
 335         int result;
 336
 337         ENTRY;
 338         result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ, rd->crw_pos,
 339                                 rd->crw_pos + rd->crw_count - 1);
 340         RETURN(result);
 341 }
 342
 343 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 344                              const struct cl_io_slice *ios)
 345 {
 346         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 347         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 348         /*
 349          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 350          */
 351         return vvp_io_one_lock_index(env,
 352                                      io, 0,
 353                                      vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 354                                      io->u.ci_fault.ft_index,
 355                                      io->u.ci_fault.ft_index);
 356 }
 357
 358 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 359                              const struct cl_io_slice *ios)
 360 {
 361         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 362         loff_t start;
 363         loff_t end;
 364
 365         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 366                 start = 0;
 367                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
 368         } else {
 369                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 370                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 371         }
 372         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 373 }
 374
 375 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
 376                                     const struct cl_io_slice *ios)
 377 {
 378         return 0;
 379 }
 380
 381 /**
 382  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
 383  *
 384  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 385  */
 386 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
 387                                const struct cl_io_slice *ios)
 388 {
 389         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 390         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
 391         __u64 new_size;
 392         __u32 enqflags = 0;
 393
 394         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 395                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
 396                 if (new_size == 0)
 397                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
 398         } else {
 399                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
 400                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
 401                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
 402                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
 403                         return 0;
 404                 new_size = 0;
 405         }
 406
 407         vio->u.setattr.vui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
 408
 409         return vvp_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 410                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 411 }
 412
 413 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
 414 {
 415         int     result;
 416
 417         /*
 418          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
 419          */
 420         ll_inode_size_lock(inode);
 421         result = inode_newsize_ok(inode, size);
 422         if (result < 0) {
 423                 ll_inode_size_unlock(inode);
 424                 return result;
 425         }
 426         i_size_write(inode, size);
 427
 428         ll_truncate_pagecache(inode, size);
 429         ll_inode_size_unlock(inode);
 430         return result;
 431 }
 432
 433 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
 434                                 const struct cl_io_slice *ios,
 435                                 struct inode *inode, loff_t size)
 436 {
 437         inode_dio_wait(inode);
 438         return 0;
 439 }
 440
 441 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
 442                                const struct cl_io_slice *ios)
 443 {
 444         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 445         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 446         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
 447         int result;
 448         unsigned valid = CAT_CTIME;
 449
 450         cl_object_attr_lock(obj);
 451         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
 452         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
 453                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
 454                 valid |= CAT_ATIME;
 455         }
 456         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
 457                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
 458                 valid |= CAT_MTIME;
 459         }
 460         result = cl_object_attr_update(env, obj, attr, valid);
 461         cl_object_attr_unlock(obj);
 462
 463         return result;
 464 }
 465
 466 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
 467                                 const struct cl_io_slice *ios)
 468 {
 469         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
 470         struct inode    *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
 471         int result = 0;
 472
 473         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 474         if (cl_io_is_trunc(io))
 475                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
 476                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 477         if (result == 0)
 478                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
 479         return result;
 480 }
 481
 482 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
 483                                const struct cl_io_slice *ios)
 484 {
 485         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
 486         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
 487
 488         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 489                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
 490                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
 491                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 492                 inode_dio_write_done(inode);
 493         }
 494         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 495 }
 496
 497 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
 498                                 const struct cl_io_slice *ios)
 499 {
 500         vvp_io_fini(env, ios);
 501 }
 502
 503 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 504                              const struct cl_io_slice *ios)
 505 {
 506         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 507         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 508         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 509         struct inode      *inode = vvp_object_inode(obj);
 510         struct file       *file  = vio->vui_fd->fd_file;
 511
 512         int     result;
 513         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 514         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 515         long    tot = vio->vui_tot_count;
 516         int     exceed = 0;
 517
 518         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
 519
 520         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 521
 522         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
 523                 return 0;
 524
 525         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
 526         if (result != 0)
 527                 return result;
 528         else if (exceed != 0)
 529                 goto out;
 530
 531         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 532                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 533                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 534
 535         /* turn off the kernel's read-ahead */
 536         vio->vui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 537
 538         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 539         if (!vio->vui_ra_valid) {
 540                 vio->vui_ra_valid = true;
 541                 vio->vui_ra_start = cl_index(obj, pos);
 542                 vio->vui_ra_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 543                 ll_ras_enter(file);
 544         }
 545
 546         /* BUG: 5972 */
 547         file_accessed(file);
 548         switch (vio->vui_io_subtype) {
 549         case IO_NORMAL:
 550                 LASSERT(vio->vui_iocb->ki_pos == pos);
 551                 result = generic_file_aio_read(vio->vui_iocb,
 552                                                vio->vui_iov, vio->vui_nrsegs,
 553                                                vio->vui_iocb->ki_pos);
 554                 break;
 555         case IO_SPLICE:
 556                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
 557                                                   vio->u.splice.vui_pipe, cnt,
 558                                                   vio->u.splice.vui_flags);
 559                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
 560                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
 561                  * buffers. */
 562                 io->ci_continue = 0;
 563                 break;
 564         default:
 565                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->vui_io_subtype);
 566                 LBUG();
 567         }
 568
 569 out:
 570         if (result >= 0) {
 571                 if (result < cnt)
 572                         io->ci_continue = 0;
 573                 io->ci_nob += result;
 574                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid, vio->vui_fd,
 575                                   pos, result, READ);
 576                 result = 0;
 577         }
 578
 579         return result;
 580 }
 581
 582 static int vvp_io_commit_sync(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 583                               struct cl_page_list *plist, int from, int to)
 584 {
 585         struct cl_2queue *queue = &io->ci_queue;
 586         struct cl_page *page;
 587         unsigned int bytes = 0;
 588         int rc = 0;
 589         ENTRY;
 590
 591         if (plist->pl_nr == 0)
 592                 RETURN(0);
 593
 594         if (from > 0 || to != PAGE_SIZE) {
 595                 page = cl_page_list_first(plist);
 596                 if (plist->pl_nr == 1) {
 597                         cl_page_clip(env, page, from, to);
 598                 } else {
 599                         if (from > 0)
 600                                 cl_page_clip(env, page, from, PAGE_SIZE);
 601                         if (to != PAGE_SIZE) {
 602                                 page = cl_page_list_last(plist);
 603                                 cl_page_clip(env, page, 0, to);
 604                         }
 605                 }
 606         }
 607
 608         cl_2queue_init(queue);
 609         cl_page_list_splice(plist, &queue->c2_qin);
 610         rc = cl_io_submit_sync(env, io, CRT_WRITE, queue, 0);
 611
 612         /* plist is not sorted any more */
 613         cl_page_list_splice(&queue->c2_qin, plist);
 614         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout, plist);
 615         cl_2queue_fini(env, queue);
 616
 617         if (rc == 0) {
 618                 /* calculate bytes */
 619                 bytes = plist->pl_nr << PAGE_SHIFT;
 620                 bytes -= from + PAGE_SIZE - to;
 621
 622                 while (plist->pl_nr > 0) {
 623                         page = cl_page_list_first(plist);
 624                         cl_page_list_del(env, plist, page);
 625
 626                         cl_page_clip(env, page, 0, PAGE_SIZE);
 627
 628                         SetPageUptodate(cl_page_vmpage(page));
 629                         cl_page_disown(env, io, page);
 630
 631                         /* held in ll_cl_init() */
 632                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 633                         cl_page_put(env, page);
 634                 }
 635         }
 636
 637         RETURN(bytes > 0 ? bytes : rc);
 638 }
 639
 640 static void write_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 641                                 struct cl_page *page)
 642 {
 643         struct vvp_page *vpg;
 644         struct page *vmpage = page->cp_vmpage;
 645         struct cl_object *clob = cl_io_top(io)->ci_obj;
 646
 647         SetPageUptodate(vmpage);
 648         set_page_dirty(vmpage);
 649
 650         vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(clob, page));
 651         vvp_write_pending(cl2vvp(clob), vpg);
 652
 653         cl_page_disown(env, io, page);
 654
 655         /* held in ll_cl_init() */
 656         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", cl_io_top(io));
 657         cl_page_put(env, page);
 658 }
 659
 660 /* make sure the page list is contiguous */
 661 static bool page_list_sanity_check(struct cl_object *obj,
 662                                    struct cl_page_list *plist)
 663 {
 664         struct cl_page *page;
 665         pgoff_t index = CL_PAGE_EOF;
 666
 667         cl_page_list_for_each(page, plist) {
 668                 struct vvp_page *vpg = cl_object_page_slice(obj, page);
 669
 670                 if (index == CL_PAGE_EOF) {
 671                         index = vvp_index(vpg);
 672                         continue;
 673                 }
 674
 675                 ++index;
 676                 if (index == vvp_index(vpg))
 677                         continue;
 678
 679                 return false;
 680         }
 681         return true;
 682 }
 683
 684 /* Return how many bytes have queued or written */
 685 int vvp_io_write_commit(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
 686 {
 687         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
 688         struct inode *inode = vvp_object_inode(obj);
 689         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 690         struct cl_page_list *queue = &vio->u.write.vui_queue;
 691         struct cl_page *page;
 692         int rc = 0;
 693         int bytes = 0;
 694         unsigned int npages = vio->u.write.vui_queue.pl_nr;
 695         ENTRY;
 696
 697         if (npages == 0)
 698                 RETURN(0);
 699
 700         CDEBUG(D_VFSTRACE, "commit async pages: %d, from %d, to %d\n",
 701                 npages, vio->u.write.vui_from, vio->u.write.vui_to);
 702
 703         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
 704
 705         /* submit IO with async write */
 706         rc = cl_io_commit_async(env, io, queue,
 707                                 vio->u.write.vui_from, vio->u.write.vui_to,
 708                                 write_commit_callback);
 709         npages -= queue->pl_nr; /* already committed pages */
 710         if (npages > 0) {
 711                 /* calculate how many bytes were written */
 712                 bytes = npages << PAGE_SHIFT;
 713
 714                 /* first page */
 715                 bytes -= vio->u.write.vui_from;
 716                 if (queue->pl_nr == 0) /* last page */
 717                         bytes -= PAGE_SIZE - vio->u.write.vui_to;
 718                 LASSERTF(bytes > 0, "bytes = %d, pages = %d\n", bytes, npages);
 719
 720                 vio->u.write.vui_written += bytes;
 721
 722                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "Committed %d pages %d bytes, tot: %ld\n",
 723                         npages, bytes, vio->u.write.vui_written);
 724
 725                 /* the first page must have been written. */
 726                 vio->u.write.vui_from = 0;
 727         }
 728         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
 729         LASSERT(ergo(rc == 0, queue->pl_nr == 0));
 730
 731         /* out of quota, try sync write */
 732         if (rc == -EDQUOT && !cl_io_is_mkwrite(io)) {
 733                 rc = vvp_io_commit_sync(env, io, queue,
 734                                         vio->u.write.vui_from,
 735                                         vio->u.write.vui_to);
 736                 if (rc > 0) {
 737                         vio->u.write.vui_written += rc;
 738                         rc = 0;
 739                 }
 740         }
 741
 742         /* update inode size */
 743         ll_merge_attr(env, inode);
 744
 745         /* Now the pages in queue were failed to commit, discard them
 746          * unless they were dirtied before. */
 747         while (queue->pl_nr > 0) {
 748                 page = cl_page_list_first(queue);
 749                 cl_page_list_del(env, queue, page);
 750
 751                 if (!PageDirty(cl_page_vmpage(page)))
 752                         cl_page_discard(env, io, page);
 753
 754                 cl_page_disown(env, io, page);
 755
 756                 /* held in ll_cl_init() */
 757                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 758                 cl_page_put(env, page);
 759         }
 760         cl_page_list_fini(env, queue);
 761
 762         RETURN(rc);
 763 }
 764
 765 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 766                               const struct cl_io_slice *ios)
 767 {
 768         struct vvp_io      *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 769         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 770         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 771         struct inode       *inode = vvp_object_inode(obj);
 772         ssize_t result = 0;
 773         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 774         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 775
 776         ENTRY;
 777
 778         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
 779                 RETURN(0);
 780
 781         if (cl_io_is_append(io)) {
 782                 /*
 783                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 784                  * out-of-order writes.
 785                  */
 786                 ll_merge_attr(env, inode);
 787                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 788                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos;
 789         } else {
 790                 LASSERT(vio->vui_iocb->ki_pos == pos);
 791         }
 792
 793         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
 794
 795         if (vio->vui_iov == NULL) {
 796                 /* from a temp io in ll_cl_init(). */
 797                 result = 0;
 798         } else {
 799                 /*
 800                  * When using the locked AIO function (generic_file_aio_write())
 801                  * testing has shown the inode mutex to be a limiting factor
 802                  * with multi-threaded single shared file performance. To get
 803                  * around this, we now use the lockless version. To maintain
 804                  * consistency, proper locking to protect against writes,
 805                  * trucates, etc. is handled in the higher layers of lustre.
 806                  */
 807                 result = __generic_file_aio_write(vio->vui_iocb,
 808                                                   vio->vui_iov, vio->vui_nrsegs,
 809                                                   &vio->vui_iocb->ki_pos);
 810                 if (result > 0 || result == -EIOCBQUEUED) {
 811                         ssize_t err;
 812
 813                         err = generic_write_sync(vio->vui_iocb->ki_filp,
 814                                                  pos, result);
 815                         if (err < 0 && result > 0)
 816                                 result = err;
 817                 }
 818
 819         }
 820         if (result > 0) {
 821                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
 822                 if (vio->u.write.vui_written > 0) {
 823                         result = vio->u.write.vui_written;
 824                         io->ci_nob += result;
 825
 826                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: nob %zd, result: %zd\n",
 827                                 io->ci_nob, result);
 828                 }
 829         }
 830         if (result > 0) {
 831                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 832
 833                 spin_lock(&lli->lli_lock);
 834                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
 835                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
 836
 837                 if (result < cnt)
 838                         io->ci_continue = 0;
 839                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 840                                   vio->vui_fd, pos, result, WRITE);
 841                 result = 0;
 842         }
 843
 844         RETURN(result);
 845 }
 846
 847 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 848 {
 849         struct vm_fault *vmf = cfio->ft_vmf;
 850
 851         cfio->ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
 852         cfio->ft_flags_valid = 1;
 853
 854         if (vmf->page) {
 855                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
 856                                vmf->virtual_address);
 857                 if (unlikely(!(cfio->ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
 858                         lock_page(vmf->page);
 859                         cfio->ft_flags |= VM_FAULT_LOCKED;
 860                 }
 861
 862                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
 863
 864                 return 0;
 865         }
 866
 867         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
 868                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
 869                 return -EFAULT;
 870         }
 871
 872         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
 873                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
 874                 return -ENOMEM;
 875         }
 876
 877         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
 878                 return -EAGAIN;
 879
 880         CERROR("unknown error in page fault %d\n", cfio->ft_flags);
 881
 882         return -EINVAL;
 883 }
 884
 885 static void mkwrite_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 886                                     struct cl_page *page)
 887 {
 888         struct vvp_page *vpg;
 889         struct cl_object *clob = cl_io_top(io)->ci_obj;
 890
 891         set_page_dirty(page->cp_vmpage);
 892
 893         vpg = cl2vvp_page(cl_object_page_slice(clob, page));
 894         vvp_write_pending(cl2vvp(clob), vpg);
 895 }
 896
 897 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 898                               const struct cl_io_slice *ios)
 899 {
 900         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 901         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
 902         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 903         struct inode        *inode   = vvp_object_inode(obj);
 904         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 905         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 906         loff_t               offset;
 907         int                  result  = 0;
 908         struct page          *vmpage  = NULL;
 909         struct cl_page      *page;
 910         loff_t               size;
 911         pgoff_t              last_index;
 912         ENTRY;
 913
 914         if (fio->ft_executable &&
 915             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 916                 CWARN("binary "DFID
 917                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 918                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 919
 920         /* offset of the last byte on the page */
 921         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 922         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 923         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
 924         if (result != 0)
 925                 RETURN(result);
 926
 927         /* must return locked page */
 928         if (fio->ft_mkwrite) {
 929                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
 930                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
 931         } else {
 932                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
 933                 if (result != 0)
 934                         RETURN(result);
 935         }
 936
 937         vmpage = cfio->ft_vmpage;
 938         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 939
 940         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
 941                 ll_invalidate_page(vmpage);
 942
 943         size = i_size_read(inode);
 944         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
 945          * it still can be truncated locally. */
 946         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
 947                      (page_offset(vmpage) > size))) {
 948                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
 949
 950                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
 951                  * and retry. */
 952                 GOTO(out, result = +1);
 953         }
 954
 955         last_index = cl_index(obj, size - 1);
 956
 957         if (fio->ft_mkwrite ) {
 958                 /*
 959                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
 960                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
 961                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
 962                  * not past the end of the file.
 963                  */
 964                 if (last_index < fio->ft_index) {
 965                         CDEBUG(D_PAGE,
 966                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
 967                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
 968                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
 969                         /*
 970                          * We need to return if we are
 971                          * passed the end of the file. This will propagate
 972                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
 973                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
 974                          * value returned here will be silently
 975                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
 976                          * the error code would be converted back to ENODATA
 977                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
 978                          * to handle both cases
 979                          */
 980                         GOTO(out, result = -ENODATA);
 981                 }
 982         }
 983
 984         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 985         if (IS_ERR(page))
 986                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 987
 988         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
 989          * earlier. */
 990         if (fio->ft_mkwrite) {
 991                 wait_on_page_writeback(vmpage);
 992                 if (!PageDirty(vmpage)) {
 993                         struct cl_page_list *plist = &io->ci_queue.c2_qin;
 994                         struct vvp_page *vpg = cl_object_page_slice(obj, page);
 995                         int to = PAGE_SIZE;
 996
 997                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
 998                         cl_page_assume(env, io, page);
 999
1000                         cl_page_list_init(plist);
1001                         cl_page_list_add(plist, page);
1002
1003                         /* size fixup */
1004                         if (last_index == vvp_index(vpg))
1005                                 to = size & ~CFS_PAGE_MASK;
1006
1007                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
1008                          * started before the page is really made dirty, we
1009                          * still have chance to detect it. */
1010                         result = cl_io_commit_async(env, io, plist, 0, to,
1011                                                     mkwrite_commit_callback);
1012                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
1013                         cl_page_list_fini(env, plist);
1014
1015                         vmpage = NULL;
1016                         if (result < 0) {
1017                                 cl_page_discard(env, io, page);
1018                                 cl_page_disown(env, io, page);
1019
1020                                 cl_page_put(env, page);
1021
1022                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
1023                                 if (result == -EDQUOT)
1024                                         result = -ENOSPC;
1025                                 GOTO(out, result);
1026                         } else
1027                                 cl_page_disown(env, io, page);
1028                 }
1029         }
1030
1031         /*
1032          * The ft_index is only used in the case of
1033          * a mkwrite action. We need to check
1034          * our assertions are correct, since
1035          * we should have caught this above
1036          */
1037         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last_index);
1038         if (fio->ft_index == last_index)
1039                 /*
1040                  * Last page is mapped partially.
1041                  */
1042                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
1043         else
1044                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
1045
1046         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
1047         fio->ft_page = page;
1048         EXIT;
1049
1050 out:
1051         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
1052         if (vmpage != NULL)
1053                 unlock_page(vmpage);
1054
1055         cfio->ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
1056
1057         return result;
1058 }
1059
1060 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
1061                               const struct cl_io_slice *ios)
1062 {
1063         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
1064          * verify pages have been written, but this is difficult because of
1065          * race. */
1066         return 0;
1067 }
1068
1069 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
1070                             const struct cl_io_slice *ios,
1071                             const struct cl_page_slice *slice)
1072 {
1073         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
1074         struct vvp_page           *vpg    = cl2vvp_page(slice);
1075         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
1076         struct inode              *inode  = vvp_object_inode(slice->cpl_obj);
1077         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1078         struct ll_file_data       *fd     = cl2vvp_io(env, ios)->vui_fd;
1079         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
1080         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
1081
1082         ENTRY;
1083
1084         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file > 0 &&
1085             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages > 0)
1086                 ras_update(sbi, inode, ras, vvp_index(vpg),
1087                            vpg->vpg_defer_uptodate);
1088
1089         if (vpg->vpg_defer_uptodate) {
1090                 vpg->vpg_ra_used = 1;
1091                 cl_page_export(env, page, 1);
1092         }
1093
1094         /*
1095          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
1096          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
1097          */
1098         cl_2queue_add(queue, page);
1099         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file > 0 &&
1100             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages > 0)
1101                 ll_readahead(env, io, &queue->c2_qin, ras,
1102                              vpg->vpg_defer_uptodate);
1103
1104         RETURN(0);
1105 }
1106
1107 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1108         .op = {
1109                 [CIT_READ] = {
1110                         .cio_fini       = vvp_io_fini,
1111                         .cio_lock       = vvp_io_read_lock,
1112                         .cio_start      = vvp_io_read_start,
1113                         .cio_advance    = vvp_io_advance,
1114                 },
1115                 [CIT_WRITE] = {
1116                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1117                         .cio_iter_init = vvp_io_write_iter_init,
1118                         .cio_iter_fini = vvp_io_write_iter_fini,
1119                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1120                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1121                         .cio_advance   = vvp_io_advance,
1122                 },
1123                 [CIT_SETATTR] = {
1124                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1125                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1126                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1127                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1128                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1129                 },
1130                 [CIT_FAULT] = {
1131                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1132                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1133                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1134                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1135                         .cio_end       = vvp_io_end,
1136                 },
1137                 [CIT_FSYNC] = {
1138                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1139                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1140                 },
1141                 [CIT_MISC] = {
1142                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1143                 }
1144         },
1145         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1146 };
1147
1148 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1149                 struct cl_io *io)
1150 {
1151         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1152         struct inode       *inode = vvp_object_inode(obj);
1153         int                 result;
1154
1155         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
1156         ENTRY;
1157
1158         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
1159                "restore needed %d\n",
1160                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1161                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1162                vio->vui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1163
1164         CL_IO_SLICE_CLEAN(vio, vui_cl);
1165         cl_io_slice_add(io, &vio->vui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1166         vio->vui_ra_valid = false;
1167         result = 0;
1168         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1169                 size_t count;
1170                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1171
1172                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1173                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1174                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1175                 if (count == 0)
1176                         result = 1;
1177                 else {
1178                         vio->vui_tot_count = count;
1179                         vio->vui_tot_nrsegs = 0;
1180                 }
1181
1182                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1183                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1184                  *
1185                  * it's not accurate if the file is shared by different
1186                  * jobs.
1187                  */
1188                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1189         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1190                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1191                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1192         }
1193
1194         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1195          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1196          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1197         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1198                 io->ci_ignore_layout = 1;
1199
1200         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1201          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1202          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1203         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1204                 result = ll_layout_refresh(inode, &vio->vui_layout_gen);
1205                 if (result == -ENOENT)
1206                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1207                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1208                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1209                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1210                         result = 0;
1211                 if (result < 0)
1212                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1213                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1214                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1215         }
1216
1217         RETURN(result);
1218 }