Whamcloud - gitweb
b644bd864f25ff1f8b3f4547f5bee9e43e5d8ef2
[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, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
128                            "restore needed %d\n",
129                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
130                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
131                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
132
133         if (io->ci_restore_needed == 1) {
134                 int     rc;
135
136                 /* file was detected release, we need to restore it
137                  * before finishing the io
138                  */
139                 rc = ll_layout_restore(ccc_object_inode(obj));
140                 /* if restore registration failed, no restart,
141                  * we will return -ENODATA */
142                 /* The layout will change after restore, so we need to
143                  * block on layout lock hold by the MDT
144                  * as MDT will not send new layout in lvb (see LU-3124)
145                  * we have to explicitly fetch it, all this will be done
146                  * by ll_layout_refresh()
147                  */
148                 if (rc == 0) {
149                         io->ci_restore_needed = 0;
150                         io->ci_need_restart = 1;
151                         io->ci_verify_layout = 1;
152                 } else {
153                         io->ci_restore_needed = 1;
154                         io->ci_need_restart = 0;
155                         io->ci_verify_layout = 0;
156                         io->ci_result = rc;
157                 }
158         }
159
160         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
161                 __u32 gen = 0;
162
163                 /* check layout version */
164                 ll_layout_refresh(ccc_object_inode(obj), &gen);
165                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen != gen;
166                 if (io->ci_need_restart) {
167                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
168                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
169                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
170                                cio->cui_layout_gen, gen);
171                         /* today successful restore is the only possible
172                          * case */
173                         /* restore was done, clear restoring state */
174                         ll_i2info(ccc_object_inode(obj))->lli_flags &=
175                                 ~LLIF_FILE_RESTORING;
176                 }
177         }
178 }
179
180 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
181                               const struct cl_io_slice *ios)
182 {
183         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
184         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
185
186         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
187
188         if (page != NULL) {
189                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
190                 cl_page_put(env, page);
191                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
192         }
193         vvp_io_fini(env, ios);
194 }
195
196 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
197 {
198         /*
199          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
200          * writes back to the file and that only happens in shared
201          * writable vmas
202          */
203         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
204                 return CLM_WRITE;
205         return CLM_READ;
206 }
207
208 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
209                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
210 {
211         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
212         struct mm_struct       *mm = current->mm;
213         struct vm_area_struct  *vma;
214         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
215         ldlm_policy_data_t      policy;
216         unsigned long           addr;
217         unsigned long           seg;
218         ssize_t                 count;
219         int                     result;
220         ENTRY;
221
222         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
223
224         if (!cl_is_normalio(env, io))
225                 RETURN(0);
226
227         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
228                 RETURN(0);
229
230         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
231         if (mm == NULL)
232                 RETURN(0);
233
234         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
235                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
236
237                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
238                 count = iv->iov_len;
239                 if (count == 0)
240                         continue;
241
242                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
243                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
244
245                 down_read(&mm->mmap_sem);
246                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
247                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
248                         int flags = CEF_MUST;
249
250                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
251                                 /*
252                                  * For no lock case, a lockless lock will be
253                                  * generated.
254                                  */
255                                 flags = CEF_NEVER;
256                         }
257
258                         /*
259                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
260                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
261                          * only writes on it.
262                          */
263                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
264                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
265                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
266                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
267                                                     policy.l_extent.start);
268                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
269                                                   policy.l_extent.end);
270                         descr->cld_enq_flags = flags;
271                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
272
273                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
274                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
275                                descr->cld_end);
276
277                         if (result < 0)
278                                 RETURN(result);
279
280                         if (vma->vm_end - addr >= count)
281                                 break;
282
283                         count -= vma->vm_end - addr;
284                         addr = vma->vm_end;
285                 }
286                 up_read(&mm->mmap_sem);
287         }
288         RETURN(0);
289 }
290
291 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
292                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
293 {
294         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
295         int result;
296         int ast_flags = 0;
297
298         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
299         ENTRY;
300
301         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
302
303         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
304                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
305         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
306         if (result == 0)
307                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
308         RETURN(result);
309 }
310
311 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
312                             const struct cl_io_slice *ios)
313 {
314         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
315         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
316         int result;
317
318         ENTRY;
319         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
320         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
321                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
322                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
323                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
324                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
325         else
326                 result = 0;
327         RETURN(result);
328 }
329
330 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
331                              const struct cl_io_slice *ios)
332 {
333         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
334         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
335         /*
336          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
337          */
338         return ccc_io_one_lock_index
339                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
340                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
341 }
342
343 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
344                              const struct cl_io_slice *ios)
345 {
346         struct cl_io *io = ios->cis_io;
347         loff_t start;
348         loff_t end;
349
350         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
351                 start = 0;
352                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
353         } else {
354                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
355                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
356         }
357         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
358 }
359
360 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
361                                     const struct cl_io_slice *ios)
362 {
363         return 0;
364 }
365
366 /**
367  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
368  *
369  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
370  */
371 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
372                                const struct cl_io_slice *ios)
373 {
374         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
375         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
376         __u64 new_size;
377         __u32 enqflags = 0;
378
379         if (cl_io_is_trunc(io)) {
380                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
381                 if (new_size == 0)
382                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
383         } else {
384                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
385                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
386                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
387                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
388                         return 0;
389                 new_size = 0;
390         }
391         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
392         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
393                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
394 }
395
396 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
397 {
398         int     result;
399         loff_t oldsize;
400
401         /*
402          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
403          */
404         ll_inode_size_lock(inode);
405         result = inode_newsize_ok(inode, size);
406         if (result < 0) {
407                 ll_inode_size_unlock(inode);
408                 return result;
409         }
410         oldsize = inode->i_size;
411         i_size_write(inode, size);
412
413         truncate_pagecache(inode, oldsize, size);
414         ll_inode_size_unlock(inode);
415         return result;
416 }
417
418 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
419                                 const struct cl_io_slice *ios,
420                                 struct inode *inode, loff_t size)
421 {
422         inode_dio_wait(inode);
423         return 0;
424 }
425
426 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
427                                const struct cl_io_slice *ios)
428 {
429         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
430         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
431         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
432         int result;
433         unsigned valid = CAT_CTIME;
434
435         cl_object_attr_lock(obj);
436         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
437         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
438                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
439                 valid |= CAT_ATIME;
440         }
441         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
442                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
443                 valid |= CAT_MTIME;
444         }
445         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
446         cl_object_attr_unlock(obj);
447
448         return result;
449 }
450
451 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
452                                 const struct cl_io_slice *ios)
453 {
454         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
455         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
456         int result = 0;
457
458         mutex_lock(&inode->i_mutex);
459         if (cl_io_is_trunc(io))
460                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
461                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
462         if (result == 0)
463                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
464         return result;
465 }
466
467 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
468                                const struct cl_io_slice *ios)
469 {
470         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
471         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
472
473         if (cl_io_is_trunc(io)) {
474                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
475                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
476                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
477                 inode_dio_write_done(inode);
478         }
479         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
480 }
481
482 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
483                                 const struct cl_io_slice *ios)
484 {
485         vvp_io_fini(env, ios);
486 }
487
488 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
489                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
490 {
491         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
492                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
493 }
494
495 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
496                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
497 {
498         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
499                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
500 }
501
502 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
503                              const struct cl_io_slice *ios)
504 {
505         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
506         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
507         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
508         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
509         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
510         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
511         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
512
513         int     result;
514         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
515         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
516         long    tot = cio->cui_tot_count;
517         int     exceed = 0;
518
519         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
520
521         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
522
523         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
524                 return 0;
525
526         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
527         if (result != 0)
528                 return result;
529         else if (exceed != 0)
530                 goto out;
531
532         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
533                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
534                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
535
536         /* turn off the kernel's read-ahead */
537         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
538
539         /* initialize read-ahead window once per syscall */
540         if (!vio->cui_ra_window_set) {
541                 vio->cui_ra_window_set = 1;
542                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
543                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
544                 ll_ra_read_in(file, bead);
545         }
546
547         /* BUG: 5972 */
548         file_accessed(file);
549         switch (vio->cui_io_subtype) {
550         case IO_NORMAL:
551                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
552                  break;
553         case IO_SPLICE:
554                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
555                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
556                                 vio->u.splice.cui_flags);
557                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
558                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
559                  * buffers. */
560                 io->ci_continue = 0;
561                 break;
562         default:
563                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
564                 LBUG();
565         }
566
567 out:
568         if (result >= 0) {
569                 if (result < cnt)
570                         io->ci_continue = 0;
571                 io->ci_nob += result;
572                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid, cio->cui_fd,
573                                   pos, result, READ);
574                 result = 0;
575         }
576
577         return result;
578 }
579
580 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
581 {
582         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
583         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
584
585         if (vio->cui_ra_window_set)
586                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
587
588         vvp_io_fini(env, ios);
589 }
590
591 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
592                               const struct cl_io_slice *ios)
593 {
594         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
595         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
596         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
597         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
598         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
599         ssize_t result = 0;
600         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
601         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
602
603         ENTRY;
604
605         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
606                 return 0;
607
608         if (cl_io_is_append(io)) {
609                 /*
610                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
611                  * out-of-order writes.
612                  */
613                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
614                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
615         }
616
617         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
618
619         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
620                 result = 0;
621         else
622                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
623
624         if (result > 0) {
625                 if (result < cnt)
626                         io->ci_continue = 0;
627                 io->ci_nob += result;
628                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
629                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
630                 result = 0;
631         }
632
633         RETURN(result);
634 }
635
636 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
637 {
638         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
639
640         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
641
642         if (vmf->page) {
643                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
644                                vmf->virtual_address);
645                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
646                         lock_page(vmf->page);
647                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
648                 }
649
650                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
651                 return 0;
652         }
653
654         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
655                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
656                 return -EFAULT;
657         }
658
659         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
660                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
661                 return -ENOMEM;
662         }
663
664         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
665                 return -EAGAIN;
666
667         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
668         return -EINVAL;
669 }
670
671 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
672                               const struct cl_io_slice *ios)
673 {
674         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
675         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
676         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
677         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
678         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
679         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
680         loff_t               offset;
681         int                  result  = 0;
682         struct page          *vmpage  = NULL;
683         struct cl_page      *page;
684         loff_t               size;
685         pgoff_t              last; /* last page in a file data region */
686
687         if (fio->ft_executable &&
688             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
689                 CWARN("binary "DFID
690                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
691                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
692
693         /* offset of the last byte on the page */
694         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
695         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
696         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
697         if (result != 0)
698                 return result;
699
700         /* must return locked page */
701         if (fio->ft_mkwrite) {
702                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
703                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
704         } else {
705                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
706                 if (result != 0)
707                         return result;
708         }
709
710         vmpage = cfio->ft_vmpage;
711         LASSERT(PageLocked(vmpage));
712
713         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
714                 ll_invalidate_page(vmpage);
715
716         size = i_size_read(inode);
717         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
718          * it still can be truncated locally. */
719         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
720                      (page_offset(vmpage) > size))) {
721                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
722
723                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
724                  * and retry. */
725                 GOTO(out, result = +1);
726         }
727
728
729         if (fio->ft_mkwrite ) {
730                 pgoff_t last_index;
731                 /*
732                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
733                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
734                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
735                  * not past the end of the file.
736                  */
737                 last_index = cl_index(obj, size - 1);
738                 if (last_index < fio->ft_index) {
739                         CDEBUG(D_PAGE,
740                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
741                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
742                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
743                         /*
744                          * We need to return if we are
745                          * passed the end of the file. This will propagate
746                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
747                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
748                          * value returned here will be silently
749                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
750                          * the error code would be converted back to ENODATA
751                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
752                          * to handle both cases
753                          */
754                         GOTO(out, result = -ENODATA);
755                 }
756         }
757
758         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
759         if (IS_ERR(page))
760                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
761
762         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
763          * earlier. */
764         if (fio->ft_mkwrite) {
765                 wait_on_page_writeback(vmpage);
766                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
767                         struct ccc_page *cp;
768
769                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
770                         cl_page_assume(env, io, page);
771
772                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
773                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
774
775                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
776                          * started before the page is really made dirty, we
777                          * still have chance to detect it. */
778                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
779                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
780
781                         vmpage = NULL;
782                         if (result < 0) {
783                                 cl_page_unmap(env, io, page);
784                                 cl_page_discard(env, io, page);
785                                 cl_page_disown(env, io, page);
786
787                                 cl_page_put(env, page);
788
789                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
790                                 if (result == -EDQUOT)
791                                         result = -ENOSPC;
792                                 GOTO(out, result);
793                         } else
794                                 cl_page_disown(env, io, page);
795                 }
796         }
797
798         last = cl_index(obj, size - 1);
799         /*
800          * The ft_index is only used in the case of
801          * a mkwrite action. We need to check
802          * our assertions are correct, since
803          * we should have caught this above
804          */
805         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last);
806         if (fio->ft_index == last)
807                 /*
808                  * Last page is mapped partially.
809                  */
810                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
811         else
812                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
813
814         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
815         fio->ft_page = page;
816         EXIT;
817
818 out:
819         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
820         if (vmpage != NULL)
821                 unlock_page(vmpage);
822         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
823         return result;
824 }
825
826 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
827                               const struct cl_io_slice *ios)
828 {
829         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
830          * verify pages have been written, but this is difficult because of
831          * race. */
832         return 0;
833 }
834
835 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
836                             const struct cl_io_slice *ios,
837                             const struct cl_page_slice *slice)
838 {
839         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
840         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
841         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
842         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
843         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
844         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
845         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
846         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
847         struct page                *vmpage = cp->cpg_page;
848         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
849         int rc;
850
851         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
852         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
853
854         ENTRY;
855
856         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
857             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
858                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
859                            cp->cpg_defer_uptodate);
860
861         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
862         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
863         if (rc != -EBUSY) {
864                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
865                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
866                                "match failed", rc);
867                 if (rc != -ENODATA)
868                         RETURN(rc);
869         }
870
871         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
872                 cp->cpg_ra_used = 1;
873                 cl_page_export(env, page, 1);
874         }
875         /*
876          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
877          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
878          */
879         cl_2queue_add(queue, page);
880         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
881             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
882                 ll_readahead(env, io, ras,
883                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
884
885         RETURN(0);
886 }
887
888 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
889                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
890                             enum cl_req_type crt)
891 {
892         struct cl_2queue  *queue;
893         int result;
894
895         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
896
897         queue = &io->ci_queue;
898         cl_2queue_init_page(queue, page);
899
900         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
901         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
902
903         if (crt == CRT_READ)
904                 /*
905                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
906                  * error.
907                  */
908                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
909         cl_2queue_fini(env, queue);
910
911         return result;
912 }
913
914 /**
915  * Prepare partially written-to page for a write.
916  */
917 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
918                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
919                                   struct ccc_page *cp,
920                                   unsigned from, unsigned to)
921 {
922         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
923         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
924         int             result;
925
926         cl_object_attr_lock(obj);
927         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
928         cl_object_attr_unlock(obj);
929         if (result == 0) {
930                 /*
931                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
932                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
933                  * purposes here we can treat it like i_size.
934                  */
935                 if (attr->cat_kms <= offset) {
936                         char *kaddr = ll_kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
937
938                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
939                         ll_kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
940                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
941                         cp->cpg_ra_used = 1;
942                 else
943                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
944                 /*
945                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
946                  * to update the inode because the write might modify the
947                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
948                  * since LVB functions will be called when user space program
949                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
950                  * details. -jay
951                  */
952                 if (result == 0)
953                         cl_page_export(env, pg, 1);
954         }
955         return result;
956 }
957
958 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
959                                 const struct cl_io_slice *ios,
960                                 const struct cl_page_slice *slice,
961                                 unsigned from, unsigned to)
962 {
963         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
964         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
965         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
966         struct page       *vmpage = cp->cpg_page;
967
968         int result;
969
970         ENTRY;
971
972         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
973         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
974
975         result = 0;
976
977         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
978         if (!PageUptodate(vmpage)) {
979                 /*
980                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
981                  * set it up to date until commit_write
982                  */
983                 if (from == 0 && to == PAGE_CACHE_SIZE) {
984                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
985                         POISON_PAGE(page, 0x11);
986                 } else
987                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
988                                                         pg, cp, from, to);
989         } else
990                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
991         RETURN(result);
992 }
993
994 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
995                                const struct cl_io_slice *ios,
996                                const struct cl_page_slice *slice,
997                                unsigned from, unsigned to)
998 {
999         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
1000         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
1001         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
1002         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
1003         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
1004         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1005         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1006         struct page        *vmpage = cp->cpg_page;
1007
1008         int    result;
1009         int    tallyop;
1010         loff_t size;
1011
1012         ENTRY;
1013
1014         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
1015         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
1016
1017         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
1018         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
1019
1020         /*
1021          * queue a write for some time in the future the first time we
1022          * dirty the page.
1023          *
1024          * This is different from what other file systems do: they usually
1025          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
1026          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
1027          * to be started earlier for the following reasons:
1028          *
1029          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
1030          *     of cached data on the clients a lot;
1031          *
1032          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
1033          *     and the IO should complete as quickly as possible;
1034          *
1035          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
1036          *     client max cache is hit
1037          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
1038          *
1039          */
1040         if (!PageDirty(vmpage)) {
1041                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1042                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1043                 if (result == 0) {
1044                         /* page was added into cache successfully. */
1045                         set_page_dirty(vmpage);
1046                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1047                 } else if (result == -EDQUOT) {
1048                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1049                         bool need_clip = true;
1050
1051                         /*
1052                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1053                          * strategies are:
1054                          *
1055                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1056                          *
1057                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1058                          *     next one.
1059                          *
1060                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1061                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1062                          * what the new code continues to do for the time
1063                          * being.
1064                          */
1065                         if (last_index > pg->cp_index) {
1066                                 to = PAGE_CACHE_SIZE;
1067                                 need_clip = false;
1068                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1069                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1070                                 if (to < size_to)
1071                                         to = size_to;
1072                         }
1073                         if (need_clip)
1074                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1075                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1076                         if (result)
1077                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1078                                        pg->cp_index, inode, result);
1079                 }
1080         } else {
1081                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1082                 result = 0;
1083         }
1084         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1085
1086         /* Inode should be marked DIRTY even if no new page was marked DIRTY
1087          * because page could have been not flushed between 2 modifications.
1088          * It is important the file is marked DIRTY as soon as the I/O is done
1089          * Indeed, when cache is flushed, file could be already closed and it
1090          * is too late to warn the MDT.
1091          * It is acceptable that file is marked DIRTY even if I/O is dropped
1092          * for some reasons before being flushed to OST.
1093          */
1094         if (result == 0) {
1095                 spin_lock(&lli->lli_lock);
1096                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
1097                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
1098         }
1099
1100         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1101
1102         ll_inode_size_lock(inode);
1103         if (result == 0) {
1104                 if (size > i_size_read(inode)) {
1105                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1106                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1107                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1108                                (unsigned long)size);
1109                 }
1110                 cl_page_export(env, pg, 1);
1111         } else {
1112                 if (size > i_size_read(inode))
1113                         cl_page_discard(env, io, pg);
1114         }
1115         ll_inode_size_unlock(inode);
1116         RETURN(result);
1117 }
1118
1119 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1120         .op = {
1121                 [CIT_READ] = {
1122                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1123                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1124                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1125                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1126                 },
1127                 [CIT_WRITE] = {
1128                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1129                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1130                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1131                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1132                 },
1133                 [CIT_SETATTR] = {
1134                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1135                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1136                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1137                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1138                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1139                 },
1140                 [CIT_FAULT] = {
1141                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1142                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1143                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1144                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1145                         .cio_end       = ccc_io_end
1146                 },
1147                 [CIT_FSYNC] = {
1148                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1149                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1150                 },
1151                 [CIT_MISC] = {
1152                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1153                 }
1154         },
1155         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1156         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1157         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1158 };
1159
1160 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1161                 struct cl_io *io)
1162 {
1163         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1164         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1165         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1166         int                 result;
1167
1168         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1169         ENTRY;
1170
1171         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
1172                            "restore needed %d\n",
1173                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1174                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1175                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1176
1177         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1178         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1179         vio->cui_ra_window_set = 0;
1180         result = 0;
1181         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1182                 size_t count;
1183                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1184
1185                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1186                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1187                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1188                 if (count == 0)
1189                         result = 1;
1190                 else {
1191                         cio->cui_tot_count = count;
1192                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1193                 }
1194                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1195                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1196                  *
1197                  * it's not accurate if the file is shared by different
1198                  * jobs.
1199                  */
1200                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1201         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1202                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1203                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1204         }
1205
1206         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1207          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1208          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1209         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1210                 io->ci_ignore_layout = 1;
1211
1212         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1213          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1214          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1215         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1216                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1217                 if (result == -ENOENT)
1218                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1219                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1220                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1221                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1222                         result = 0;
1223                 if (result < 0)
1224                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1225                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1226                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1227         }
1228
1229         RETURN(result);
1230 }
1231
1232 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1233                                 const struct cl_io_slice *slice)
1234 {
1235         /* Caling just for assertion */
1236         cl2ccc_io(env, slice);
1237         return vvp_env_io(env);
1238 }