lustre/llite/vvp_io.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2011, 2012, Whamcloud, Inc.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  *
  36  * Implementation of cl_io for VVP layer.
  37  *
  38  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
  39  *   Author: Jinshan Xiong <jinshan.xiong@whamcloud.com>
  40  */
  41
  42 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  43
  44 #ifndef __KERNEL__
  45 # error This file is kernel only.
  46 #endif
  47
  48 #include <obd.h>
  49 #include <lustre_lite.h>
  50
  51 #include "vvp_internal.h"
  52
  53 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
  54                                 const struct cl_io_slice *slice);
  55
  56 /**
  57  * True, if \a io is a normal io, False for sendfile() / splice_{read|write}
  58  */
  59 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
  60 {
  61         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
  62
  63         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
  64
  65         return vio->cui_io_subtype == IO_NORMAL;
  66 }
  67
  68 /*****************************************************************************
  69  *
  70  * io operations.
  71  *
  72  */
  73
  74 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
  75                                   const struct cl_io_slice *ios)
  76 {
  77         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
  78         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
  79
  80         LASSERT(inode ==
  81                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
  82         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
  87 {
  88         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
  89         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
  90         struct ccc_io    *cio = cl2ccc_io(env, ios);
  91         __u32 gen;
  92
  93         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
  94
  95         /* check layout version */
  96         ll_layout_refresh(ccc_object_inode(obj), &gen);
  97         if (cio->cui_layout_gen > 0)
  98                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen == gen;
  99 }
 100
 101 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
 102                               const struct cl_io_slice *ios)
 103 {
 104         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
 105         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
 106
 107         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
 108
 109         if (page != NULL) {
 110                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 111                 cl_page_put(env, page);
 112                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 113         }
 114         vvp_io_fini(env, ios);
 115 }
 116
 117 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 118 {
 119         /*
 120          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 121          * writes back to the file and that only happens in shared
 122          * writable vmas
 123          */
 124         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 125                 return CLM_WRITE;
 126         return CLM_READ;
 127 }
 128
 129 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 130                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 131 {
 132         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 133         struct mm_struct       *mm = current->mm;
 134         struct vm_area_struct  *vma;
 135         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 136         ldlm_policy_data_t      policy;
 137         unsigned long           addr;
 138         unsigned long           seg;
 139         ssize_t                 count;
 140         int                     result;
 141         ENTRY;
 142
 143         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 144
 145         if (!cl_is_normalio(env, io))
 146                 RETURN(0);
 147
 148         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
 149                 RETURN(0);
 150
 151         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
 152         if (mm == NULL)
 153                 RETURN(0);
 154
 155         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
 156                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
 157
 158                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 159                 count = iv->iov_len;
 160                 if (count == 0)
 161                         continue;
 162
 163                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 164                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 165
 166                 down_read(&mm->mmap_sem);
 167                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
 168                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 169                         int flags = CEF_MUST;
 170
 171                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
 172                                 /*
 173                                  * For no lock case, a lockless lock will be
 174                                  * generated.
 175                                  */
 176                                 flags = CEF_NEVER;
 177                         }
 178
 179                         /*
 180                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 181                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 182                          * only writes on it.
 183                          */
 184                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 185                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 186                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 187                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 188                                                     policy.l_extent.start);
 189                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 190                                                   policy.l_extent.end);
 191                         descr->cld_enq_flags = flags;
 192                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
 193
 194                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
 195                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
 196                                descr->cld_end);
 197
 198                         if (result < 0)
 199                                 RETURN(result);
 200
 201                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 202                                 break;
 203
 204                         count -= vma->vm_end - addr;
 205                         addr = vma->vm_end;
 206                 }
 207                 up_read(&mm->mmap_sem);
 208         }
 209         RETURN(0);
 210 }
 211
 212 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 213                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 214 {
 215         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 216         int result;
 217         int ast_flags = 0;
 218
 219         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 220         ENTRY;
 221
 222         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
 223
 224         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 225                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 226         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
 227         if (result == 0)
 228                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 229         RETURN(result);
 230 }
 231
 232 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 233                             const struct cl_io_slice *ios)
 234 {
 235         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
 236         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
 237         int result;
 238
 239         ENTRY;
 240         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
 241         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
 242                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
 243                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
 244                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
 245                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
 246         else
 247                 result = 0;
 248         RETURN(result);
 249 }
 250
 251 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 252                              const struct cl_io_slice *ios)
 253 {
 254         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 255         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 256         /*
 257          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 258          */
 259         return ccc_io_one_lock_index
 260                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 261                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
 262 }
 263
 264 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 265                              const struct cl_io_slice *ios)
 266 {
 267         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 268         loff_t start;
 269         loff_t end;
 270
 271         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 272                 start = 0;
 273                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
 274         } else {
 275                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 276                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 277         }
 278         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 279 }
 280
 281 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
 282                                     const struct cl_io_slice *ios)
 283 {
 284         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 285         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
 286
 287         /*
 288          * We really need to get our PW lock before we change inode->i_size.
 289          * If we don't we can race with other i_size updaters on our node,
 290          * like ll_file_read.  We can also race with i_size propogation to
 291          * other nodes through dirtying and writeback of final cached pages.
 292          * This last one is especially bad for racing o_append users on other
 293          * nodes.
 294          */
 295         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 296         if (cl_io_is_trunc(ios->cis_io))
 297                 UP_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 298         cio->u.setattr.cui_locks_released = 1;
 299         return 0;
 300 }
 301
 302 /**
 303  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
 304  *
 305  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 306  */
 307 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
 308                                const struct cl_io_slice *ios)
 309 {
 310         struct ccc_io      *cio       = ccc_env_io(env);
 311         struct cl_io       *io        = ios->cis_io;
 312         size_t              new_size;
 313         __u32               enqflags = 0;
 314
 315         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 316                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
 317                 if (new_size == 0)
 318                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
 319         } else {
 320                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
 321                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
 322                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
 323                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
 324                         return 0;
 325                 new_size = 0;
 326         }
 327         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
 328         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 329                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 330 }
 331
 332 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
 333 {
 334         int     result;
 335         /*
 336          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level. lov_stripe_lock()
 337          * is grabbed by ll_truncate() only over call to obd_adjust_kms().
 338          */
 339         ll_inode_size_lock(inode);
 340         result = vmtruncate(inode, size);
 341         ll_inode_size_unlock(inode);
 342
 343         return result;
 344 }
 345
 346 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
 347                                 const struct cl_io_slice *ios,
 348                                 struct inode *inode, loff_t size)
 349 {
 350         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
 355                                const struct cl_io_slice *ios)
 356 {
 357         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 358         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 359         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
 360         int result;
 361         unsigned valid = CAT_CTIME;
 362
 363         cl_object_attr_lock(obj);
 364         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
 365         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
 366                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
 367                 valid |= CAT_ATIME;
 368         }
 369         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
 370                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
 371                 valid |= CAT_MTIME;
 372         }
 373         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
 374         cl_object_attr_unlock(obj);
 375
 376         return result;
 377 }
 378
 379 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
 380                                 const struct cl_io_slice *ios)
 381 {
 382         struct ccc_io   *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 383         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
 384         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 385
 386         LASSERT(cio->u.setattr.cui_locks_released);
 387
 388         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 389         cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 390
 391         if (cl_io_is_trunc(io))
 392                 return vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
 393                                             io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 394         else
 395                 return vvp_io_setattr_time(env, ios);
 396 }
 397
 398 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
 399                                const struct cl_io_slice *ios)
 400 {
 401         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 402         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 403
 404         if (!cl_io_is_trunc(io))
 405                 return;
 406
 407         /* Truncate in memory pages - they must be clean pages because osc
 408          * has already notified to destroy osc_extents. */
 409         vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 410 }
 411
 412 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
 413                                 const struct cl_io_slice *ios)
 414 {
 415         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 416         struct cl_io  *io    = ios->cis_io;
 417         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_io->ci_obj);
 418
 419         if (cio->u.setattr.cui_locks_released) {
 420                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
 421                 if (cl_io_is_trunc(io))
 422                         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 423                 cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 424         }
 425         vvp_io_fini(env, ios);
 426 }
 427
 428 #ifdef HAVE_FILE_READV
 429 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 430                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 431 {
 432         return generic_file_readv(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 433 }
 434
 435 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 436                                          struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 437 {
 438         return generic_file_writev(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 439 }
 440 #else
 441 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 442                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 443 {
 444         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 445                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
 446 }
 447
 448 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 449                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 450 {
 451         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 452                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
 453 }
 454 #endif
 455
 456 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 457                              const struct cl_io_slice *ios)
 458 {
 459         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 460         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 461         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 462         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 463         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
 464         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
 465         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 466
 467         int     result;
 468         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 469         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 470         long    tot = cio->cui_tot_count;
 471         int     exceed = 0;
 472
 473         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 474
 475         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 476
 477         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
 478         if (result != 0)
 479                 return result;
 480         else if (exceed != 0)
 481                 goto out;
 482
 483         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 484                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 485                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 486
 487         /* turn off the kernel's read-ahead */
 488         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 489
 490         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 491         if (!vio->cui_ra_window_set) {
 492                 vio->cui_ra_window_set = 1;
 493                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
 494                 /*
 495                  * XXX: explicit CFS_PAGE_SIZE
 496                  */
 497                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + CFS_PAGE_SIZE - 1);
 498                 ll_ra_read_in(file, bead);
 499         }
 500
 501         /* BUG: 5972 */
 502         file_accessed(file);
 503         switch (vio->cui_io_subtype) {
 504         case IO_NORMAL:
 505                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
 506                  break;
 507 #ifdef HAVE_KERNEL_SENDFILE
 508         case IO_SENDFILE:
 509                 result = generic_file_sendfile(file, &pos, cnt,
 510                                 vio->u.sendfile.cui_actor,
 511                                 vio->u.sendfile.cui_target);
 512                 break;
 513 #endif
 514 #ifdef HAVE_KERNEL_SPLICE_READ
 515         case IO_SPLICE:
 516                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
 517                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
 518                                 vio->u.splice.cui_flags);
 519                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
 520                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
 521                  * buffers. */
 522                 io->ci_continue = 0;
 523                 break;
 524 #endif
 525         default:
 526                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
 527                 LBUG();
 528         }
 529
 530 out:
 531         if (result >= 0) {
 532                 if (result < cnt)
 533                         io->ci_continue = 0;
 534                 io->ci_nob += result;
 535                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 536                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 537                 result = 0;
 538         }
 539         return result;
 540 }
 541
 542 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
 543 {
 544         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 545         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
 546
 547         if (vio->cui_ra_window_set)
 548                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
 549
 550         vvp_io_fini(env, ios);
 551 }
 552
 553 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 554                               const struct cl_io_slice *ios)
 555 {
 556         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 557         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 558         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 559         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 560         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 561         ssize_t result = 0;
 562         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 563         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 564
 565         ENTRY;
 566
 567         if (cl_io_is_append(io)) {
 568                 /*
 569                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 570                  * out-of-order writes.
 571                  */
 572                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 573 #ifndef HAVE_FILE_WRITEV
 574                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
 575 #endif
 576         }
 577
 578         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
 579
 580         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
 581                 result = 0;
 582         else
 583                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
 584
 585         if (result > 0) {
 586                 if (result < cnt)
 587                         io->ci_continue = 0;
 588                 io->ci_nob += result;
 589                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 590                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 591                 result = 0;
 592         }
 593         RETURN(result);
 594 }
 595
 596 #ifndef HAVE_VM_OP_FAULT
 597 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 598 {
 599         cfs_page_t *vmpage;
 600
 601         vmpage = filemap_nopage(cfio->ft_vma, cfio->nopage.ft_address,
 602                                 cfio->nopage.ft_type);
 603
 604         if (vmpage == NOPAGE_SIGBUS) {
 605                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - SIGBUS\n",
 606                        cfio->nopage.ft_address,(long)cfio->nopage.ft_type);
 607                 return -EFAULT;
 608         } else if (vmpage == NOPAGE_OOM) {
 609                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - OOM\n",
 610                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 611                 return -ENOMEM;
 612         }
 613
 614         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmpage, "got addr %lu type %lx\n",
 615                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 616
 617         cfio->ft_vmpage = vmpage;
 618         lock_page(vmpage);
 619
 620         return 0;
 621 }
 622 #else
 623 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 624 {
 625         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
 626
 627         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
 628
 629         if (vmf->page) {
 630                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
 631                                vmf->virtual_address);
 632                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
 633                         lock_page(vmf->page);
 634                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
 635                 }
 636
 637                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
 638                 return 0;
 639         }
 640
 641         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
 642                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
 643                 return -EFAULT;
 644         }
 645
 646         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
 647                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
 648                 return -ENOMEM;
 649         }
 650
 651         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
 652                 return -EAGAIN;
 653
 654         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
 655         return -EINVAL;
 656 }
 657
 658 #endif
 659
 660 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 661                               const struct cl_io_slice *ios)
 662 {
 663         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 664         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
 665         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 666         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
 667         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 668         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 669         loff_t               offset;
 670         int                  result  = 0;
 671         cfs_page_t          *vmpage  = NULL;
 672         struct cl_page      *page;
 673         loff_t               size;
 674         pgoff_t              last; /* last page in a file data region */
 675
 676         if (fio->ft_executable &&
 677             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 678                 CWARN("binary "DFID
 679                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 680                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 681
 682         /* offset of the last byte on the page */
 683         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 684         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 685         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
 686         if (result != 0)
 687                 return result;
 688
 689         /* must return locked page */
 690         if (fio->ft_mkwrite) {
 691                 /* we grab alloc_sem to exclude truncate case.
 692                  * Otherwise, we could add dirty pages into osc cache
 693                  * while truncate is on-going. */
 694                 DOWN_READ_I_ALLOC_SEM(inode);
 695
 696                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
 697                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
 698         } else {
 699                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
 700                 if (result != 0)
 701                         return result;
 702         }
 703
 704         vmpage = cfio->ft_vmpage;
 705         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 706
 707         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
 708                 ll_invalidate_page(vmpage);
 709
 710         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
 711          * it still can be truncated locally. */
 712         if (unlikely(vmpage->mapping == NULL)) {
 713                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
 714
 715                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
 716                  * and retry. */
 717                 GOTO(out, result = +1);
 718         }
 719
 720         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 721         if (IS_ERR(page))
 722                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 723
 724         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
 725          * earlier. */
 726         if (fio->ft_mkwrite) {
 727                 wait_on_page_writeback(vmpage);
 728                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
 729                         struct ccc_page *cp;
 730
 731                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
 732                         cl_page_assume(env, io, page);
 733
 734                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
 735                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
 736
 737                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
 738                          * started before the page is really made dirty, we
 739                          * still have chance to detect it. */
 740                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
 741                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 742
 743                         vmpage = NULL;
 744                         if (result < 0) {
 745                                 cl_page_unmap(env, io, page);
 746                                 cl_page_discard(env, io, page);
 747                                 cl_page_disown(env, io, page);
 748
 749                                 cl_page_put(env, page);
 750
 751                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
 752                                 if (result == -EDQUOT)
 753                                         result = -ENOSPC;
 754                                 GOTO(out, result);
 755                         } else
 756                                 cl_page_disown(env, io, page);
 757                 }
 758         }
 759
 760         size = i_size_read(inode);
 761         last = cl_index(obj, size - 1);
 762         LASSERT(fio->ft_index <= last);
 763         if (fio->ft_index == last)
 764                 /*
 765                  * Last page is mapped partially.
 766                  */
 767                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
 768         else
 769                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
 770
 771         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
 772         fio->ft_page = page;
 773         EXIT;
 774
 775 out:
 776         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
 777         if (vmpage != NULL)
 778                 unlock_page(vmpage);
 779         if (fio->ft_mkwrite)
 780                 UP_READ_I_ALLOC_SEM(inode);
 781 #ifdef HAVE_VM_OP_FAULT
 782         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
 783 #endif
 784         return result;
 785 }
 786
 787 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
 788                               const struct cl_io_slice *ios)
 789 {
 790         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
 791          * verify pages have been written, but this is difficult because of
 792          * race. */
 793         return 0;
 794 }
 795
 796 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
 797                             const struct cl_io_slice *ios,
 798                             const struct cl_page_slice *slice)
 799 {
 800         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
 801         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
 802         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
 803         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
 804         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
 805         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 806         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
 807         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
 808         cfs_page_t                *vmpage = cp->cpg_page;
 809         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
 810         int rc;
 811
 812         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 813         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
 814
 815         ENTRY;
 816
 817         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 818             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 819                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
 820                            cp->cpg_defer_uptodate);
 821
 822         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
 823         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
 824         if (rc != -EBUSY) {
 825                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
 826                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
 827                                "match failed", rc);
 828                 if (rc != -ENODATA)
 829                         RETURN(rc);
 830         }
 831
 832         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
 833                 cp->cpg_ra_used = 1;
 834                 cl_page_export(env, page, 1);
 835         }
 836         /*
 837          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
 838          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
 839          */
 840         cl_2queue_add(queue, page);
 841         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 842             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 843                 ll_readahead(env, io, ras,
 844                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
 845
 846         RETURN(0);
 847 }
 848
 849 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 850                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
 851                             enum cl_req_type crt)
 852 {
 853         struct cl_2queue  *queue;
 854         int result;
 855
 856         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 857
 858         queue = &io->ci_queue;
 859         cl_2queue_init_page(queue, page);
 860
 861         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
 862         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 863
 864         if (crt == CRT_READ)
 865                 /*
 866                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
 867                  * error.
 868                  */
 869                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 870         cl_2queue_fini(env, queue);
 871
 872         return result;
 873 }
 874
 875 /**
 876  * Prepare partially written-to page for a write.
 877  */
 878 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 879                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
 880                                   struct ccc_page *cp,
 881                                   unsigned from, unsigned to)
 882 {
 883         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
 884         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
 885         int             result;
 886
 887         cl_object_attr_lock(obj);
 888         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 889         cl_object_attr_unlock(obj);
 890         if (result == 0) {
 891                 /*
 892                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
 893                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 894                  * purposes here we can treat it like i_size.
 895                  */
 896                 if (attr->cat_kms <= offset) {
 897                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
 898
 899                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 900                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 901                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
 902                         cp->cpg_ra_used = 1;
 903                 else
 904                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
 905                 /*
 906                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
 907                  * to update the inode because the write might modify the
 908                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
 909                  * since LVB functions will be called when user space program
 910                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
 911                  * details. -jay
 912                  */
 913                 if (result == 0)
 914                         cl_page_export(env, pg, 1);
 915         }
 916         return result;
 917 }
 918
 919 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
 920                                 const struct cl_io_slice *ios,
 921                                 const struct cl_page_slice *slice,
 922                                 unsigned from, unsigned to)
 923 {
 924         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
 925         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
 926         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
 927         cfs_page_t       *vmpage = cp->cpg_page;
 928
 929         int result;
 930
 931         ENTRY;
 932
 933         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 934         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
 935
 936         result = 0;
 937
 938         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
 939         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 940                 /*
 941                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
 942                  * set it up to date until commit_write
 943                  */
 944                 if (from == 0 && to == CFS_PAGE_SIZE) {
 945                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
 946                         POISON_PAGE(page, 0x11);
 947                 } else
 948                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
 949                                                         pg, cp, from, to);
 950         } else
 951                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
 952         RETURN(result);
 953 }
 954
 955 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
 956                                const struct cl_io_slice *ios,
 957                                const struct cl_page_slice *slice,
 958                                unsigned from, unsigned to)
 959 {
 960         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
 961         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
 962         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
 963         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
 964         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
 965         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 966         cfs_page_t        *vmpage = cp->cpg_page;
 967
 968         int    result;
 969         int    tallyop;
 970         loff_t size;
 971
 972         ENTRY;
 973
 974         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 975         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
 976
 977         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
 978         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
 979
 980         /*
 981          * queue a write for some time in the future the first time we
 982          * dirty the page.
 983          *
 984          * This is different from what other file systems do: they usually
 985          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
 986          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
 987          * to be started earlier for the following reasons:
 988          *
 989          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
 990          *     of cached data on the clients a lot;
 991          *
 992          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
 993          *     and the IO should complete as quickly as possible;
 994          *
 995          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
 996          *     client max cache is hit
 997          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
 998          *
 999          */
1000         if (!PageDirty(vmpage)) {
1001                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1002                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1003                 if (result == 0) {
1004                         /* page was added into cache successfully. */
1005                         set_page_dirty(vmpage);
1006                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1007                 } else if (result == -EDQUOT) {
1008                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> CFS_PAGE_SHIFT;
1009                         bool need_clip = true;
1010
1011                         /*
1012                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1013                          * strategies are:
1014                          *
1015                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1016                          *
1017                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1018                          *     next one.
1019                          *
1020                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1021                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1022                          * what the new code continues to do for the time
1023                          * being.
1024                          */
1025                         if (last_index > pg->cp_index) {
1026                                 to = CFS_PAGE_SIZE;
1027                                 need_clip = false;
1028                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1029                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1030                                 if (to < size_to)
1031                                         to = size_to;
1032                         }
1033                         if (need_clip)
1034                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1035                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1036                         if (result)
1037                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1038                                        pg->cp_index, inode, result);
1039                 }
1040         } else {
1041                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1042                 result = 0;
1043         }
1044         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1045
1046         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1047
1048         ll_inode_size_lock(inode);
1049         if (result == 0) {
1050                 if (size > i_size_read(inode)) {
1051                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1052                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1053                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1054                                (unsigned long)size);
1055                 }
1056                 cl_page_export(env, pg, 1);
1057         } else {
1058                 if (size > i_size_read(inode))
1059                         cl_page_discard(env, io, pg);
1060         }
1061         ll_inode_size_unlock(inode);
1062         RETURN(result);
1063 }
1064
1065 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1066         .op = {
1067                 [CIT_READ] = {
1068                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1069                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1070                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1071                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1072                 },
1073                 [CIT_WRITE] = {
1074                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1075                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1076                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1077                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1078                 },
1079                 [CIT_SETATTR] = {
1080                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1081                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1082                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1083                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1084                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1085                 },
1086                 [CIT_FAULT] = {
1087                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1088                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1089                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1090                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1091                         .cio_end       = ccc_io_end
1092                 },
1093                 [CIT_FSYNC] = {
1094                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1095                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1096                 },
1097                 [CIT_MISC] = {
1098                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1099                 }
1100         },
1101         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1102         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1103         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1104 };
1105
1106 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1107                 struct cl_io *io)
1108 {
1109         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1110         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1111         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1112         int                 result;
1113
1114         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1115         ENTRY;
1116
1117         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1118         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1119         vio->cui_ra_window_set = 0;
1120         result = 0;
1121         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1122                 size_t count;
1123                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1124
1125                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1126                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1127                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1128                 if (count == 0)
1129                         result = 1;
1130                 else {
1131                         cio->cui_tot_count = count;
1132                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1133                 }
1134                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1135                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1136                  *
1137                  * it's not accurate if the file is shared by different
1138                  * jobs.
1139                  */
1140                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1141         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1142                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1143                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1144         }
1145
1146         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1147          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1148          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1149         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout)
1150                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1151
1152         RETURN(result);
1153 }
1154
1155 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1156                                 const struct cl_io_slice *slice)
1157 {
1158         /* Caling just for assertion */
1159         cl2ccc_io(env, slice);
1160         return vvp_env_io(env);
1161 }
1162