Whamcloud - gitweb
ceb5ba679d82fbffc33abfe4cba0de367dc16c18
[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_write_iter_init(const struct lu_env *env,
108                                   const struct cl_io_slice *ios)
109 {
110         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
111
112         cl_page_list_init(&cio->u.write.cui_queue);
113         cio->u.write.cui_written = 0;
114         cio->u.write.cui_from = 0;
115         cio->u.write.cui_to = PAGE_SIZE;
116
117         return 0;
118 }
119
120 static void vvp_io_write_iter_fini(const struct lu_env *env,
121                                    const struct cl_io_slice *ios)
122 {
123         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
124
125         LASSERT(cio->u.write.cui_queue.pl_nr == 0);
126 }
127
128 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
129                                   const struct cl_io_slice *ios)
130 {
131         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
132         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
133
134         LASSERT(inode ==
135                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
136         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
137         return 0;
138 }
139
140 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
141 {
142         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
143         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
144         struct ccc_io    *cio = cl2ccc_io(env, ios);
145         struct inode     *inode = ccc_object_inode(obj);
146
147         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
148
149         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
150                            "restore needed %d\n",
151                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
152                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
153                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
154
155         if (io->ci_restore_needed == 1) {
156                 int     rc;
157
158                 /* file was detected release, we need to restore it
159                  * before finishing the io
160                  */
161                 rc = ll_layout_restore(inode, 0, OBD_OBJECT_EOF);
162                 /* if restore registration failed, no restart,
163                  * we will return -ENODATA */
164                 /* The layout will change after restore, so we need to
165                  * block on layout lock hold by the MDT
166                  * as MDT will not send new layout in lvb (see LU-3124)
167                  * we have to explicitly fetch it, all this will be done
168                  * by ll_layout_refresh()
169                  */
170                 if (rc == 0) {
171                         io->ci_restore_needed = 0;
172                         io->ci_need_restart = 1;
173                         io->ci_verify_layout = 1;
174                 } else {
175                         io->ci_restore_needed = 1;
176                         io->ci_need_restart = 0;
177                         io->ci_verify_layout = 0;
178                         io->ci_result = rc;
179                 }
180         }
181
182         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
183                 __u32 gen = 0;
184
185                 /* check layout version */
186                 ll_layout_refresh(inode, &gen);
187                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen != gen;
188                 if (io->ci_need_restart) {
189                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
190                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
191                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
192                                cio->cui_layout_gen, gen);
193                         /* today successful restore is the only possible
194                          * case */
195                         /* restore was done, clear restoring state */
196                         ll_i2info(ccc_object_inode(obj))->lli_flags &=
197                                 ~LLIF_FILE_RESTORING;
198                 }
199         }
200 }
201
202 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
203                               const struct cl_io_slice *ios)
204 {
205         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
206         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
207
208         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
209
210         if (page != NULL) {
211                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
212                 cl_page_put(env, page);
213                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
214         }
215         vvp_io_fini(env, ios);
216 }
217
218 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
219 {
220         /*
221          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
222          * writes back to the file and that only happens in shared
223          * writable vmas
224          */
225         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
226                 return CLM_WRITE;
227         return CLM_READ;
228 }
229
230 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
231                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
232 {
233         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
234         struct mm_struct       *mm = current->mm;
235         struct vm_area_struct  *vma;
236         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
237         ldlm_policy_data_t      policy;
238         unsigned long           addr;
239         unsigned long           seg;
240         ssize_t                 count;
241         int                     result;
242         ENTRY;
243
244         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
245
246         if (!cl_is_normalio(env, io))
247                 RETURN(0);
248
249         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
250                 RETURN(0);
251
252         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
253         if (mm == NULL)
254                 RETURN(0);
255
256         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
257                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
258
259                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
260                 count = iv->iov_len;
261                 if (count == 0)
262                         continue;
263
264                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
265                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
266
267                 down_read(&mm->mmap_sem);
268                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
269                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
270                         int flags = CEF_MUST;
271
272                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
273                                 /*
274                                  * For no lock case, a lockless lock will be
275                                  * generated.
276                                  */
277                                 flags = CEF_NEVER;
278                         }
279
280                         /*
281                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
282                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
283                          * only writes on it.
284                          */
285                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
286                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
287                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
288                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
289                                                     policy.l_extent.start);
290                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
291                                                   policy.l_extent.end);
292                         descr->cld_enq_flags = flags;
293                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
294
295                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
296                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
297                                descr->cld_end);
298
299                         if (result < 0)
300                                 RETURN(result);
301
302                         if (vma->vm_end - addr >= count)
303                                 break;
304
305                         count -= vma->vm_end - addr;
306                         addr = vma->vm_end;
307                 }
308                 up_read(&mm->mmap_sem);
309         }
310         RETURN(0);
311 }
312
313 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
314                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
315 {
316         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
317         int result;
318         int ast_flags = 0;
319
320         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
321         ENTRY;
322
323         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
324
325         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
326                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
327         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
328         if (result == 0)
329                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
330         RETURN(result);
331 }
332
333 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
334                             const struct cl_io_slice *ios)
335 {
336         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
337         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
338         int result;
339
340         ENTRY;
341         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
342         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
343                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
344                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
345                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
346                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
347         else
348                 result = 0;
349         RETURN(result);
350 }
351
352 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
353                              const struct cl_io_slice *ios)
354 {
355         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
356         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
357         /*
358          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
359          */
360         return ccc_io_one_lock_index
361                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
362                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
363 }
364
365 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
366                              const struct cl_io_slice *ios)
367 {
368         struct cl_io *io = ios->cis_io;
369         loff_t start;
370         loff_t end;
371
372         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
373                 start = 0;
374                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
375         } else {
376                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
377                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
378         }
379         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
380 }
381
382 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
383                                     const struct cl_io_slice *ios)
384 {
385         return 0;
386 }
387
388 /**
389  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
390  *
391  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
392  */
393 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
394                                const struct cl_io_slice *ios)
395 {
396         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
397         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
398         __u64 new_size;
399         __u32 enqflags = 0;
400
401         if (cl_io_is_trunc(io)) {
402                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
403                 if (new_size == 0)
404                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
405         } else {
406                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
407                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
408                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
409                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
410                         return 0;
411                 new_size = 0;
412         }
413         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
414         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
415                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
416 }
417
418 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
419 {
420         int     result;
421         loff_t oldsize;
422
423         /*
424          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
425          */
426         ll_inode_size_lock(inode);
427         result = inode_newsize_ok(inode, size);
428         if (result < 0) {
429                 ll_inode_size_unlock(inode);
430                 return result;
431         }
432         oldsize = inode->i_size;
433         i_size_write(inode, size);
434
435         truncate_pagecache(inode, oldsize, size);
436         ll_inode_size_unlock(inode);
437         return result;
438 }
439
440 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
441                                 const struct cl_io_slice *ios,
442                                 struct inode *inode, loff_t size)
443 {
444         inode_dio_wait(inode);
445         return 0;
446 }
447
448 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
449                                const struct cl_io_slice *ios)
450 {
451         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
452         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
453         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
454         int result;
455         unsigned valid = CAT_CTIME;
456
457         cl_object_attr_lock(obj);
458         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
459         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
460                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
461                 valid |= CAT_ATIME;
462         }
463         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
464                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
465                 valid |= CAT_MTIME;
466         }
467         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
468         cl_object_attr_unlock(obj);
469
470         return result;
471 }
472
473 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
474                                 const struct cl_io_slice *ios)
475 {
476         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
477         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
478         int result = 0;
479
480         mutex_lock(&inode->i_mutex);
481         if (cl_io_is_trunc(io))
482                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
483                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
484         if (result == 0)
485                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
486         return result;
487 }
488
489 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
490                                const struct cl_io_slice *ios)
491 {
492         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
493         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
494
495         if (cl_io_is_trunc(io)) {
496                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
497                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
498                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
499                 inode_dio_write_done(inode);
500         }
501         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
502 }
503
504 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
505                                 const struct cl_io_slice *ios)
506 {
507         vvp_io_fini(env, ios);
508 }
509
510 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
511                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
512 {
513         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
514                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
515 }
516
517 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
518                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
519 {
520         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
521                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
522 }
523
524 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
525                              const struct cl_io_slice *ios)
526 {
527         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
528         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
529         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
530         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
531         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
532         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
533         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
534
535         int     result;
536         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
537         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
538         long    tot = cio->cui_tot_count;
539         int     exceed = 0;
540
541         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
542
543         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
544
545         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
546                 return 0;
547
548         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
549         if (result != 0)
550                 return result;
551         else if (exceed != 0)
552                 goto out;
553
554         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
555                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
556                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
557
558         /* turn off the kernel's read-ahead */
559         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
560
561         /* initialize read-ahead window once per syscall */
562         if (!vio->cui_ra_window_set) {
563                 vio->cui_ra_window_set = 1;
564                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
565                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
566                 ll_ra_read_in(file, bead);
567         }
568
569         /* BUG: 5972 */
570         file_accessed(file);
571         switch (vio->cui_io_subtype) {
572         case IO_NORMAL:
573                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
574                  break;
575         case IO_SPLICE:
576                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
577                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
578                                 vio->u.splice.cui_flags);
579                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
580                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
581                  * buffers. */
582                 io->ci_continue = 0;
583                 break;
584         default:
585                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
586                 LBUG();
587         }
588
589 out:
590         if (result >= 0) {
591                 if (result < cnt)
592                         io->ci_continue = 0;
593                 io->ci_nob += result;
594                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid, cio->cui_fd,
595                                   pos, result, READ);
596                 result = 0;
597         }
598
599         return result;
600 }
601
602 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
603 {
604         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
605         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
606
607         if (vio->cui_ra_window_set)
608                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
609
610         vvp_io_fini(env, ios);
611 }
612
613 static int vvp_io_commit_sync(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
614                               struct cl_page_list *plist, int from, int to)
615 {
616         struct cl_2queue *queue = &io->ci_queue;
617         struct cl_page *page;
618         unsigned int bytes = 0;
619         int rc = 0;
620         ENTRY;
621
622         if (plist->pl_nr == 0)
623                 RETURN(0);
624
625         if (from > 0 || to != PAGE_SIZE) {
626                 page = cl_page_list_first(plist);
627                 if (plist->pl_nr == 1) {
628                         cl_page_clip(env, page, from, to);
629                 } else if (from > 0) {
630                         cl_page_clip(env, page, from, PAGE_SIZE);
631                 } else {
632                         page = cl_page_list_last(plist);
633                         cl_page_clip(env, page, 0, to);
634                 }
635         }
636
637         cl_2queue_init(queue);
638         cl_page_list_splice(plist, &queue->c2_qin);
639         rc = cl_io_submit_sync(env, io, CRT_WRITE, queue, 0);
640
641         /* plist is not sorted any more */
642         cl_page_list_splice(&queue->c2_qin, plist);
643         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout, plist);
644         cl_2queue_fini(env, queue);
645
646         if (rc == 0) {
647                 /* calculate bytes */
648                 bytes = plist->pl_nr << PAGE_SHIFT;
649                 bytes -= from + PAGE_SIZE - to;
650
651                 while (plist->pl_nr > 0) {
652                         page = cl_page_list_first(plist);
653                         cl_page_list_del(env, plist, page);
654
655                         cl_page_clip(env, page, 0, PAGE_SIZE);
656
657                         SetPageUptodate(cl_page_vmpage(page));
658                         cl_page_disown(env, io, page);
659
660                         /* held in ll_cl_init() */
661                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
662                         cl_page_put(env, page);
663                 }
664         }
665
666         RETURN(bytes > 0 ? bytes : rc);
667 }
668
669 static void write_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
670                                 struct cl_page *page)
671 {
672         struct ccc_page *cp;
673         struct page *vmpage = page->cp_vmpage;
674         struct cl_object *clob = cl_io_top(io)->ci_obj;
675
676         SetPageUptodate(vmpage);
677         set_page_dirty(vmpage);
678
679         cp = cl2ccc_page(cl_object_page_slice(clob, page));
680         vvp_write_pending(cl2ccc(clob), cp);
681
682         cl_page_disown(env, io, page);
683
684         /* held in ll_cl_init() */
685         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
686         cl_page_put(env, page);
687 }
688
689 /* make sure the page list is contiguous */
690 static bool page_list_sanity_check(struct cl_object *obj,
691                                    struct cl_page_list *plist)
692 {
693         struct cl_page *page;
694         pgoff_t index = CL_PAGE_EOF;
695
696         cl_page_list_for_each(page, plist) {
697                 struct ccc_page *cp = cl_object_page_slice(obj, page);
698
699                 if (index == CL_PAGE_EOF) {
700                         index = ccc_index(cp);
701                         continue;
702                 }
703
704                 ++index;
705                 if (index == ccc_index(cp))
706                         continue;
707
708                 return false;
709         }
710         return true;
711 }
712
713 /* Return how many bytes have queued or written */
714 int vvp_io_write_commit(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
715 {
716         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
717         struct inode *inode = ccc_object_inode(obj);
718         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
719         struct cl_page_list *queue = &cio->u.write.cui_queue;
720         struct cl_page *page;
721         int rc = 0;
722         int bytes = 0;
723         unsigned int npages = cio->u.write.cui_queue.pl_nr;
724         ENTRY;
725
726         if (npages == 0)
727                 RETURN(0);
728
729         CDEBUG(D_VFSTRACE, "commit async pages: %d, from %d, to %d\n",
730                 npages, cio->u.write.cui_from, cio->u.write.cui_to);
731
732         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
733
734         /* submit IO with async write */
735         rc = cl_io_commit_async(env, io, queue,
736                                 cio->u.write.cui_from, cio->u.write.cui_to,
737                                 write_commit_callback);
738         npages -= queue->pl_nr; /* already committed pages */
739         if (npages > 0) {
740                 /* calculate how many bytes were written */
741                 bytes = npages << PAGE_SHIFT;
742
743                 /* first page */
744                 bytes -= cio->u.write.cui_from;
745                 if (queue->pl_nr == 0) /* last page */
746                         bytes -= PAGE_SIZE - cio->u.write.cui_to;
747                 LASSERTF(bytes > 0, "bytes = %d, pages = %d\n", bytes, npages);
748
749                 cio->u.write.cui_written += bytes;
750
751                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "Committed %d pages %d bytes, tot: %ld\n",
752                         npages, bytes, cio->u.write.cui_written);
753
754                 /* the first page must have been written. */
755                 cio->u.write.cui_from = 0;
756         }
757         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
758         LASSERT(ergo(rc == 0, queue->pl_nr == 0));
759
760         /* out of quota, try sync write */
761         if (rc == -EDQUOT && !cl_io_is_mkwrite(io)) {
762                 rc = vvp_io_commit_sync(env, io, queue,
763                                         cio->u.write.cui_from,
764                                         cio->u.write.cui_to);
765                 if (rc > 0) {
766                         cio->u.write.cui_written += rc;
767                         rc = 0;
768                 }
769         }
770
771         /* update inode size */
772         ll_merge_lvb(env, inode);
773
774         /* Now the pages in queue were failed to commit, discard them
775          * unless they were dirtied before. */
776         while (queue->pl_nr > 0) {
777                 page = cl_page_list_first(queue);
778                 cl_page_list_del(env, queue, page);
779
780                 if (!PageDirty(cl_page_vmpage(page)))
781                         cl_page_discard(env, io, page);
782
783                 cl_page_disown(env, io, page);
784
785                 /* held in ll_cl_init() */
786                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
787                 cl_page_put(env, page);
788         }
789         cl_page_list_fini(env, queue);
790
791         RETURN(rc);
792 }
793
794 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
795                               const struct cl_io_slice *ios)
796 {
797         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
798         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
799         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
800         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
801         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
802         ssize_t result = 0;
803         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
804         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
805
806         ENTRY;
807
808         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
809                 return 0;
810
811         if (cl_io_is_append(io)) {
812                 /*
813                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
814                  * out-of-order writes.
815                  */
816                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
817                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
818         }
819
820         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
821
822         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
823                 result = 0;
824         else
825                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
826
827         if (result > 0) {
828                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
829                 if (cio->u.write.cui_written > 0) {
830                         result = cio->u.write.cui_written;
831                         io->ci_nob += result;
832
833                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: nob %zd, result: %zd\n",
834                                 io->ci_nob, result);
835                 }
836         }
837         if (result > 0) {
838                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
839
840                 spin_lock(&lli->lli_lock);
841                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
842                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
843
844                 if (result < cnt)
845                         io->ci_continue = 0;
846                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
847                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
848                 result = 0;
849         }
850
851         RETURN(result);
852 }
853
854 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
855 {
856         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
857
858         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
859
860         if (vmf->page) {
861                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
862                                vmf->virtual_address);
863                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
864                         lock_page(vmf->page);
865                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
866                 }
867
868                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
869                 return 0;
870         }
871
872         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
873                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
874                 return -EFAULT;
875         }
876
877         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
878                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
879                 return -ENOMEM;
880         }
881
882         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
883                 return -EAGAIN;
884
885         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
886         return -EINVAL;
887 }
888
889 static void mkwrite_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
890                                     struct cl_page *page)
891 {
892         struct ccc_page *cp;
893         struct cl_object *clob = cl_io_top(io)->ci_obj;
894
895         set_page_dirty(page->cp_vmpage);
896
897         cp = cl2ccc_page(cl_object_page_slice(clob, page));
898         vvp_write_pending(cl2ccc(clob), cp);
899 }
900
901 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
902                               const struct cl_io_slice *ios)
903 {
904         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
905         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
906         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
907         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
908         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
909         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
910         loff_t               offset;
911         int                  result  = 0;
912         struct page          *vmpage  = NULL;
913         struct cl_page      *page;
914         loff_t               size;
915         pgoff_t              last_index;
916         ENTRY;
917
918         if (fio->ft_executable &&
919             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
920                 CWARN("binary "DFID
921                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
922                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
923
924         /* offset of the last byte on the page */
925         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
926         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
927         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
928         if (result != 0)
929                 RETURN(result);
930
931         /* must return locked page */
932         if (fio->ft_mkwrite) {
933                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
934                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
935         } else {
936                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
937                 if (result != 0)
938                         RETURN(result);
939         }
940
941         vmpage = cfio->ft_vmpage;
942         LASSERT(PageLocked(vmpage));
943
944         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
945                 ll_invalidate_page(vmpage);
946
947         size = i_size_read(inode);
948         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
949          * it still can be truncated locally. */
950         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
951                      (page_offset(vmpage) > size))) {
952                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
953
954                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
955                  * and retry. */
956                 GOTO(out, result = +1);
957         }
958
959         last_index = cl_index(obj, size - 1);
960
961         if (fio->ft_mkwrite ) {
962                 /*
963                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
964                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
965                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
966                  * not past the end of the file.
967                  */
968                 if (last_index < fio->ft_index) {
969                         CDEBUG(D_PAGE,
970                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
971                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
972                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
973                         /*
974                          * We need to return if we are
975                          * passed the end of the file. This will propagate
976                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
977                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
978                          * value returned here will be silently
979                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
980                          * the error code would be converted back to ENODATA
981                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
982                          * to handle both cases
983                          */
984                         GOTO(out, result = -ENODATA);
985                 }
986         }
987
988         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
989         if (IS_ERR(page))
990                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
991
992         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
993          * earlier. */
994         if (fio->ft_mkwrite) {
995                 wait_on_page_writeback(vmpage);
996                 if (!PageDirty(vmpage)) {
997                         struct cl_page_list *plist = &io->ci_queue.c2_qin;
998                         struct ccc_page *cp = cl_object_page_slice(obj, page);
999                         int to = PAGE_SIZE;
1000
1001                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
1002                         cl_page_assume(env, io, page);
1003
1004                         cl_page_list_init(plist);
1005                         cl_page_list_add(plist, page);
1006
1007                         /* size fixup */
1008                         if (last_index == ccc_index(cp))
1009                                 to = size & ~CFS_PAGE_MASK;
1010
1011                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
1012                          * started before the page is really made dirty, we
1013                          * still have chance to detect it. */
1014                         result = cl_io_commit_async(env, io, plist, 0, to,
1015                                                     mkwrite_commit_callback);
1016                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
1017                         cl_page_list_fini(env, plist);
1018
1019                         vmpage = NULL;
1020                         if (result < 0) {
1021                                 cl_page_discard(env, io, page);
1022                                 cl_page_disown(env, io, page);
1023
1024                                 cl_page_put(env, page);
1025
1026                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
1027                                 if (result == -EDQUOT)
1028                                         result = -ENOSPC;
1029                                 GOTO(out, result);
1030                         } else
1031                                 cl_page_disown(env, io, page);
1032                 }
1033         }
1034
1035         /*
1036          * The ft_index is only used in the case of
1037          * a mkwrite action. We need to check
1038          * our assertions are correct, since
1039          * we should have caught this above
1040          */
1041         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last_index);
1042         if (fio->ft_index == last_index)
1043                 /*
1044                  * Last page is mapped partially.
1045                  */
1046                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
1047         else
1048                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
1049
1050         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
1051         fio->ft_page = page;
1052         EXIT;
1053
1054 out:
1055         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
1056         if (vmpage != NULL)
1057                 unlock_page(vmpage);
1058         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
1059         return result;
1060 }
1061
1062 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
1063                               const struct cl_io_slice *ios)
1064 {
1065         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
1066          * verify pages have been written, but this is difficult because of
1067          * race. */
1068         return 0;
1069 }
1070
1071 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
1072                             const struct cl_io_slice *ios,
1073                             const struct cl_page_slice *slice)
1074 {
1075         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
1076         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
1077         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
1078         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
1079         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
1080         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1081         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
1082         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
1083         struct page                *vmpage = cp->cpg_page;
1084         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
1085         int rc;
1086
1087         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1088         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
1089
1090         ENTRY;
1091
1092         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
1093             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
1094                 ras_update(sbi, inode, ras, ccc_index(cp),
1095                            cp->cpg_defer_uptodate);
1096
1097         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
1098         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
1099         if (rc != -EBUSY) {
1100                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
1101                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
1102                                "match failed", rc);
1103                 if (rc != -ENODATA)
1104                         RETURN(rc);
1105         }
1106
1107         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
1108                 cp->cpg_ra_used = 1;
1109                 cl_page_export(env, page, 1);
1110         }
1111         /*
1112          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
1113          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
1114          */
1115         cl_2queue_add(queue, page);
1116         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
1117             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
1118                 ll_readahead(env, io, ras,
1119                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
1120
1121         RETURN(0);
1122 }
1123
1124 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1125         .op = {
1126                 [CIT_READ] = {
1127                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1128                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1129                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1130                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1131                 },
1132                 [CIT_WRITE] = {
1133                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1134                         .cio_iter_init = vvp_io_write_iter_init,
1135                         .cio_iter_fini = vvp_io_write_iter_fini,
1136                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1137                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1138                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1139                 },
1140                 [CIT_SETATTR] = {
1141                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1142                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1143                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1144                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1145                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1146                 },
1147                 [CIT_FAULT] = {
1148                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1149                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1150                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1151                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1152                         .cio_end       = ccc_io_end
1153                 },
1154                 [CIT_FSYNC] = {
1155                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1156                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1157                 },
1158                 [CIT_MISC] = {
1159                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1160                 }
1161         },
1162         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1163 };
1164
1165 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1166                 struct cl_io *io)
1167 {
1168         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1169         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1170         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1171         int                 result;
1172
1173         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1174         ENTRY;
1175
1176         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
1177                            "restore needed %d\n",
1178                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1179                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1180                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1181
1182         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1183         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1184         vio->cui_ra_window_set = 0;
1185         result = 0;
1186         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1187                 size_t count;
1188                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1189
1190                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1191                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1192                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1193                 if (count == 0)
1194                         result = 1;
1195                 else {
1196                         cio->cui_tot_count = count;
1197                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1198                 }
1199
1200                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1201                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1202                  *
1203                  * it's not accurate if the file is shared by different
1204                  * jobs.
1205                  */
1206                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1207         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1208                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1209                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1210         }
1211
1212         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1213          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1214          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1215         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1216                 io->ci_ignore_layout = 1;
1217
1218         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1219          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1220          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1221         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1222                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1223                 if (result == -ENOENT)
1224                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1225                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1226                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1227                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1228                         result = 0;
1229                 if (result < 0)
1230                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1231                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1232                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1233         }
1234
1235         RETURN(result);
1236 }
1237
1238 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1239                                 const struct cl_io_slice *slice)
1240 {
1241         /* Caling just for assertion */
1242         cl2ccc_io(env, slice);
1243         return vvp_env_io(env);
1244 }