lustre/llite/vvp_io.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  * GPL HEADER START
   5  *
   6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
  10  * as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * version 2 along with this program; If not, see
  20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  21  *
  22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  24  * have any questions.
  25  *
  26  * GPL HEADER END
  27  */
  28 /*
  29  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  30  * Use is subject to license terms.
  31  *
  32  * Copyright (c) 2011 Whamcloud, Inc.
  33  *
  34  */
  35 /*
  36  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  37  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  38  *
  39  * Implementation of cl_io for VVP layer.
  40  *
  41  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
  42  */
  43
  44 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  45
  46 #ifndef __KERNEL__
  47 # error This file is kernel only.
  48 #endif
  49
  50 #include <obd.h>
  51 #include <lustre_lite.h>
  52
  53 #include "vvp_internal.h"
  54
  55 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
  56                                 const struct cl_io_slice *slice);
  57
  58 /**
  59  * True, if \a io is a normal io, False for sendfile() / splice_{read|write}
  60  */
  61 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
  62 {
  63         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
  64
  65         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
  66
  67         return vio->cui_io_subtype == IO_NORMAL;
  68 }
  69
  70 /*****************************************************************************
  71  *
  72  * io operations.
  73  *
  74  */
  75
  76 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
  77                                   const struct cl_io_slice *ios)
  78 {
  79         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
  80         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
  81
  82         LASSERT(inode ==
  83                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
  84         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
  85         return 0;
  86 }
  87
  88 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
  89 {
  90         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
  91         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
  92
  93         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
  94         if (io->ci_type == CIT_READ) {
  95                 struct vvp_io     *vio  = cl2vvp_io(env, ios);
  96                 struct ccc_io     *cio  = cl2ccc_io(env, ios);
  97
  98                 if (vio->cui_ra_window_set)
  99                         ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
 100         }
 101
 102 }
 103
 104 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
 105                               const struct cl_io_slice *ios)
 106 {
 107         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
 108         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
 109
 110         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
 111
 112         if (page != NULL) {
 113                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 114                 cl_page_put(env, page);
 115                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 116         }
 117         vvp_io_fini(env, ios);
 118 }
 119
 120 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 121 {
 122         /*
 123          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 124          * writes back to the file and that only happens in shared
 125          * writable vmas
 126          */
 127         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 128                 return CLM_WRITE;
 129         return CLM_READ;
 130 }
 131
 132 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 133                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 134 {
 135         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 136         struct vm_area_struct  *vma;
 137         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 138         ldlm_policy_data_t      policy;
 139         unsigned long           addr;
 140         unsigned long           seg;
 141         ssize_t                 count;
 142         int                     result;
 143         ENTRY;
 144
 145         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 146
 147         if (!cl_is_normalio(env, io))
 148                 RETURN(0);
 149
 150         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
 151                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
 152
 153                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 154                 count = iv->iov_len;
 155                 if (count == 0)
 156                         continue;
 157
 158                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 159                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 160                 while((vma = our_vma(addr, count)) != NULL) {
 161                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 162                         int flags = CEF_MUST;
 163
 164                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
 165                                 /*
 166                                  * For no lock case, a lockless lock will be
 167                                  * generated.
 168                                  */
 169                                 flags = CEF_NEVER;
 170                         }
 171
 172                         /*
 173                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 174                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 175                          * only writes on it.
 176                          */
 177                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 178                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 179                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 180                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 181                                                     policy.l_extent.start);
 182                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 183                                                   policy.l_extent.end);
 184                         descr->cld_enq_flags = flags;
 185                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
 186
 187                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
 188                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
 189                                descr->cld_end);
 190
 191                         if (result < 0)
 192                                 RETURN(result);
 193
 194                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 195                                 break;
 196
 197                         count -= vma->vm_end - addr;
 198                         addr = vma->vm_end;
 199                 }
 200         }
 201         RETURN(0);
 202 }
 203
 204 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 205                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 206 {
 207         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 208         int result;
 209         int ast_flags = 0;
 210
 211         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 212         ENTRY;
 213
 214         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
 215
 216         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 217                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 218         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
 219         if (result == 0)
 220                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 221         RETURN(result);
 222 }
 223
 224 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 225                             const struct cl_io_slice *ios)
 226 {
 227         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
 228         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
 229         int result;
 230
 231         ENTRY;
 232         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
 233         if (lli->lli_smd != NULL) /* lsm-less file, don't need to lock */
 234                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
 235                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
 236                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
 237                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
 238         else
 239                 result = 0;
 240         RETURN(result);
 241 }
 242
 243 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 244                              const struct cl_io_slice *ios)
 245 {
 246         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 247         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 248         /*
 249          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 250          */
 251         return ccc_io_one_lock_index
 252                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 253                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
 254 }
 255
 256 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 257                              const struct cl_io_slice *ios)
 258 {
 259         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 260         loff_t start;
 261         loff_t end;
 262
 263         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 264                 start = 0;
 265                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
 266         } else {
 267                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 268                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 269         }
 270         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 271 }
 272
 273 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
 274                                     const struct cl_io_slice *ios)
 275 {
 276         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 277         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
 278
 279         /*
 280          * We really need to get our PW lock before we change inode->i_size.
 281          * If we don't we can race with other i_size updaters on our node,
 282          * like ll_file_read.  We can also race with i_size propogation to
 283          * other nodes through dirtying and writeback of final cached pages.
 284          * This last one is especially bad for racing o_append users on other
 285          * nodes.
 286          */
 287         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
 288         if (cl_io_is_trunc(ios->cis_io))
 289                 UP_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 290         cio->u.setattr.cui_locks_released = 1;
 291         return 0;
 292 }
 293
 294 /**
 295  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
 296  *
 297  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 298  */
 299 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
 300                                const struct cl_io_slice *ios)
 301 {
 302         struct ccc_io      *cio       = ccc_env_io(env);
 303         struct cl_io       *io        = ios->cis_io;
 304         size_t              new_size;
 305         __u32               enqflags = 0;
 306
 307         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 308                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
 309                 if (new_size == 0)
 310                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
 311         } else {
 312                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
 313                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
 314                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
 315                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
 316                         return 0;
 317                 new_size = 0;
 318         }
 319         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
 320         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 321                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 322 }
 323
 324 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
 325 {
 326         int     result;
 327         /*
 328          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level. lov_stripe_lock()
 329          * is grabbed by ll_truncate() only over call to obd_adjust_kms().
 330          */
 331         ll_inode_size_lock(inode, 0);
 332         result = vmtruncate(inode, size);
 333         ll_inode_size_unlock(inode, 0);
 334
 335         return result;
 336 }
 337
 338 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
 339                                 const struct cl_io_slice *ios,
 340                                 struct inode *inode, loff_t size)
 341 {
 342         struct vvp_io        *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 343         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 344         struct cl_object     *obj   = ios->cis_obj;
 345         pgoff_t               start = cl_index(obj, size);
 346         int                   result;
 347
 348         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 349
 350         result = vvp_do_vmtruncate(inode, size);
 351
 352         /*
 353          * If a page is partially truncated, keep it owned across truncate to
 354          * prevent... races.
 355          *
 356          * XXX this properly belongs to osc, because races in question are OST
 357          * specific.
 358          */
 359         if (cl_offset(obj, start) != size) {
 360                 struct cl_object_header *hdr;
 361
 362                 hdr = cl_object_header(obj);
 363                 cfs_spin_lock(&hdr->coh_page_guard);
 364                 vio->cui_partpage = cl_page_lookup(hdr, start);
 365                 cfs_spin_unlock(&hdr->coh_page_guard);
 366
 367                 if (vio->cui_partpage != NULL)
 368                         /*
 369                          * Wait for the transfer completion for a partially
 370                          * truncated page to avoid dead-locking an OST with
 371                          * the concurrent page-wise overlapping WRITE and
 372                          * PUNCH requests. BUG:17397.
 373                          *
 374                          * Partial page is disowned in vvp_io_trunc_end().
 375                          */
 376                         cl_page_own(env, io, vio->cui_partpage);
 377         } else
 378                 vio->cui_partpage = NULL;
 379         return result;
 380 }
 381
 382 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
 383                                const struct cl_io_slice *ios)
 384 {
 385         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 386         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 387         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
 388         int result;
 389         unsigned valid = CAT_CTIME;
 390
 391         cl_object_attr_lock(obj);
 392         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
 393         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
 394                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
 395                 valid |= CAT_ATIME;
 396         }
 397         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
 398                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
 399                 valid |= CAT_MTIME;
 400         }
 401         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
 402         cl_object_attr_unlock(obj);
 403
 404         return result;
 405 }
 406
 407 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
 408                                 const struct cl_io_slice *ios)
 409 {
 410         struct ccc_io        *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 411         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 412         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 413
 414         LASSERT(cio->u.setattr.cui_locks_released);
 415
 416         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 417         cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 418
 419         if (cl_io_is_trunc(io))
 420                 return vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
 421                                             io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 422         else
 423                 return vvp_io_setattr_time(env, ios);
 424 }
 425
 426 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
 427                                const struct cl_io_slice *ios)
 428 {
 429         struct vvp_io        *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 430         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 431         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 432
 433         if (!cl_io_is_trunc(io))
 434                 return;
 435         if (vio->cui_partpage != NULL) {
 436                 cl_page_disown(env, ios->cis_io, vio->cui_partpage);
 437                 cl_page_put(env, vio->cui_partpage);
 438                 vio->cui_partpage = NULL;
 439         }
 440
 441         /*
 442          * Do vmtruncate again, to remove possible stale pages populated by
 443          * competing read threads. bz20645.
 444          */
 445         vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 446 }
 447
 448 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
 449                                 const struct cl_io_slice *ios)
 450 {
 451         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 452         struct cl_io  *io    = ios->cis_io;
 453         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_io->ci_obj);
 454
 455         if (cio->u.setattr.cui_locks_released) {
 456                 LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 457                 if (cl_io_is_trunc(io))
 458                         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 459                 cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 460         }
 461         vvp_io_fini(env, ios);
 462 }
 463
 464 #ifdef HAVE_FILE_READV
 465 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 466                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 467 {
 468         return generic_file_readv(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 469 }
 470
 471 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 472                                          struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 473 {
 474         return generic_file_writev(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 475 }
 476 #else
 477 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 478                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 479 {
 480         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 481                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
 482 }
 483
 484 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 485                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 486 {
 487         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 488                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
 489 }
 490 #endif
 491
 492 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 493                              const struct cl_io_slice *ios)
 494 {
 495         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 496         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 497         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 498         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 499         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
 500         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
 501         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 502
 503         int     result;
 504         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 505         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 506         long    tot = cio->cui_tot_count;
 507         int     exceed = 0;
 508
 509         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 510
 511         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 512
 513         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
 514         if (result != 0)
 515                 return result;
 516         else if (exceed != 0)
 517                 goto out;
 518
 519         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 520                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 521                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 522
 523         /* turn off the kernel's read-ahead */
 524         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 525
 526         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 527         if (!vio->cui_ra_window_set) {
 528                 vio->cui_ra_window_set = 1;
 529                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
 530                 /*
 531                  * XXX: explicit CFS_PAGE_SIZE
 532                  */
 533                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + CFS_PAGE_SIZE - 1);
 534                 ll_ra_read_in(file, bead);
 535         }
 536
 537         /* BUG: 5972 */
 538         file_accessed(file);
 539         switch (vio->cui_io_subtype) {
 540         case IO_NORMAL:
 541                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
 542                  break;
 543 #ifdef HAVE_KERNEL_SENDFILE
 544         case IO_SENDFILE:
 545                 result = generic_file_sendfile(file, &pos, cnt,
 546                                 vio->u.sendfile.cui_actor,
 547                                 vio->u.sendfile.cui_target);
 548                 break;
 549 #endif
 550 #ifdef HAVE_KERNEL_SPLICE_READ
 551         case IO_SPLICE:
 552                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
 553                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
 554                                 vio->u.splice.cui_flags);
 555                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
 556                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
 557                  * buffers. */
 558                 io->ci_continue = 0;
 559                 break;
 560 #endif
 561         default:
 562                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
 563                 LBUG();
 564         }
 565
 566 out:
 567         if (result >= 0) {
 568                 if (result < cnt)
 569                         io->ci_continue = 0;
 570                 io->ci_nob += result;
 571                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 572                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 573                 result = 0;
 574         }
 575         return result;
 576 }
 577
 578 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 579                               const struct cl_io_slice *ios)
 580 {
 581         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 582         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 583         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 584         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 585         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 586         ssize_t result = 0;
 587         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 588         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 589
 590         ENTRY;
 591
 592         if (cl_io_is_append(io)) {
 593                 /*
 594                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 595                  * out-of-order writes.
 596                  */
 597                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 598 #ifndef HAVE_FILE_WRITEV
 599                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
 600 #endif
 601         }
 602
 603         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
 604
 605         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
 606                 result = 0;
 607         else
 608                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
 609
 610         if (result > 0) {
 611                 if (result < cnt)
 612                         io->ci_continue = 0;
 613                 io->ci_nob += result;
 614                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 615                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 616                 result = 0;
 617         }
 618         RETURN(result);
 619 }
 620
 621 #ifndef HAVE_VM_OP_FAULT
 622 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 623 {
 624         cfs_page_t *vmpage;
 625
 626         vmpage = filemap_nopage(cfio->ft_vma, cfio->nopage.ft_address,
 627                                 cfio->nopage.ft_type);
 628
 629         if (vmpage == NOPAGE_SIGBUS) {
 630                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - SIGBUS\n",
 631                        cfio->nopage.ft_address,(long)cfio->nopage.ft_type);
 632                 return -EFAULT;
 633         } else if (vmpage == NOPAGE_OOM) {
 634                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - OOM\n",
 635                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 636                 return -ENOMEM;
 637         }
 638
 639         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmpage, "got addr %lu type %lx\n",
 640                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 641
 642         cfio->ft_vmpage = vmpage;
 643         lock_page(vmpage);
 644
 645         return 0;
 646 }
 647 #else
 648 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 649 {
 650         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
 651
 652         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
 653
 654         if (vmf->page) {
 655                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
 656                                vmf->virtual_address);
 657                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
 658                         lock_page(vmf->page);
 659                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
 660                 }
 661
 662                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
 663                 return 0;
 664         }
 665
 666         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
 667                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
 668                 return -EFAULT;
 669         }
 670
 671         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
 672                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
 673                 return -ENOMEM;
 674         }
 675
 676         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
 677                 return -EAGAIN;
 678
 679         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
 680         return -EINVAL;
 681 }
 682
 683 #endif
 684
 685 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 686                               const struct cl_io_slice *ios)
 687 {
 688         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 689         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
 690         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 691         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
 692         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 693         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 694         loff_t               offset;
 695         int                  result  = 0;
 696         cfs_page_t          *vmpage  = NULL;
 697         struct cl_page      *page;
 698         loff_t               size;
 699         pgoff_t              last; /* last page in a file data region */
 700
 701         if (fio->ft_executable &&
 702             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 703                 CWARN("binary "DFID
 704                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 705                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 706
 707         /* offset of the last byte on the page */
 708         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 709         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 710         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
 711         if (result != 0)
 712                 return result;
 713
 714         /* must return locked page */
 715         if (fio->ft_mkwrite) {
 716                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
 717                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
 718         } else {
 719                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
 720                 if (result != 0)
 721                         return result;
 722         }
 723
 724         vmpage = cfio->ft_vmpage;
 725         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 726
 727         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
 728                 ll_invalidate_page(vmpage);
 729
 730         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
 731          * it still can be truncated locally. */
 732         if (unlikely(vmpage->mapping == NULL)) {
 733                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
 734
 735                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
 736                  * and retry. */
 737                 GOTO(out, result = +1);
 738         }
 739
 740         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 741         if (IS_ERR(page))
 742                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 743
 744         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
 745          * earlier. */
 746         if (fio->ft_mkwrite) {
 747                 wait_on_page_writeback(vmpage);
 748                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
 749                         struct ccc_page *cp;
 750
 751                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
 752                         cl_page_assume(env, io, page);
 753
 754                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
 755                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
 756
 757                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
 758                          * started before the page is really made dirty, we
 759                          * still have chance to detect it. */
 760                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
 761                         if (result < 0) {
 762                                 cl_page_unassume(env, io, page);
 763                                 cl_page_put(env, page);
 764
 765                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
 766                                 if (result == -EDQUOT)
 767                                         result = -ENOSPC;
 768                                 GOTO(out, result);
 769                         }
 770                 }
 771         }
 772
 773         size = i_size_read(inode);
 774         last = cl_index(obj, size - 1);
 775         LASSERT(fio->ft_index <= last);
 776         if (fio->ft_index == last)
 777                 /*
 778                  * Last page is mapped partially.
 779                  */
 780                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
 781         else
 782                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
 783
 784         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
 785         fio->ft_page = page;
 786         EXIT;
 787
 788 out:
 789         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
 790         unlock_page(vmpage);
 791 #ifdef HAVE_VM_OP_FAULT
 792         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
 793 #endif
 794         return result;
 795 }
 796
 797 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
 798                             const struct cl_io_slice *ios,
 799                             const struct cl_page_slice *slice)
 800 {
 801         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
 802         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
 803         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
 804         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
 805         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
 806         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 807         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
 808         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
 809         cfs_page_t                *vmpage = cp->cpg_page;
 810         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
 811         int rc;
 812
 813         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 814         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
 815
 816         ENTRY;
 817
 818         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 819             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 820                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
 821                            cp->cpg_defer_uptodate);
 822
 823         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
 824         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
 825         if (rc != -EBUSY) {
 826                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
 827                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
 828                                "match failed", rc);
 829                 if (rc != -ENODATA)
 830                         RETURN(rc);
 831         }
 832
 833         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
 834                 cp->cpg_ra_used = 1;
 835                 cl_page_export(env, page, 1);
 836         }
 837         /*
 838          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
 839          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
 840          */
 841         cl_2queue_add(queue, page);
 842         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 843             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 844                 ll_readahead(env, io, ras,
 845                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
 846
 847         RETURN(0);
 848 }
 849
 850 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 851                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
 852                             enum cl_req_type crt)
 853 {
 854         struct cl_2queue  *queue;
 855         int result;
 856
 857         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 858
 859         queue = &io->ci_queue;
 860         cl_2queue_init_page(queue, page);
 861
 862         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, CRP_NORMAL, 0);
 863         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 864
 865         if (crt == CRT_READ)
 866                 /*
 867                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
 868                  * error.
 869                  */
 870                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 871         cl_2queue_fini(env, queue);
 872
 873         return result;
 874 }
 875
 876 /**
 877  * Prepare partially written-to page for a write.
 878  */
 879 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 880                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
 881                                   struct ccc_page *cp,
 882                                   unsigned from, unsigned to)
 883 {
 884         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
 885         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
 886         int             result;
 887
 888         cl_object_attr_lock(obj);
 889         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 890         cl_object_attr_unlock(obj);
 891         if (result == 0) {
 892                 /*
 893                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
 894                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 895                  * purposes here we can treat it like i_size.
 896                  */
 897                 if (attr->cat_kms <= offset) {
 898                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
 899
 900                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 901                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 902                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
 903                         cp->cpg_ra_used = 1;
 904                 else
 905                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
 906                 /*
 907                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
 908                  * to update the inode because the write might modify the
 909                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
 910                  * since LVB functions will be called when user space program
 911                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
 912                  * details. -jay
 913                  */
 914                 if (result == 0)
 915                         cl_page_export(env, pg, 1);
 916         }
 917         return result;
 918 }
 919
 920 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
 921                                 const struct cl_io_slice *ios,
 922                                 const struct cl_page_slice *slice,
 923                                 unsigned from, unsigned to)
 924 {
 925         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
 926         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
 927         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
 928         cfs_page_t       *vmpage = cp->cpg_page;
 929
 930         int result;
 931
 932         ENTRY;
 933
 934         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 935         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
 936
 937         result = 0;
 938
 939         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
 940         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 941                 /*
 942                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
 943                  * set it up to date until commit_write
 944                  */
 945                 if (from == 0 && to == CFS_PAGE_SIZE) {
 946                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
 947                         POISON_PAGE(page, 0x11);
 948                 } else
 949                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
 950                                                         pg, cp, from, to);
 951         } else
 952                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
 953         RETURN(result);
 954 }
 955
 956 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
 957                                const struct cl_io_slice *ios,
 958                                const struct cl_page_slice *slice,
 959                                unsigned from, unsigned to)
 960 {
 961         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
 962         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
 963         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
 964         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
 965         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
 966         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 967         cfs_page_t        *vmpage = cp->cpg_page;
 968
 969         int    result;
 970         int    tallyop;
 971         loff_t size;
 972
 973         ENTRY;
 974
 975         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 976         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
 977
 978         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
 979         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
 980
 981         /*
 982          * queue a write for some time in the future the first time we
 983          * dirty the page.
 984          *
 985          * This is different from what other file systems do: they usually
 986          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
 987          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
 988          * to be started earlier for the following reasons:
 989          *
 990          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
 991          *     of cached data on the clients a lot;
 992          *
 993          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
 994          *     and the IO should complete as quickly as possible;
 995          *
 996          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
 997          *     client max cache is hit
 998          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
 999          *
1000          */
1001         if (!PageDirty(vmpage)) {
1002                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1003                 vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1004                 set_page_dirty(vmpage);
1005                 /* ll_set_page_dirty() does the same for now, but
1006                  * it will not soon. */
1007                 vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1008                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1009                 if (result == -EDQUOT) {
1010                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> CFS_PAGE_SHIFT;
1011                         bool need_clip = true;
1012
1013                         /*
1014                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1015                          * strategies are:
1016                          *
1017                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1018                          *
1019                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1020                          *     next one.
1021                          *
1022                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1023                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1024                          * what the new code continues to do for the time
1025                          * being.
1026                          */
1027                         if (last_index > pg->cp_index) {
1028                                 to = CFS_PAGE_SIZE;
1029                                 need_clip = false;
1030                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1031                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1032                                 if (to < size_to)
1033                                         to = size_to;
1034                         }
1035                         if (need_clip)
1036                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1037                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1038                         if (result)
1039                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1040                                        pg->cp_index, inode, result);
1041                 }
1042         } else {
1043                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1044                 result = 0;
1045         }
1046         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1047
1048         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1049
1050         ll_inode_size_lock(inode, 0);
1051         if (result == 0) {
1052                 if (size > i_size_read(inode)) {
1053                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1054                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1055                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1056                                (unsigned long)size);
1057                 }
1058                 cl_page_export(env, pg, 1);
1059         } else {
1060                 if (size > i_size_read(inode))
1061                         cl_page_discard(env, io, pg);
1062         }
1063         ll_inode_size_unlock(inode, 0);
1064         RETURN(result);
1065 }
1066
1067 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1068         .op = {
1069                 [CIT_READ] = {
1070                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1071                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1072                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1073                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1074                 },
1075                 [CIT_WRITE] = {
1076                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1077                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1078                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1079                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1080                 },
1081                 [CIT_SETATTR] = {
1082                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1083                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1084                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1085                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1086                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1087                 },
1088                 [CIT_FAULT] = {
1089                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1090                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1091                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1092                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1093                         .cio_end       = ccc_io_end
1094                 },
1095                 [CIT_MISC] = {
1096                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1097                 }
1098         },
1099         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1100         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1101         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1102 };
1103
1104 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1105                 struct cl_io *io)
1106 {
1107         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1108         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1109         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1110         struct ll_sb_info  *sbi   = ll_i2sbi(inode);
1111         int                 result;
1112
1113         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1114         ENTRY;
1115
1116         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1117         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1118         vio->cui_ra_window_set = 0;
1119         result = 0;
1120         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1121                 size_t count;
1122
1123                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1124                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1125                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1126                 if (count == 0)
1127                         result = 1;
1128                 else {
1129                         cio->cui_tot_count = count;
1130                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1131                 }
1132         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1133                 if (cl_io_is_trunc(io))
1134                         /* lockless truncate? */
1135                         ll_stats_ops_tally(sbi, LPROC_LL_TRUNC, 1);
1136                 else
1137                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1138         }
1139         RETURN(result);
1140 }
1141
1142 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1143                                 const struct cl_io_slice *slice)
1144 {
1145         /* Caling just for assertion */
1146         cl2ccc_io(env, slice);
1147         return vvp_env_io(env);
1148 }
1149