Whamcloud - gitweb
eb67f65057b8ad014178ffd5072536185300f592
[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 (ll_layout_version_get(lli) != cio->cui_layout_gen) {
87                         io->ci_need_restart = 1;
88                         /* this will return application a short read/write */
89                         io->ci_continue = 0;
90                         rc = false;
91                 }
92         case CIT_FAULT:
93                 /* fault is okay because we've already had a page. */
94         default:
95                 break;
96         }
97
98         return rc;
99 }
100
101 /*****************************************************************************
102  *
103  * io operations.
104  *
105  */
106
107 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
108                                   const struct cl_io_slice *ios)
109 {
110         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
111         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
112
113         LASSERT(inode ==
114                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
115         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
116         return 0;
117 }
118
119 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
120 {
121         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
122         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
123         struct ccc_io    *cio = cl2ccc_io(env, ios);
124         struct inode     *inode = ccc_object_inode(obj);
125
126         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
127
128         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
129                            "restore needed %d\n",
130                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
131                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
132                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
133
134         if (io->ci_restore_needed == 1) {
135                 int     rc;
136
137                 /* file was detected release, we need to restore it
138                  * before finishing the io
139                  */
140                 rc = ll_layout_restore(inode, 0, OBD_OBJECT_EOF);
141                 /* if restore registration failed, no restart,
142                  * we will return -ENODATA */
143                 /* The layout will change after restore, so we need to
144                  * block on layout lock hold by the MDT
145                  * as MDT will not send new layout in lvb (see LU-3124)
146                  * we have to explicitly fetch it, all this will be done
147                  * by ll_layout_refresh()
148                  */
149                 if (rc == 0) {
150                         io->ci_restore_needed = 0;
151                         io->ci_need_restart = 1;
152                         io->ci_verify_layout = 1;
153                 } else {
154                         io->ci_restore_needed = 1;
155                         io->ci_need_restart = 0;
156                         io->ci_verify_layout = 0;
157                         io->ci_result = rc;
158                 }
159         }
160
161         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
162                 __u32 gen = 0;
163
164                 /* check layout version */
165                 ll_layout_refresh(inode, &gen);
166                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen != gen;
167                 if (io->ci_need_restart) {
168                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
169                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
170                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
171                                cio->cui_layout_gen, gen);
172                         /* today successful restore is the only possible
173                          * case */
174                         /* restore was done, clear restoring state */
175                         ll_i2info(ccc_object_inode(obj))->lli_flags &=
176                                 ~LLIF_FILE_RESTORING;
177                 }
178         }
179 }
180
181 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
182                               const struct cl_io_slice *ios)
183 {
184         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
185         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
186
187         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
188
189         if (page != NULL) {
190                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
191                 cl_page_put(env, page);
192                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
193         }
194         vvp_io_fini(env, ios);
195 }
196
197 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
198 {
199         /*
200          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
201          * writes back to the file and that only happens in shared
202          * writable vmas
203          */
204         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
205                 return CLM_WRITE;
206         return CLM_READ;
207 }
208
209 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
210                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
211 {
212         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
213         struct mm_struct       *mm = current->mm;
214         struct vm_area_struct  *vma;
215         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
216         ldlm_policy_data_t      policy;
217         unsigned long           addr;
218         unsigned long           seg;
219         ssize_t                 count;
220         int                     result;
221         ENTRY;
222
223         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
224
225         if (!cl_is_normalio(env, io))
226                 RETURN(0);
227
228         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
229                 RETURN(0);
230
231         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
232         if (mm == NULL)
233                 RETURN(0);
234
235         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
236                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
237
238                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
239                 count = iv->iov_len;
240                 if (count == 0)
241                         continue;
242
243                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
244                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
245
246                 down_read(&mm->mmap_sem);
247                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
248                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
249                         int flags = CEF_MUST;
250
251                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
252                                 /*
253                                  * For no lock case, a lockless lock will be
254                                  * generated.
255                                  */
256                                 flags = CEF_NEVER;
257                         }
258
259                         /*
260                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
261                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
262                          * only writes on it.
263                          */
264                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
265                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
266                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
267                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
268                                                     policy.l_extent.start);
269                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
270                                                   policy.l_extent.end);
271                         descr->cld_enq_flags = flags;
272                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
273
274                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
275                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
276                                descr->cld_end);
277
278                         if (result < 0) {
279                                 up_read(&mm->mmap_sem);
280                                 RETURN(result);
281                         }
282
283                         if (vma->vm_end - addr >= count)
284                                 break;
285
286                         count -= vma->vm_end - addr;
287                         addr = vma->vm_end;
288                 }
289                 up_read(&mm->mmap_sem);
290         }
291         RETURN(0);
292 }
293
294 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
295                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
296 {
297         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
298         int result;
299         int ast_flags = 0;
300
301         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
302         ENTRY;
303
304         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
305
306         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
307                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
308         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
309         if (result == 0)
310                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
311         RETURN(result);
312 }
313
314 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
315                             const struct cl_io_slice *ios)
316 {
317         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
318         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
319         int result;
320
321         ENTRY;
322         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
323         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
324                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
325                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
326                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
327                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
328         else
329                 result = 0;
330         RETURN(result);
331 }
332
333 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
334                              const struct cl_io_slice *ios)
335 {
336         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
337         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
338         /*
339          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
340          */
341         return ccc_io_one_lock_index
342                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
343                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
344 }
345
346 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
347                              const struct cl_io_slice *ios)
348 {
349         struct cl_io *io = ios->cis_io;
350         loff_t start;
351         loff_t end;
352
353         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
354                 start = 0;
355                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
356         } else {
357                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
358                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
359         }
360         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
361 }
362
363 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
364                                     const struct cl_io_slice *ios)
365 {
366         return 0;
367 }
368
369 /**
370  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
371  *
372  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
373  */
374 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
375                                const struct cl_io_slice *ios)
376 {
377         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
378         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
379         __u64 new_size;
380         __u32 enqflags = 0;
381
382         if (cl_io_is_trunc(io)) {
383                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
384                 if (new_size == 0)
385                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
386         } else {
387                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
388                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
389                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
390                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
391                         return 0;
392                 new_size = 0;
393         }
394         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
395         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
396                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
397 }
398
399 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
400 {
401         int     result;
402         loff_t oldsize;
403
404         /*
405          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
406          */
407         ll_inode_size_lock(inode);
408         result = inode_newsize_ok(inode, size);
409         if (result < 0) {
410                 ll_inode_size_unlock(inode);
411                 return result;
412         }
413         oldsize = inode->i_size;
414         i_size_write(inode, size);
415
416         truncate_pagecache(inode, oldsize, size);
417         ll_inode_size_unlock(inode);
418         return result;
419 }
420
421 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
422                                 const struct cl_io_slice *ios,
423                                 struct inode *inode, loff_t size)
424 {
425         inode_dio_wait(inode);
426         return 0;
427 }
428
429 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
430                                const struct cl_io_slice *ios)
431 {
432         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
433         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
434         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
435         int result;
436         unsigned valid = CAT_CTIME;
437
438         cl_object_attr_lock(obj);
439         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
440         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
441                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
442                 valid |= CAT_ATIME;
443         }
444         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
445                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
446                 valid |= CAT_MTIME;
447         }
448         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
449         cl_object_attr_unlock(obj);
450
451         return result;
452 }
453
454 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
455                                 const struct cl_io_slice *ios)
456 {
457         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
458         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
459         int result = 0;
460
461         mutex_lock(&inode->i_mutex);
462         if (cl_io_is_trunc(io))
463                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
464                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
465         if (result == 0)
466                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
467         return result;
468 }
469
470 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
471                                const struct cl_io_slice *ios)
472 {
473         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
474         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
475
476         if (cl_io_is_trunc(io)) {
477                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
478                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
479                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
480                 inode_dio_write_done(inode);
481         }
482         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
483 }
484
485 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
486                                 const struct cl_io_slice *ios)
487 {
488         vvp_io_fini(env, ios);
489 }
490
491 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
492                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
493 {
494         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
495                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
496 }
497
498 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
499                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
500 {
501         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
502                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
503 }
504
505 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
506                              const struct cl_io_slice *ios)
507 {
508         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
509         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
510         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
511         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
512         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
513         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
514         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
515
516         int     result;
517         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
518         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
519         long    tot = cio->cui_tot_count;
520         int     exceed = 0;
521
522         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
523
524         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
525
526         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
527                 return 0;
528
529         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
530         if (result != 0)
531                 return result;
532         else if (exceed != 0)
533                 goto out;
534
535         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
536                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
537                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
538
539         /* turn off the kernel's read-ahead */
540         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
541
542         /* initialize read-ahead window once per syscall */
543         if (!vio->cui_ra_window_set) {
544                 vio->cui_ra_window_set = 1;
545                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
546                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
547                 ll_ra_read_in(file, bead);
548         }
549
550         /* BUG: 5972 */
551         file_accessed(file);
552         switch (vio->cui_io_subtype) {
553         case IO_NORMAL:
554                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
555                  break;
556         case IO_SPLICE:
557                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
558                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
559                                 vio->u.splice.cui_flags);
560                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
561                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
562                  * buffers. */
563                 io->ci_continue = 0;
564                 break;
565         default:
566                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
567                 LBUG();
568         }
569
570 out:
571         if (result >= 0) {
572                 if (result < cnt)
573                         io->ci_continue = 0;
574                 io->ci_nob += result;
575                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid, cio->cui_fd,
576                                   pos, result, READ);
577                 result = 0;
578         }
579
580         return result;
581 }
582
583 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
584 {
585         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
586         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
587
588         if (vio->cui_ra_window_set)
589                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
590
591         vvp_io_fini(env, ios);
592 }
593
594 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
595                               const struct cl_io_slice *ios)
596 {
597         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
598         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
599         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
600         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
601         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
602         ssize_t result = 0;
603         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
604         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
605
606         ENTRY;
607
608         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
609                 RETURN(0);
610
611         if (cl_io_is_append(io)) {
612                 /*
613                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
614                  * out-of-order writes.
615                  */
616                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
617                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
618         }
619
620         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
621
622         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
623                 result = 0;
624         else
625                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
626
627         if (result > 0) {
628                 if (result < cnt)
629                         io->ci_continue = 0;
630                 io->ci_nob += result;
631                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
632                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
633                 result = 0;
634         }
635
636         RETURN(result);
637 }
638
639 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
640 {
641         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
642
643         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
644
645         if (vmf->page) {
646                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
647                                vmf->virtual_address);
648                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
649                         lock_page(vmf->page);
650                         cfio->fault.ft_flags |= VM_FAULT_LOCKED;
651                 }
652
653                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
654                 return 0;
655         }
656
657         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
658                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
659                 return -EFAULT;
660         }
661
662         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
663                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
664                 return -ENOMEM;
665         }
666
667         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
668                 return -EAGAIN;
669
670         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
671         return -EINVAL;
672 }
673
674 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
675                               const struct cl_io_slice *ios)
676 {
677         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
678         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
679         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
680         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
681         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
682         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
683         loff_t               offset;
684         int                  result  = 0;
685         struct page          *vmpage  = NULL;
686         struct cl_page      *page;
687         loff_t               size;
688         pgoff_t              last; /* last page in a file data region */
689
690         if (fio->ft_executable &&
691             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
692                 CWARN("binary "DFID
693                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
694                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
695
696         /* offset of the last byte on the page */
697         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
698         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
699         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
700         if (result != 0)
701                 return result;
702
703         /* must return locked page */
704         if (fio->ft_mkwrite) {
705                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
706                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
707         } else {
708                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
709                 if (result != 0)
710                         return result;
711         }
712
713         vmpage = cfio->ft_vmpage;
714         LASSERT(PageLocked(vmpage));
715
716         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
717                 ll_invalidate_page(vmpage);
718
719         size = i_size_read(inode);
720         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
721          * it still can be truncated locally. */
722         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
723                      (page_offset(vmpage) > size))) {
724                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
725
726                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
727                  * and retry. */
728                 GOTO(out, result = +1);
729         }
730
731
732         if (fio->ft_mkwrite ) {
733                 pgoff_t last_index;
734                 /*
735                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
736                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
737                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
738                  * not past the end of the file.
739                  */
740                 last_index = cl_index(obj, size - 1);
741                 if (last_index < fio->ft_index) {
742                         CDEBUG(D_PAGE,
743                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
744                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
745                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
746                         /*
747                          * We need to return if we are
748                          * passed the end of the file. This will propagate
749                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
750                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
751                          * value returned here will be silently
752                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
753                          * the error code would be converted back to ENODATA
754                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
755                          * to handle both cases
756                          */
757                         GOTO(out, result = -ENODATA);
758                 }
759         }
760
761         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
762         if (IS_ERR(page))
763                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
764
765         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
766          * earlier. */
767         if (fio->ft_mkwrite) {
768                 wait_on_page_writeback(vmpage);
769                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
770                         struct ccc_page *cp;
771
772                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
773                         cl_page_assume(env, io, page);
774
775                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
776                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
777
778                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
779                          * started before the page is really made dirty, we
780                          * still have chance to detect it. */
781                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
782                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
783
784                         vmpage = NULL;
785                         if (result < 0) {
786                                 cl_page_unmap(env, io, page);
787                                 cl_page_discard(env, io, page);
788                                 cl_page_disown(env, io, page);
789
790                                 cl_page_put(env, page);
791
792                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
793                                 if (result == -EDQUOT)
794                                         result = -ENOSPC;
795                                 GOTO(out, result);
796                         } else
797                                 cl_page_disown(env, io, page);
798                 }
799         }
800
801         last = cl_index(obj, size - 1);
802         /*
803          * The ft_index is only used in the case of
804          * a mkwrite action. We need to check
805          * our assertions are correct, since
806          * we should have caught this above
807          */
808         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last);
809         if (fio->ft_index == last)
810                 /*
811                  * Last page is mapped partially.
812                  */
813                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
814         else
815                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
816
817         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
818         fio->ft_page = page;
819         EXIT;
820
821 out:
822         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
823         if (vmpage != NULL)
824                 unlock_page(vmpage);
825         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
826         return result;
827 }
828
829 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
830                               const struct cl_io_slice *ios)
831 {
832         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
833          * verify pages have been written, but this is difficult because of
834          * race. */
835         return 0;
836 }
837
838 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
839                             const struct cl_io_slice *ios,
840                             const struct cl_page_slice *slice)
841 {
842         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
843         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
844         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
845         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
846         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
847         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
848         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
849         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
850         struct page                *vmpage = cp->cpg_page;
851         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
852         int rc;
853
854         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
855         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
856
857         ENTRY;
858
859         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
860             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
861                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
862                            cp->cpg_defer_uptodate);
863
864         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
865         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
866         if (rc != -EBUSY) {
867                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
868                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
869                                "match failed", rc);
870                 if (rc != -ENODATA)
871                         RETURN(rc);
872         }
873
874         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
875                 cp->cpg_ra_used = 1;
876                 cl_page_export(env, page, 1);
877         }
878         /*
879          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
880          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
881          */
882         cl_2queue_add(queue, page);
883         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
884             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
885                 ll_readahead(env, io, ras,
886                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
887
888         RETURN(0);
889 }
890
891 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
892                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
893                             enum cl_req_type crt)
894 {
895         struct cl_2queue  *queue;
896         int result;
897
898         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
899
900         queue = &io->ci_queue;
901         cl_2queue_init_page(queue, page);
902
903         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
904         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
905
906         if (crt == CRT_READ)
907                 /*
908                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
909                  * error.
910                  */
911                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
912         cl_2queue_fini(env, queue);
913
914         return result;
915 }
916
917 /**
918  * Prepare partially written-to page for a write.
919  */
920 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
921                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
922                                   struct ccc_page *cp,
923                                   unsigned from, unsigned to)
924 {
925         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
926         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
927         int             result;
928
929         cl_object_attr_lock(obj);
930         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
931         cl_object_attr_unlock(obj);
932         if (result == 0) {
933                 /*
934                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
935                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
936                  * purposes here we can treat it like i_size.
937                  */
938                 if (attr->cat_kms <= offset) {
939                         char *kaddr = ll_kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
940
941                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
942                         ll_kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
943                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
944                         cp->cpg_ra_used = 1;
945                 else
946                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
947                 /*
948                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
949                  * to update the inode because the write might modify the
950                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
951                  * since LVB functions will be called when user space program
952                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
953                  * details. -jay
954                  */
955                 if (result == 0)
956                         cl_page_export(env, pg, 1);
957         }
958         return result;
959 }
960
961 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
962                                 const struct cl_io_slice *ios,
963                                 const struct cl_page_slice *slice,
964                                 unsigned from, unsigned to)
965 {
966         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
967         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
968         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
969         struct page       *vmpage = cp->cpg_page;
970
971         int result;
972
973         ENTRY;
974
975         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
976         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
977
978         result = 0;
979
980         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
981         if (!PageUptodate(vmpage)) {
982                 /*
983                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
984                  * set it up to date until commit_write
985                  */
986                 if (from == 0 && to == PAGE_CACHE_SIZE) {
987                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
988                         POISON_PAGE(page, 0x11);
989                 } else
990                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
991                                                         pg, cp, from, to);
992         } else
993                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
994         RETURN(result);
995 }
996
997 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
998                                const struct cl_io_slice *ios,
999                                const struct cl_page_slice *slice,
1000                                unsigned from, unsigned to)
1001 {
1002         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
1003         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
1004         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
1005         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
1006         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
1007         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1008         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1009         struct page        *vmpage = cp->cpg_page;
1010
1011         int    result;
1012         int    tallyop;
1013         loff_t size;
1014
1015         ENTRY;
1016
1017         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
1018         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
1019
1020         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
1021         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
1022
1023         /*
1024          * queue a write for some time in the future the first time we
1025          * dirty the page.
1026          *
1027          * This is different from what other file systems do: they usually
1028          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
1029          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
1030          * to be started earlier for the following reasons:
1031          *
1032          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
1033          *     of cached data on the clients a lot;
1034          *
1035          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
1036          *     and the IO should complete as quickly as possible;
1037          *
1038          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
1039          *     client max cache is hit
1040          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
1041          *
1042          */
1043         if (!PageDirty(vmpage)) {
1044                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1045                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1046                 if (result == 0) {
1047                         /* page was added into cache successfully. */
1048                         set_page_dirty(vmpage);
1049                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1050                 } else if (result == -EDQUOT) {
1051                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1052                         bool need_clip = true;
1053
1054                         /*
1055                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1056                          * strategies are:
1057                          *
1058                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1059                          *
1060                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1061                          *     next one.
1062                          *
1063                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1064                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1065                          * what the new code continues to do for the time
1066                          * being.
1067                          */
1068                         if (last_index > pg->cp_index) {
1069                                 to = PAGE_CACHE_SIZE;
1070                                 need_clip = false;
1071                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1072                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1073                                 if (to < size_to)
1074                                         to = size_to;
1075                         }
1076                         if (need_clip)
1077                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1078                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1079                         if (result)
1080                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1081                                        pg->cp_index, inode, result);
1082                 }
1083         } else {
1084                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1085                 result = 0;
1086         }
1087         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1088
1089         /* Inode should be marked DIRTY even if no new page was marked DIRTY
1090          * because page could have been not flushed between 2 modifications.
1091          * It is important the file is marked DIRTY as soon as the I/O is done
1092          * Indeed, when cache is flushed, file could be already closed and it
1093          * is too late to warn the MDT.
1094          * It is acceptable that file is marked DIRTY even if I/O is dropped
1095          * for some reasons before being flushed to OST.
1096          */
1097         if (result == 0) {
1098                 spin_lock(&lli->lli_lock);
1099                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
1100                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
1101         }
1102
1103         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1104
1105         ll_inode_size_lock(inode);
1106         if (result == 0) {
1107                 if (size > i_size_read(inode)) {
1108                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1109                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1110                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1111                                (unsigned long)size);
1112                 }
1113                 cl_page_export(env, pg, 1);
1114         } else {
1115                 if (size > i_size_read(inode))
1116                         cl_page_discard(env, io, pg);
1117         }
1118         ll_inode_size_unlock(inode);
1119         RETURN(result);
1120 }
1121
1122 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1123         .op = {
1124                 [CIT_READ] = {
1125                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1126                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1127                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1128                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1129                 },
1130                 [CIT_WRITE] = {
1131                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1132                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1133                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1134                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1135                 },
1136                 [CIT_SETATTR] = {
1137                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1138                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1139                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1140                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1141                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1142                 },
1143                 [CIT_FAULT] = {
1144                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1145                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1146                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1147                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1148                         .cio_end       = ccc_io_end
1149                 },
1150                 [CIT_FSYNC] = {
1151                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1152                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1153                 },
1154                 [CIT_MISC] = {
1155                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1156                 }
1157         },
1158         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1159         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1160         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1161 };
1162
1163 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1164                 struct cl_io *io)
1165 {
1166         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1167         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1168         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1169         int                 result;
1170
1171         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1172         ENTRY;
1173
1174         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
1175                            "restore needed %d\n",
1176                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1177                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1178                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1179
1180         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1181         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1182         vio->cui_ra_window_set = 0;
1183         result = 0;
1184         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1185                 size_t count;
1186                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1187
1188                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1189                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1190                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1191                 if (count == 0)
1192                         result = 1;
1193                 else {
1194                         cio->cui_tot_count = count;
1195                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1196                 }
1197                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1198                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1199                  *
1200                  * it's not accurate if the file is shared by different
1201                  * jobs.
1202                  */
1203                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1204         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1205                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1206                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1207         }
1208
1209         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1210          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1211          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1212         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1213                 io->ci_ignore_layout = 1;
1214
1215         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1216          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1217          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1218         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1219                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1220                 if (result == -ENOENT)
1221                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1222                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1223                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1224                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1225                         result = 0;
1226                 if (result < 0)
1227                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1228                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1229                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1230         }
1231
1232         RETURN(result);
1233 }
1234
1235 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1236                                 const struct cl_io_slice *slice)
1237 {
1238         /* Caling just for assertion */
1239         cl2ccc_io(env, slice);
1240         return vvp_env_io(env);
1241 }