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, 2012, Whamcloud, Inc.
  33  */
  34 /*
  35  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  36  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  37  *
  38  * Implementation of cl_io for VVP layer.
  39  *
  40  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
  41  */
  42
  43 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  44
  45 #ifndef __KERNEL__
  46 # error This file is kernel only.
  47 #endif
  48
  49 #include <obd.h>
  50 #include <lustre_lite.h>
  51
  52 #include "vvp_internal.h"
  53
  54 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
  55                                 const struct cl_io_slice *slice);
  56
  57 /**
  58  * True, if \a io is a normal io, False for sendfile() / splice_{read|write}
  59  */
  60 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
  61 {
  62         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
  63
  64         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
  65
  66         return vio->cui_io_subtype == IO_NORMAL;
  67 }
  68
  69 /*****************************************************************************
  70  *
  71  * io operations.
  72  *
  73  */
  74
  75 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
  76                                   const struct cl_io_slice *ios)
  77 {
  78         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
  79         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
  80
  81         LASSERT(inode ==
  82                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
  83         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
  84         return 0;
  85 }
  86
  87 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
  88 {
  89         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
  90         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
  91
  92         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
  93         if (io->ci_type == CIT_READ) {
  94                 struct vvp_io     *vio  = cl2vvp_io(env, ios);
  95                 struct ccc_io     *cio  = cl2ccc_io(env, ios);
  96
  97                 if (vio->cui_ra_window_set)
  98                         ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
  99         }
 100
 101 }
 102
 103 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
 104                               const struct cl_io_slice *ios)
 105 {
 106         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
 107         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
 108
 109         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
 110
 111         if (page != NULL) {
 112                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 113                 cl_page_put(env, page);
 114                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 115         }
 116         vvp_io_fini(env, ios);
 117 }
 118
 119 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 120 {
 121         /*
 122          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 123          * writes back to the file and that only happens in shared
 124          * writable vmas
 125          */
 126         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 127                 return CLM_WRITE;
 128         return CLM_READ;
 129 }
 130
 131 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 132                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 133 {
 134         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 135         struct vm_area_struct  *vma;
 136         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 137         ldlm_policy_data_t      policy;
 138         unsigned long           addr;
 139         unsigned long           seg;
 140         ssize_t                 count;
 141         int                     result;
 142         ENTRY;
 143
 144         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 145
 146         if (!cl_is_normalio(env, io))
 147                 RETURN(0);
 148
 149         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
 150                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
 151
 152                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 153                 count = iv->iov_len;
 154                 if (count == 0)
 155                         continue;
 156
 157                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 158                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 159                 while((vma = our_vma(addr, count)) != NULL) {
 160                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 161                         int flags = CEF_MUST;
 162
 163                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
 164                                 /*
 165                                  * For no lock case, a lockless lock will be
 166                                  * generated.
 167                                  */
 168                                 flags = CEF_NEVER;
 169                         }
 170
 171                         /*
 172                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 173                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 174                          * only writes on it.
 175                          */
 176                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 177                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 178                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 179                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 180                                                     policy.l_extent.start);
 181                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 182                                                   policy.l_extent.end);
 183                         descr->cld_enq_flags = flags;
 184                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
 185
 186                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
 187                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
 188                                descr->cld_end);
 189
 190                         if (result < 0)
 191                                 RETURN(result);
 192
 193                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 194                                 break;
 195
 196                         count -= vma->vm_end - addr;
 197                         addr = vma->vm_end;
 198                 }
 199         }
 200         RETURN(0);
 201 }
 202
 203 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 204                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 205 {
 206         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 207         int result;
 208         int ast_flags = 0;
 209
 210         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 211         ENTRY;
 212
 213         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
 214
 215         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 216                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 217         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
 218         if (result == 0)
 219                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 220         RETURN(result);
 221 }
 222
 223 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 224                             const struct cl_io_slice *ios)
 225 {
 226         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
 227         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
 228         int result;
 229
 230         ENTRY;
 231         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
 232         if (lli->lli_smd != NULL) /* lsm-less file, don't need to lock */
 233                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
 234                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
 235                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
 236                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
 237         else
 238                 result = 0;
 239         RETURN(result);
 240 }
 241
 242 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 243                              const struct cl_io_slice *ios)
 244 {
 245         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 246         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 247         /*
 248          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 249          */
 250         return ccc_io_one_lock_index
 251                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 252                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
 253 }
 254
 255 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 256                              const struct cl_io_slice *ios)
 257 {
 258         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 259         loff_t start;
 260         loff_t end;
 261
 262         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 263                 start = 0;
 264                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
 265         } else {
 266                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 267                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 268         }
 269         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 270 }
 271
 272 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
 273                                     const struct cl_io_slice *ios)
 274 {
 275         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 276         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
 277
 278         /*
 279          * We really need to get our PW lock before we change inode->i_size.
 280          * If we don't we can race with other i_size updaters on our node,
 281          * like ll_file_read.  We can also race with i_size propogation to
 282          * other nodes through dirtying and writeback of final cached pages.
 283          * This last one is especially bad for racing o_append users on other
 284          * nodes.
 285          */
 286         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
 287         if (cl_io_is_trunc(ios->cis_io))
 288                 UP_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 289         cio->u.setattr.cui_locks_released = 1;
 290         return 0;
 291 }
 292
 293 /**
 294  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
 295  *
 296  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 297  */
 298 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
 299                                const struct cl_io_slice *ios)
 300 {
 301         struct ccc_io      *cio       = ccc_env_io(env);
 302         struct cl_io       *io        = ios->cis_io;
 303         size_t              new_size;
 304         __u32               enqflags = 0;
 305
 306         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 307                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
 308                 if (new_size == 0)
 309                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
 310         } else {
 311                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
 312                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
 313                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
 314                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
 315                         return 0;
 316                 new_size = 0;
 317         }
 318         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
 319         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 320                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 321 }
 322
 323 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
 324 {
 325         int     result;
 326         /*
 327          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level. lov_stripe_lock()
 328          * is grabbed by ll_truncate() only over call to obd_adjust_kms().
 329          */
 330         ll_inode_size_lock(inode, 0);
 331         result = vmtruncate(inode, size);
 332         ll_inode_size_unlock(inode, 0);
 333
 334         return result;
 335 }
 336
 337 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
 338                                 const struct cl_io_slice *ios,
 339                                 struct inode *inode, loff_t size)
 340 {
 341         struct vvp_io        *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 342         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 343         struct cl_object     *obj   = ios->cis_obj;
 344         pgoff_t               start = cl_index(obj, size);
 345         int                   result;
 346
 347         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 348
 349         result = vvp_do_vmtruncate(inode, size);
 350
 351         /*
 352          * If a page is partially truncated, keep it owned across truncate to
 353          * prevent... races.
 354          *
 355          * XXX this properly belongs to osc, because races in question are OST
 356          * specific.
 357          */
 358         if (cl_offset(obj, start) != size) {
 359                 struct cl_object_header *hdr;
 360
 361                 hdr = cl_object_header(obj);
 362                 cfs_spin_lock(&hdr->coh_page_guard);
 363                 vio->cui_partpage = cl_page_lookup(hdr, start);
 364                 cfs_spin_unlock(&hdr->coh_page_guard);
 365
 366                 if (vio->cui_partpage != NULL)
 367                         /*
 368                          * Wait for the transfer completion for a partially
 369                          * truncated page to avoid dead-locking an OST with
 370                          * the concurrent page-wise overlapping WRITE and
 371                          * PUNCH requests. BUG:17397.
 372                          *
 373                          * Partial page is disowned in vvp_io_trunc_end().
 374                          */
 375                         cl_page_own(env, io, vio->cui_partpage);
 376         } else
 377                 vio->cui_partpage = NULL;
 378         return result;
 379 }
 380
 381 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
 382                                const struct cl_io_slice *ios)
 383 {
 384         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 385         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 386         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
 387         int result;
 388         unsigned valid = CAT_CTIME;
 389
 390         cl_object_attr_lock(obj);
 391         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
 392         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
 393                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
 394                 valid |= CAT_ATIME;
 395         }
 396         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
 397                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
 398                 valid |= CAT_MTIME;
 399         }
 400         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
 401         cl_object_attr_unlock(obj);
 402
 403         return result;
 404 }
 405
 406 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
 407                                 const struct cl_io_slice *ios)
 408 {
 409         struct ccc_io        *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 410         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 411         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 412
 413         LASSERT(cio->u.setattr.cui_locks_released);
 414
 415         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 416         cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 417
 418         if (cl_io_is_trunc(io))
 419                 return vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
 420                                             io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 421         else
 422                 return vvp_io_setattr_time(env, ios);
 423 }
 424
 425 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
 426                                const struct cl_io_slice *ios)
 427 {
 428         struct vvp_io        *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 429         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 430         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 431
 432         if (!cl_io_is_trunc(io))
 433                 return;
 434         if (vio->cui_partpage != NULL) {
 435                 cl_page_disown(env, ios->cis_io, vio->cui_partpage);
 436                 cl_page_put(env, vio->cui_partpage);
 437                 vio->cui_partpage = NULL;
 438         }
 439
 440         /*
 441          * Do vmtruncate again, to remove possible stale pages populated by
 442          * competing read threads. bz20645.
 443          */
 444         vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 445 }
 446
 447 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
 448                                 const struct cl_io_slice *ios)
 449 {
 450         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 451         struct cl_io  *io    = ios->cis_io;
 452         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_io->ci_obj);
 453
 454         if (cio->u.setattr.cui_locks_released) {
 455                 LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 456                 if (cl_io_is_trunc(io))
 457                         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 458                 cio->u.setattr.cui_locks_released = 0;
 459         }
 460         vvp_io_fini(env, ios);
 461 }
 462
 463 #ifdef HAVE_FILE_READV
 464 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 465                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 466 {
 467         return generic_file_readv(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 468 }
 469
 470 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 471                                          struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 472 {
 473         return generic_file_writev(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 474 }
 475 #else
 476 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 477                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 478 {
 479         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 480                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
 481 }
 482
 483 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 484                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 485 {
 486         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 487                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
 488 }
 489 #endif
 490
 491 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 492                              const struct cl_io_slice *ios)
 493 {
 494         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 495         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 496         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 497         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 498         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
 499         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
 500         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 501
 502         int     result;
 503         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 504         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 505         long    tot = cio->cui_tot_count;
 506         int     exceed = 0;
 507
 508         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 509
 510         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 511
 512         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
 513         if (result != 0)
 514                 return result;
 515         else if (exceed != 0)
 516                 goto out;
 517
 518         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 519                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 520                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 521
 522         /* turn off the kernel's read-ahead */
 523         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 524
 525         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 526         if (!vio->cui_ra_window_set) {
 527                 vio->cui_ra_window_set = 1;
 528                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
 529                 /*
 530                  * XXX: explicit CFS_PAGE_SIZE
 531                  */
 532                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + CFS_PAGE_SIZE - 1);
 533                 ll_ra_read_in(file, bead);
 534         }
 535
 536         /* BUG: 5972 */
 537         file_accessed(file);
 538         switch (vio->cui_io_subtype) {
 539         case IO_NORMAL:
 540                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
 541                  break;
 542 #ifdef HAVE_KERNEL_SENDFILE
 543         case IO_SENDFILE:
 544                 result = generic_file_sendfile(file, &pos, cnt,
 545                                 vio->u.sendfile.cui_actor,
 546                                 vio->u.sendfile.cui_target);
 547                 break;
 548 #endif
 549 #ifdef HAVE_KERNEL_SPLICE_READ
 550         case IO_SPLICE:
 551                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
 552                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
 553                                 vio->u.splice.cui_flags);
 554                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
 555                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
 556                  * buffers. */
 557                 io->ci_continue = 0;
 558                 break;
 559 #endif
 560         default:
 561                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
 562                 LBUG();
 563         }
 564
 565 out:
 566         if (result >= 0) {
 567                 if (result < cnt)
 568                         io->ci_continue = 0;
 569                 io->ci_nob += result;
 570                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 571                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 572                 result = 0;
 573         }
 574         return result;
 575 }
 576
 577 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 578                               const struct cl_io_slice *ios)
 579 {
 580         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 581         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 582         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 583         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 584         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 585         ssize_t result = 0;
 586         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 587         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 588
 589         ENTRY;
 590
 591         if (cl_io_is_append(io)) {
 592                 /*
 593                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 594                  * out-of-order writes.
 595                  */
 596                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 597 #ifndef HAVE_FILE_WRITEV
 598                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
 599 #endif
 600         }
 601
 602         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
 603
 604         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
 605                 result = 0;
 606         else
 607                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
 608
 609         if (result > 0) {
 610                 if (result < cnt)
 611                         io->ci_continue = 0;
 612                 io->ci_nob += result;
 613                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 614                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 615                 result = 0;
 616         }
 617         RETURN(result);
 618 }
 619
 620 #ifndef HAVE_VM_OP_FAULT
 621 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 622 {
 623         cfs_page_t *vmpage;
 624
 625         vmpage = filemap_nopage(cfio->ft_vma, cfio->nopage.ft_address,
 626                                 cfio->nopage.ft_type);
 627
 628         if (vmpage == NOPAGE_SIGBUS) {
 629                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - SIGBUS\n",
 630                        cfio->nopage.ft_address,(long)cfio->nopage.ft_type);
 631                 return -EFAULT;
 632         } else if (vmpage == NOPAGE_OOM) {
 633                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - OOM\n",
 634                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 635                 return -ENOMEM;
 636         }
 637
 638         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmpage, "got addr %lu type %lx\n",
 639                        cfio->nopage.ft_address, (long)cfio->nopage.ft_type);
 640
 641         cfio->ft_vmpage = vmpage;
 642         lock_page(vmpage);
 643
 644         return 0;
 645 }
 646 #else
 647 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 648 {
 649         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
 650
 651         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
 652
 653         if (vmf->page) {
 654                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
 655                                vmf->virtual_address);
 656                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
 657                         lock_page(vmf->page);
 658                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
 659                 }
 660
 661                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
 662                 return 0;
 663         }
 664
 665         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
 666                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
 667                 return -EFAULT;
 668         }
 669
 670         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
 671                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
 672                 return -ENOMEM;
 673         }
 674
 675         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
 676                 return -EAGAIN;
 677
 678         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
 679         return -EINVAL;
 680 }
 681
 682 #endif
 683
 684 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 685                               const struct cl_io_slice *ios)
 686 {
 687         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 688         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
 689         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 690         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
 691         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 692         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 693         loff_t               offset;
 694         int                  result  = 0;
 695         cfs_page_t          *vmpage  = NULL;
 696         struct cl_page      *page;
 697         loff_t               size;
 698         pgoff_t              last; /* last page in a file data region */
 699
 700         if (fio->ft_executable &&
 701             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 702                 CWARN("binary "DFID
 703                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 704                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 705
 706         /* offset of the last byte on the page */
 707         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 708         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 709         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
 710         if (result != 0)
 711                 return result;
 712
 713         /* must return locked page */
 714         if (fio->ft_mkwrite) {
 715                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
 716                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
 717         } else {
 718                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
 719                 if (result != 0)
 720                         return result;
 721         }
 722
 723         vmpage = cfio->ft_vmpage;
 724         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 725
 726         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
 727                 ll_invalidate_page(vmpage);
 728
 729         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
 730          * it still can be truncated locally. */
 731         if (unlikely(vmpage->mapping == NULL)) {
 732                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
 733
 734                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
 735                  * and retry. */
 736                 GOTO(out, result = +1);
 737         }
 738
 739         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 740         if (IS_ERR(page))
 741                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 742
 743         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
 744          * earlier. */
 745         if (fio->ft_mkwrite) {
 746                 wait_on_page_writeback(vmpage);
 747                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
 748                         struct ccc_page *cp;
 749
 750                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
 751                         cl_page_assume(env, io, page);
 752
 753                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
 754                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
 755
 756                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
 757                          * started before the page is really made dirty, we
 758                          * still have chance to detect it. */
 759                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
 760                         if (result < 0) {
 761                                 cl_page_unassume(env, io, page);
 762                                 cl_page_put(env, page);
 763
 764                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
 765                                 if (result == -EDQUOT)
 766                                         result = -ENOSPC;
 767                                 GOTO(out, result);
 768                         }
 769                 }
 770         }
 771
 772         size = i_size_read(inode);
 773         last = cl_index(obj, size - 1);
 774         LASSERT(fio->ft_index <= last);
 775         if (fio->ft_index == last)
 776                 /*
 777                  * Last page is mapped partially.
 778                  */
 779                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
 780         else
 781                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
 782
 783         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
 784         fio->ft_page = page;
 785         EXIT;
 786
 787 out:
 788         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
 789         unlock_page(vmpage);
 790 #ifdef HAVE_VM_OP_FAULT
 791         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
 792 #endif
 793         return result;
 794 }
 795
 796 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
 797                             const struct cl_io_slice *ios,
 798                             const struct cl_page_slice *slice)
 799 {
 800         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
 801         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
 802         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
 803         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
 804         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
 805         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 806         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
 807         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
 808         cfs_page_t                *vmpage = cp->cpg_page;
 809         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
 810         int rc;
 811
 812         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 813         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
 814
 815         ENTRY;
 816
 817         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 818             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 819                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
 820                            cp->cpg_defer_uptodate);
 821
 822         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
 823         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
 824         if (rc != -EBUSY) {
 825                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
 826                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
 827                                "match failed", rc);
 828                 if (rc != -ENODATA)
 829                         RETURN(rc);
 830         }
 831
 832         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
 833                 cp->cpg_ra_used = 1;
 834                 cl_page_export(env, page, 1);
 835         }
 836         /*
 837          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
 838          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
 839          */
 840         cl_2queue_add(queue, page);
 841         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 842             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 843                 ll_readahead(env, io, ras,
 844                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
 845
 846         RETURN(0);
 847 }
 848
 849 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 850                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
 851                             enum cl_req_type crt)
 852 {
 853         struct cl_2queue  *queue;
 854         int result;
 855
 856         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 857
 858         queue = &io->ci_queue;
 859         cl_2queue_init_page(queue, page);
 860
 861         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, CRP_NORMAL, 0);
 862         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 863
 864         if (crt == CRT_READ)
 865                 /*
 866                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
 867                  * error.
 868                  */
 869                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 870         cl_2queue_fini(env, queue);
 871
 872         return result;
 873 }
 874
 875 /**
 876  * Prepare partially written-to page for a write.
 877  */
 878 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 879                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
 880                                   struct ccc_page *cp,
 881                                   unsigned from, unsigned to)
 882 {
 883         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
 884         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
 885         int             result;
 886
 887         cl_object_attr_lock(obj);
 888         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 889         cl_object_attr_unlock(obj);
 890         if (result == 0) {
 891                 /*
 892                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
 893                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 894                  * purposes here we can treat it like i_size.
 895                  */
 896                 if (attr->cat_kms <= offset) {
 897                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
 898
 899                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 900                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 901                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
 902                         cp->cpg_ra_used = 1;
 903                 else
 904                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
 905                 /*
 906                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
 907                  * to update the inode because the write might modify the
 908                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
 909                  * since LVB functions will be called when user space program
 910                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
 911                  * details. -jay
 912                  */
 913                 if (result == 0)
 914                         cl_page_export(env, pg, 1);
 915         }
 916         return result;
 917 }
 918
 919 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
 920                                 const struct cl_io_slice *ios,
 921                                 const struct cl_page_slice *slice,
 922                                 unsigned from, unsigned to)
 923 {
 924         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
 925         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
 926         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
 927         cfs_page_t       *vmpage = cp->cpg_page;
 928
 929         int result;
 930
 931         ENTRY;
 932
 933         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 934         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
 935
 936         result = 0;
 937
 938         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
 939         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 940                 /*
 941                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
 942                  * set it up to date until commit_write
 943                  */
 944                 if (from == 0 && to == CFS_PAGE_SIZE) {
 945                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
 946                         POISON_PAGE(page, 0x11);
 947                 } else
 948                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
 949                                                         pg, cp, from, to);
 950         } else
 951                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
 952         RETURN(result);
 953 }
 954
 955 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
 956                                const struct cl_io_slice *ios,
 957                                const struct cl_page_slice *slice,
 958                                unsigned from, unsigned to)
 959 {
 960         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
 961         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
 962         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
 963         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
 964         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
 965         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 966         cfs_page_t        *vmpage = cp->cpg_page;
 967
 968         int    result;
 969         int    tallyop;
 970         loff_t size;
 971
 972         ENTRY;
 973
 974         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 975         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
 976
 977         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
 978         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
 979
 980         /*
 981          * queue a write for some time in the future the first time we
 982          * dirty the page.
 983          *
 984          * This is different from what other file systems do: they usually
 985          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
 986          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
 987          * to be started earlier for the following reasons:
 988          *
 989          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
 990          *     of cached data on the clients a lot;
 991          *
 992          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
 993          *     and the IO should complete as quickly as possible;
 994          *
 995          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
 996          *     client max cache is hit
 997          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
 998          *
 999          */
1000         if (!PageDirty(vmpage)) {
1001                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1002                 vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1003                 set_page_dirty(vmpage);
1004                 /* ll_set_page_dirty() does the same for now, but
1005                  * it will not soon. */
1006                 vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1007                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1008                 if (result == -EDQUOT) {
1009                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> CFS_PAGE_SHIFT;
1010                         bool need_clip = true;
1011
1012                         /*
1013                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1014                          * strategies are:
1015                          *
1016                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1017                          *
1018                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1019                          *     next one.
1020                          *
1021                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1022                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1023                          * what the new code continues to do for the time
1024                          * being.
1025                          */
1026                         if (last_index > pg->cp_index) {
1027                                 to = CFS_PAGE_SIZE;
1028                                 need_clip = false;
1029                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1030                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1031                                 if (to < size_to)
1032                                         to = size_to;
1033                         }
1034                         if (need_clip)
1035                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1036                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1037                         if (result)
1038                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1039                                        pg->cp_index, inode, result);
1040                 }
1041         } else {
1042                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1043                 result = 0;
1044         }
1045         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1046
1047         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1048
1049         ll_inode_size_lock(inode, 0);
1050         if (result == 0) {
1051                 if (size > i_size_read(inode)) {
1052                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1053                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1054                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1055                                (unsigned long)size);
1056                 }
1057                 cl_page_export(env, pg, 1);
1058         } else {
1059                 if (size > i_size_read(inode))
1060                         cl_page_discard(env, io, pg);
1061         }
1062         ll_inode_size_unlock(inode, 0);
1063         RETURN(result);
1064 }
1065
1066 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1067         .op = {
1068                 [CIT_READ] = {
1069                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1070                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1071                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1072                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1073                 },
1074                 [CIT_WRITE] = {
1075                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1076                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1077                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1078                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1079                 },
1080                 [CIT_SETATTR] = {
1081                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1082                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1083                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1084                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1085                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1086                 },
1087                 [CIT_FAULT] = {
1088                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1089                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1090                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1091                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1092                         .cio_end       = ccc_io_end
1093                 },
1094                 [CIT_MISC] = {
1095                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1096                 }
1097         },
1098         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1099         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1100         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1101 };
1102
1103 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1104                 struct cl_io *io)
1105 {
1106         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1107         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1108         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1109         struct ll_sb_info  *sbi   = ll_i2sbi(inode);
1110         int                 result;
1111
1112         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1113         ENTRY;
1114
1115         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1116         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1117         vio->cui_ra_window_set = 0;
1118         result = 0;
1119         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1120                 size_t count;
1121
1122                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1123                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1124                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1125                 if (count == 0)
1126                         result = 1;
1127                 else {
1128                         cio->cui_tot_count = count;
1129                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1130                 }
1131         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1132                 if (cl_io_is_trunc(io))
1133                         /* lockless truncate? */
1134                         ll_stats_ops_tally(sbi, LPROC_LL_TRUNC, 1);
1135                 else
1136                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1137         }
1138         RETURN(result);
1139 }
1140
1141 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1142                                 const struct cl_io_slice *slice)
1143 {
1144         /* Caling just for assertion */
1145         cl2ccc_io(env, slice);
1146         return vvp_env_io(env);
1147 }
1148