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 2008 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  30  * Use is subject to license terms.
  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  */
  40
  41 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  42
  43 #ifndef __KERNEL__
  44 # error This file is kernel only.
  45 #endif
  46
  47 #include <obd.h>
  48 #include <lustre_lite.h>
  49
  50 #include "vvp_internal.h"
  51
  52 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
  53                                 const struct cl_io_slice *slice);
  54
  55 /*****************************************************************************
  56  *
  57  * io operations.
  58  *
  59  */
  60
  61 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
  62                                   const struct cl_io_slice *ios)
  63 {
  64         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
  65         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
  66
  67         LASSERT(inode ==
  68                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
  69         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
  70         return 0;
  71 }
  72
  73 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
  74 {
  75         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
  76         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
  77
  78         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
  79         if (io->ci_type == CIT_WRITE)
  80                 up(&ll_i2info(ccc_object_inode(obj))->lli_write_sem);
  81         else {
  82                 struct vvp_io     *vio  = cl2vvp_io(env, ios);
  83                 struct ccc_io     *cio  = cl2ccc_io(env, ios);
  84
  85                 if (vio->cui_ra_window_set)
  86                         ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
  87         }
  88
  89 }
  90
  91 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
  92                               const struct cl_io_slice *ios)
  93 {
  94         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
  95         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
  96
  97         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
  98
  99         if (page != NULL) {
 100                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 101                 cl_page_put(env, page);
 102                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 103         }
 104         vvp_io_fini(env, ios);
 105 }
 106
 107 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 108 {
 109         /*
 110          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 111          * writes back to the file and that only happens in shared
 112          * writable vmas
 113          */
 114         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 115                 return CLM_WRITE;
 116         return CLM_READ;
 117 }
 118
 119 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 120                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 121 {
 122         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 123         struct vm_area_struct  *vma;
 124         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 125         ldlm_policy_data_t      policy;
 126         struct inode           *inode;
 127         unsigned long           addr;
 128         unsigned long           seg;
 129         ssize_t                 count;
 130         int                     result;
 131         ENTRY;
 132
 133         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 134
 135         if (cl_io_is_sendfile(io))
 136                 RETURN(0);
 137
 138         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
 139                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
 140
 141                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 142                 count = iv->iov_len;
 143                 if (count == 0)
 144                         continue;
 145
 146                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 147                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 148                 while((vma = our_vma(addr, count)) != NULL) {
 149                         LASSERT(vma->vm_file);
 150
 151                         inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 152                         /*
 153                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 154                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 155                          * only writes on it.
 156                          */
 157                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 158                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 159                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 160                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 161                                                     policy.l_extent.start);
 162                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 163                                                   policy.l_extent.end);
 164                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
 165                         if (result < 0)
 166                                 RETURN(result);
 167                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 168                                 break;
 169                         count -= vma->vm_end - addr;
 170                         addr = vma->vm_end;
 171                 }
 172         }
 173         RETURN(0);
 174 }
 175
 176 static void vvp_io_update_iov(const struct lu_env *env,
 177                               struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 178 {
 179         int i;
 180         size_t size = io->u.ci_rw.crw_count;
 181
 182         vio->cui_iov_olen = 0;
 183         if (cl_io_is_sendfile(io) || size == vio->cui_tot_count)
 184                 return;
 185
 186         if (vio->cui_tot_nrsegs == 0)
 187                 vio->cui_tot_nrsegs =  vio->cui_nrsegs;
 188
 189         for (i = 0; i < vio->cui_tot_nrsegs; i++) {
 190                 struct iovec *iv = &vio->cui_iov[i];
 191
 192                 if (iv->iov_len < size)
 193                         size -= iv->iov_len;
 194                 else {
 195                         if (iv->iov_len > size) {
 196                                 vio->cui_iov_olen = iv->iov_len;
 197                                 iv->iov_len = size;
 198                         }
 199                         break;
 200                 }
 201         }
 202
 203         vio->cui_nrsegs = i + 1;
 204 }
 205
 206 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 207                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 208 {
 209         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 210         int result;
 211         int ast_flags = 0;
 212
 213         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 214         LASSERT(vvp_env_io(env)->cui_oneshot == 0);
 215         ENTRY;
 216
 217         vvp_io_update_iov(env, cio, io);
 218
 219         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 220                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 221         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
 222         if (result == 0)
 223                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 224         RETURN(result);
 225 }
 226
 227 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 228                             const struct cl_io_slice *ios)
 229 {
 230         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
 231         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
 232         int result;
 233
 234         ENTRY;
 235         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
 236         if (lli->lli_smd != NULL) /* lsm-less file, don't need to lock */
 237                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
 238                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
 239                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
 240                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
 241         else
 242                 result = 0;
 243         RETURN(result);
 244 }
 245
 246 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 247                              const struct cl_io_slice *ios)
 248 {
 249         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 250         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 251         /*
 252          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 253          */
 254         return ccc_io_one_lock_index
 255                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 256                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
 257 }
 258
 259 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 260                              const struct cl_io_slice *ios)
 261 {
 262         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 263         loff_t start;
 264         loff_t end;
 265         int    result;
 266
 267         if (cl2vvp_io(env, ios)->cui_oneshot == 0) {
 268                 if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 269                         start = 0;
 270                         end   = OBD_OBJECT_EOF;
 271                 } else {
 272                         start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 273                         end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 274                 }
 275                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 276         } else
 277                 result = 0;
 278         return result;
 279 }
 280
 281 static int vvp_io_trunc_iter_init(const struct lu_env *env,
 282                                   const struct cl_io_slice *ios)
 283 {
 284         struct ccc_io *vio   = cl2ccc_io(env, ios);
 285         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
 286
 287         /*
 288          * We really need to get our PW lock before we change inode->i_size.
 289          * If we don't we can race with other i_size updaters on our node,
 290          * like ll_file_read.  We can also race with i_size propogation to
 291          * other nodes through dirtying and writeback of final cached pages.
 292          * This last one is especially bad for racing o_append users on other
 293          * nodes.
 294          */
 295
 296         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
 297         UP_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 298         vio->u.trunc.cui_locks_released = 1;
 299         return 0;
 300 }
 301
 302 /**
 303  * Implementation of cl_io_operations::vio_lock() method for CIT_TRUNC io.
 304  *
 305  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 306  */
 307 static int vvp_io_trunc_lock(const struct lu_env *env,
 308                              const struct cl_io_slice *ios)
 309 {
 310         struct ccc_io     *vio   = cl2ccc_io(env, ios);
 311         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 312         size_t new_size          = io->u.ci_truncate.tr_size;
 313         __u32 enqflags = new_size == 0 ? CEF_DISCARD_DATA : 0;
 314         int result;
 315
 316         vio->u.trunc.cui_local_lock = TRUNC_EXTENT;
 317         result = ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 318                                  new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 319         return result;
 320 }
 321
 322 static int vvp_io_trunc_start(const struct lu_env *env,
 323                               const struct cl_io_slice *ios)
 324 {
 325         struct ccc_io        *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 326         struct vvp_io        *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 327         struct cl_io         *io    = ios->cis_io;
 328         struct inode         *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 329         struct cl_object     *obj   = ios->cis_obj;
 330         size_t                size  = io->u.ci_truncate.tr_size;
 331         pgoff_t               start = cl_index(obj, size);
 332         int                   result;
 333
 334         LASSERT(cio->u.trunc.cui_locks_released);
 335         LASSERT(vio->cui_oneshot == 0);
 336
 337         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 338         DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 339         cio->u.trunc.cui_locks_released = 0;
 340
 341         /*
 342          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level. lov_stripe_lock()
 343          * is grabbed by ll_truncate() only over call to obd_adjust_kms().  If
 344          * vmtruncate returns 0, then ll_truncate dropped ll_inode_size_lock()
 345          */
 346         ll_inode_size_lock(inode, 0);
 347         result = vmtruncate(inode, size);
 348         if (result != 0)
 349                 ll_inode_size_unlock(inode, 0);
 350         /*
 351          * If a page is partially truncated, keep it owned across truncate to
 352          * prevent... races.
 353          *
 354          * XXX this properly belongs to osc, because races in question are OST
 355          * specific.
 356          */
 357         if (cl_offset(obj, start) != size) {
 358                 struct cl_object_header *hdr;
 359
 360                 hdr = cl_object_header(obj);
 361                 spin_lock(&hdr->coh_page_guard);
 362                 vio->cui_partpage = cl_page_lookup(hdr, start);
 363                 spin_unlock(&hdr->coh_page_guard);
 364
 365                 if (vio->cui_partpage != NULL)
 366                         /*
 367                          * Wait for the transfer completion for a partially
 368                          * truncated page to avoid dead-locking an OST with
 369                          * the concurrent page-wise overlapping WRITE and
 370                          * PUNCH requests.
 371                          *
 372                          * Partial page is disowned in vvp_io_trunc_end().
 373                          */
 374                         cl_page_own(env, io, vio->cui_partpage);
 375         } else
 376                 vio->cui_partpage = NULL;
 377         return result;
 378 }
 379
 380 static void vvp_io_trunc_end(const struct lu_env *env,
 381                              const struct cl_io_slice *ios)
 382 {
 383         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 384
 385         if (vio->cui_partpage != NULL) {
 386                 cl_page_disown(env, ios->cis_io, vio->cui_partpage);
 387                 cl_page_put(env, vio->cui_partpage);
 388                 vio->cui_partpage = NULL;
 389         }
 390 }
 391
 392 static void vvp_io_trunc_fini(const struct lu_env *env,
 393                               const struct cl_io_slice *ios)
 394 {
 395         struct ccc_io *cio   = ccc_env_io(env);
 396         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_io->ci_obj);
 397
 398         if (cio->u.trunc.cui_locks_released) {
 399                 LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 400                 DOWN_WRITE_I_ALLOC_SEM(inode);
 401                 cio->u.trunc.cui_locks_released = 0;
 402         }
 403         vvp_io_fini(env, ios);
 404 }
 405
 406 #ifdef HAVE_FILE_READV
 407 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 408                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 409 {
 410         return generic_file_readv(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 411 }
 412
 413 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 414                                          struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 415 {
 416         return generic_file_writev(file, vio->cui_iov, vio->cui_nrsegs, ppos);
 417 }
 418 #else
 419 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 420                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 421 {
 422         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 423                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
 424 }
 425
 426 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 427                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 428 {
 429         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 430                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
 431 }
 432 #endif
 433
 434 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 435                              const struct cl_io_slice *ios)
 436 {
 437         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 438         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 439         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 440         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 441         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
 442         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
 443         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 444
 445         int     result;
 446         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 447         size_t  cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 448         size_t  tot = cio->cui_tot_count;
 449
 450         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 451         LASSERT(vio->cui_oneshot == 0);
 452
 453         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 454
 455         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos + tot - 1, 1);
 456         if (result != 0)
 457                 return result;
 458
 459         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 460                         "Read ino %lu, "LPSZ" bytes, offset %lld, size %llu\n",
 461                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 462
 463         /* turn off the kernel's read-ahead */
 464         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 465
 466         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 467         if (!vio->cui_ra_window_set) {
 468                 vio->cui_ra_window_set = 1;
 469                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
 470                 /*
 471                  * XXX: explicit CFS_PAGE_SIZE
 472                  */
 473                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + CFS_PAGE_SIZE - 1);
 474                 ll_ra_read_in(file, bead);
 475         }
 476
 477         /* BUG: 5972 */
 478         file_accessed(file);
 479         if (cl_io_is_sendfile(io)) {
 480                 result = generic_file_sendfile(file, &pos, cnt,
 481                                 vio->u.read.cui_actor, vio->u.read.cui_target);
 482         } else {
 483                 result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
 484         }
 485
 486         if (result >= 0) {
 487                 if (result < cnt)
 488                         io->ci_continue = 0;
 489                 io->ci_nob += result;
 490                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 491                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 492                 result = 0;
 493         }
 494         return result;
 495 }
 496
 497 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 498                               const struct cl_io_slice *ios)
 499 {
 500         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 501         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 502         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 503         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 504         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 505         ssize_t result = 0;
 506         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 507         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 508
 509         ENTRY;
 510
 511         if (cl_io_is_append(io))
 512                 /*
 513                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 514                  * out-of-order writes.
 515                  */
 516                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 517
 518         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 519
 520         if (cl2vvp_io(env, ios)->cui_oneshot > 0)
 521                 result = 0;
 522         else
 523                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
 524
 525         if (result > 0) {
 526                 if (result < cnt)
 527                         io->ci_continue = 0;
 528                 io->ci_nob += result;
 529                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 530                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 531                 result = 0;
 532         }
 533         RETURN(result);
 534 }
 535
 536 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 537                               const struct cl_io_slice *ios)
 538 {
 539         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 540         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
 541         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 542         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
 543         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 544         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 545         cfs_page_t          *vmpage;
 546         loff_t               offset;
 547         int                  result  = 0;
 548
 549         LASSERT(vio->cui_oneshot == 0);
 550
 551         if (fio->ft_executable &&
 552             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 553                 CWARN("binary "DFID
 554                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 555                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 556
 557         /* offset of the last byte on the page */
 558         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 559         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 560         result = ccc_prep_size(env, obj, io, offset, 0);
 561         if (result != 0)
 562                 return result;
 563
 564         vmpage = filemap_nopage(cfio->ft_vma, cfio->ft_address, cfio->ft_type);
 565         if (vmpage != NOPAGE_SIGBUS && vmpage != NOPAGE_OOM)
 566                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmpage,
 567                                "got addr %lu type %lx\n",
 568                                cfio->ft_address, (long)cfio->ft_type);
 569         else
 570                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %lu type %lx - SIGBUS\n",
 571                        cfio->ft_address, (long)cfio->ft_type);
 572
 573         if (vmpage == NOPAGE_SIGBUS)
 574                 result = -EFAULT;
 575         else if (vmpage == NOPAGE_OOM)
 576                 result = -ENOMEM;
 577         else {
 578                 struct cl_page *page;
 579                 loff_t          size;
 580                 pgoff_t         last; /* last page in a file data region */
 581
 582                 /* Temporarily lock vmpage to keep cl_page_find() happy. */
 583                 lock_page(vmpage);
 584                 page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage,
 585                                     CPT_CACHEABLE);
 586                 unlock_page(vmpage);
 587                 if (!IS_ERR(page)) {
 588                         size = i_size_read(inode);
 589                         last = cl_index(obj, size - 1);
 590                         if (fio->ft_index == last)
 591                                 /*
 592                                  * Last page is mapped partially.
 593                                  */
 594                                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj,
 595                                                                fio->ft_index);
 596                         else
 597                                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
 598                         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
 599                         fio->ft_page = page;
 600                         /*
 601                          * Certain 2.6 kernels return not-NULL from
 602                          * filemap_nopage() when page is beyond the file size,
 603                          * on the grounds that "An external ptracer can access
 604                          * pages that normally aren't accessible.." Don't
 605                          * propagate such page fault to the lower layers to
 606                          * avoid side-effects like KMS updates.
 607                          */
 608                         if (fio->ft_index > last)
 609                                 result = +1;
 610                 } else
 611                         result = PTR_ERR(page);
 612         }
 613         return result;
 614 }
 615
 616 static void vvp_io_advance(const struct lu_env *env,
 617                            const struct cl_io_slice *ios, size_t nob)
 618 {
 619         struct ccc_io    *vio = cl2ccc_io(env, ios);
 620         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
 621         struct cl_object *obj = ios->cis_io->ci_obj;
 622
 623         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 624
 625         if (!cl_io_is_sendfile(io) && io->ci_continue) {
 626                 /* update the iov */
 627                 LASSERT(vio->cui_tot_nrsegs >= vio->cui_nrsegs);
 628                 LASSERT(vio->cui_tot_count  >= nob);
 629
 630                 vio->cui_iov        += vio->cui_nrsegs;
 631                 vio->cui_tot_nrsegs -= vio->cui_nrsegs;
 632                 vio->cui_tot_count  -= nob;
 633
 634                 if (vio->cui_iov_olen) {
 635                         struct iovec *iv;
 636
 637                         vio->cui_iov--;
 638                         vio->cui_tot_nrsegs++;
 639                         iv = &vio->cui_iov[0];
 640                         iv->iov_base += iv->iov_len;
 641                         LASSERT(vio->cui_iov_olen > iv->iov_len);
 642                         iv->iov_len = vio->cui_iov_olen - iv->iov_len;
 643                 }
 644         }
 645 }
 646
 647 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
 648                             const struct cl_io_slice *ios,
 649                             const struct cl_page_slice *slice)
 650 {
 651         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
 652         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
 653         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
 654         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
 655         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
 656         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 657         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
 658         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
 659         cfs_page_t                *vmpage = cp->cpg_page;
 660         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
 661
 662         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 663         LASSERT(cl2vvp_io(env, ios)->cui_oneshot == 0);
 664         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
 665
 666         ENTRY;
 667
 668         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 669                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
 670                            cp->cpg_defer_uptodate);
 671
 672         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
 673         if (likely(!(fd->fd_flags & LL_FILE_IGNORE_LOCK))) {
 674                 int rc;
 675
 676                 rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
 677                 if (rc != -EBUSY) {
 678                         CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %i\n",
 679                                        rc == -ENODATA ? "without a lock" :
 680                                        "match failed", rc);
 681                         if (rc != -ENODATA)
 682                                 RETURN(rc);
 683                 }
 684         }
 685
 686         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
 687                 cp->cpg_ra_used = 1;
 688                 cl_page_export(env, page);
 689         }
 690         /*
 691          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
 692          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
 693          */
 694         cl_2queue_add(queue, page);
 695         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 696                 ll_readahead(env, io, ras,
 697                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
 698
 699         RETURN(0);
 700 }
 701
 702 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 703                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
 704                             int to, enum cl_req_type crt)
 705 {
 706         struct cl_2queue  *queue;
 707         struct ccc_object *cobo   = cl2ccc(page->cp_obj);
 708         struct cl_sync_io *anchor = &ccc_env_info(env)->cti_sync_io;
 709
 710         int writing = io->ci_type == CIT_WRITE;
 711         int result;
 712
 713         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 714
 715         queue = &io->ci_queue;
 716
 717         cl_2queue_init_page(queue, page);
 718
 719         if (writing)
 720                 /* Do not pass llap here as it is sync write. */
 721                 vvp_write_pending(cobo, cp);
 722
 723         cl_sync_io_init(anchor, 1);
 724         cp->cpg_sync_io = anchor;
 725         cl_page_clip(env, page, 0, to);
 726         result = cl_io_submit_rw(env, io, crt, queue);
 727         if (result == 0)
 728                 result = cl_sync_io_wait(env, io, &queue->c2_qout, anchor);
 729         else
 730                 cp->cpg_sync_io = NULL;
 731         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 732         cl_page_clip(env, page, 0, CFS_PAGE_SIZE);
 733
 734         if (crt == CRT_READ)
 735                 /*
 736                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
 737                  * error.
 738                  */
 739                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 740         cl_2queue_fini(env, queue);
 741
 742         return result;
 743 }
 744
 745 /**
 746  * Prepare partially written-to page for a write.
 747  */
 748 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 749                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
 750                                   struct ccc_page *cp,
 751                                   unsigned from, unsigned to)
 752 {
 753         struct cl_attr *attr   = &ccc_env_info(env)->cti_attr;
 754         loff_t          offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
 755         int             result;
 756
 757         cl_object_attr_lock(obj);
 758         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 759         cl_object_attr_unlock(obj);
 760         if (result == 0) {
 761                 /*
 762                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
 763                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 764                  * purposes here we can treat it like i_size.
 765                  */
 766                 if (attr->cat_kms <= offset) {
 767                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
 768
 769                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 770                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 771                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
 772                         cp->cpg_ra_used = 1;
 773                 else
 774                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp,
 775                                                   CFS_PAGE_SIZE, CRT_READ);
 776                 /*
 777                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
 778                  * to update the inode because the write might modify the
 779                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
 780                  * since LVB functions will be called when user space program
 781                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
 782                  * details. -jay
 783                  */
 784                 if (result == 0)
 785                         cl_page_export(env, pg);
 786         }
 787         return result;
 788 }
 789
 790 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
 791                                 const struct cl_io_slice *ios,
 792                                 const struct cl_page_slice *slice,
 793                                 unsigned from, unsigned to)
 794 {
 795         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
 796         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
 797         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
 798         cfs_page_t       *vmpage = cp->cpg_page;
 799
 800         int result;
 801
 802         ENTRY;
 803
 804         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 805         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
 806
 807         result = 0;
 808
 809         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
 810         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 811                 /*
 812                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
 813                  * set it up to date until commit_write
 814                  */
 815                 if (from == 0 && to == CFS_PAGE_SIZE) {
 816                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
 817                         POISON_PAGE(page, 0x11);
 818                 } else
 819                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
 820                                                         pg, cp, from, to);
 821         } else
 822                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
 823         RETURN(result);
 824 }
 825
 826 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
 827                                const struct cl_io_slice *ios,
 828                                const struct cl_page_slice *slice,
 829                                unsigned from, unsigned to)
 830 {
 831         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
 832         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
 833         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
 834         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
 835         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
 836         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 837         cfs_page_t        *vmpage = cp->cpg_page;
 838
 839         int    result;
 840         int    tallyop;
 841         loff_t size;
 842
 843         ENTRY;
 844
 845         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 846         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
 847
 848         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
 849         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
 850
 851         /*
 852          * queue a write for some time in the future the first time we
 853          * dirty the page.
 854          *
 855          * This is different from what other file systems do: they usually
 856          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
 857          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
 858          * to be started earlier for the following reasons:
 859          *
 860          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
 861          *     of cached data on the clients a lot;
 862          *
 863          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
 864          *     and the IO should complete as quickly as possible;
 865          *
 866          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
 867          *     client max cache is hit
 868          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
 869          *
 870          */
 871         if (!PageDirty(vmpage)) {
 872                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
 873                 vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
 874                 set_page_dirty(vmpage);
 875                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
 876                 if (result == -EDQUOT)
 877                         /*
 878                          * Client ran out of disk space grant. Possible
 879                          * strategies are:
 880                          *
 881                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
 882                          *
 883                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
 884                          *     next one.
 885                          *
 886                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
 887                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
 888                          * what the new code continues to do for the time
 889                          * being.
 890                          */
 891                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp,
 892                                                   to, CRT_WRITE);
 893         } else {
 894                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
 895                 result = 0;
 896         }
 897         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
 898
 899         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
 900
 901         if (result == 0) {
 902                 if (size > i_size_read(inode))
 903                         i_size_write(inode, size);
 904                 cl_page_export(env, pg);
 905         } else if (size > i_size_read(inode))
 906                 cl_page_discard(env, io, pg);
 907         RETURN(result);
 908 }
 909
 910 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
 911         .op = {
 912                 [CIT_READ] = {
 913                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
 914                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
 915                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
 916                         .cio_advance   = vvp_io_advance
 917                 },
 918                 [CIT_WRITE] = {
 919                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
 920                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
 921                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
 922                         .cio_advance   = vvp_io_advance
 923                 },
 924                 [CIT_TRUNC] = {
 925                         .cio_fini       = vvp_io_trunc_fini,
 926                         .cio_iter_init  = vvp_io_trunc_iter_init,
 927                         .cio_lock       = vvp_io_trunc_lock,
 928                         .cio_start      = vvp_io_trunc_start,
 929                         .cio_end        = vvp_io_trunc_end
 930                 },
 931                 [CIT_FAULT] = {
 932                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
 933                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
 934                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
 935                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
 936                         .cio_end       = ccc_io_end
 937                 },
 938                 [CIT_MISC] = {
 939                         .cio_fini   = vvp_io_fini
 940                 }
 941         },
 942         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
 943         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
 944         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
 945 };
 946
 947 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
 948                 struct cl_io *io)
 949 {
 950         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
 951         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
 952         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 953         struct ll_sb_info  *sbi   = ll_i2sbi(inode);
 954         int                 result;
 955
 956         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 957         ENTRY;
 958
 959         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
 960         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
 961         vio->cui_oneshot = 0;
 962         vio->cui_ra_window_set = 0;
 963         result = 0;
 964         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
 965                 int    op;
 966                 size_t count;
 967
 968                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
 969                 op    = io->ci_type == CIT_READ ?
 970                         LPROC_LL_READ_BYTES : LPROC_LL_WRITE_BYTES;
 971                 if (io->ci_type == CIT_WRITE)
 972                         down(&ll_i2info(inode)->lli_write_sem);
 973                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
 974                  *  results."  -- Single Unix Spec */
 975                 if (count == 0)
 976                         result = 1;
 977                 else {
 978                         cio->cui_tot_count = count;
 979                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
 980                         ll_stats_ops_tally(sbi, op, count);
 981                 }
 982         } else if (io->ci_type == CIT_TRUNC) {
 983                 /* lockless truncate? */
 984                 ll_stats_ops_tally(sbi, LPROC_LL_TRUNC, 1);
 985         }
 986         RETURN(result);
 987 }
 988
 989 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
 990                                 const struct cl_io_slice *slice)
 991 {
 992         /* Caling just for assertion */
 993         cl2ccc_io(env, slice);
 994         return vvp_env_io(env);
 995 }
 996