Whamcloud - gitweb
LU-4416 mem: truncate_pagecache oldsize removed
[fs/lustre-release.git] / lustre / llite / vvp_io.c
1 /*
2  * GPL HEADER START
3  *
4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * version 2 along with this program; If not, see
18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
19  *
20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
22  * have any questions.
23  *
24  * GPL HEADER END
25  */
26 /*
27  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
28  * Use is subject to license terms.
29  *
30  * Copyright (c) 2011, 2013, Intel Corporation.
31  */
32 /*
33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
35  *
36  * Implementation of cl_io for VVP layer.
37  *
38  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
39  *   Author: Jinshan Xiong <jinshan.xiong@whamcloud.com>
40  */
41
42 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
43
44 #ifndef __KERNEL__
45 # error This file is kernel only.
46 #endif
47
48 #include <obd.h>
49 #include <lustre_lite.h>
50
51 #include "vvp_internal.h"
52
53 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
54                                 const struct cl_io_slice *slice);
55
56 /**
57  * True, if \a io is a normal io, False for sendfile() / splice_{read|write}
58  */
59 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
60 {
61         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
62
63         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
64
65         return vio->cui_io_subtype == IO_NORMAL;
66 }
67
68 /**
69  * For swapping layout. The file's layout may have changed.
70  * To avoid populating pages to a wrong stripe, we have to verify the
71  * correctness of layout. It works because swapping layout processes
72  * have to acquire group lock.
73  */
74 static bool can_populate_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
75                                 struct inode *inode)
76 {
77         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
78         struct ccc_io           *cio = ccc_env_io(env);
79         bool rc = true;
80
81         switch (io->ci_type) {
82         case CIT_READ:
83         case CIT_WRITE:
84                 /* don't need lock here to check lli_layout_gen as we have held
85                  * extent lock and GROUP lock has to hold to swap layout */
86                 if (lli->lli_layout_gen != cio->cui_layout_gen) {
87                         io->ci_need_restart = 1;
88                         /* this will return application a short read/write */
89                         io->ci_continue = 0;
90                         rc = false;
91                 }
92         case CIT_FAULT:
93                 /* fault is okay because we've already had a page. */
94         default:
95                 break;
96         }
97
98         return rc;
99 }
100
101 /*****************************************************************************
102  *
103  * io operations.
104  *
105  */
106
107 static int vvp_io_write_iter_init(const struct lu_env *env,
108                                   const struct cl_io_slice *ios)
109 {
110         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
111
112         cl_page_list_init(&cio->u.write.cui_queue);
113         cio->u.write.cui_written = 0;
114         cio->u.write.cui_from = 0;
115         cio->u.write.cui_to = PAGE_SIZE;
116
117         return 0;
118 }
119
120 static void vvp_io_write_iter_fini(const struct lu_env *env,
121                                    const struct cl_io_slice *ios)
122 {
123         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
124
125         LASSERT(cio->u.write.cui_queue.pl_nr == 0);
126 }
127
128 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
129                                   const struct cl_io_slice *ios)
130 {
131         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
132         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
133
134         LASSERT(inode ==
135                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
136         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
137         return 0;
138 }
139
140 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
141 {
142         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
143         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
144         struct ccc_io    *cio = cl2ccc_io(env, ios);
145         struct inode     *inode = ccc_object_inode(obj);
146
147         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
148
149         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
150                            "restore needed %d\n",
151                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
152                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
153                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
154
155         if (io->ci_restore_needed == 1) {
156                 int     rc;
157
158                 /* file was detected release, we need to restore it
159                  * before finishing the io
160                  */
161                 rc = ll_layout_restore(inode, 0, OBD_OBJECT_EOF);
162                 /* if restore registration failed, no restart,
163                  * we will return -ENODATA */
164                 /* The layout will change after restore, so we need to
165                  * block on layout lock hold by the MDT
166                  * as MDT will not send new layout in lvb (see LU-3124)
167                  * we have to explicitly fetch it, all this will be done
168                  * by ll_layout_refresh()
169                  */
170                 if (rc == 0) {
171                         io->ci_restore_needed = 0;
172                         io->ci_need_restart = 1;
173                         io->ci_verify_layout = 1;
174                 } else {
175                         io->ci_restore_needed = 1;
176                         io->ci_need_restart = 0;
177                         io->ci_verify_layout = 0;
178                         io->ci_result = rc;
179                 }
180         }
181
182         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
183                 __u32 gen = 0;
184
185                 /* check layout version */
186                 ll_layout_refresh(inode, &gen);
187                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen != gen;
188                 if (io->ci_need_restart) {
189                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
190                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
191                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
192                                cio->cui_layout_gen, gen);
193                         /* today successful restore is the only possible
194                          * case */
195                         /* restore was done, clear restoring state */
196                         ll_i2info(ccc_object_inode(obj))->lli_flags &=
197                                 ~LLIF_FILE_RESTORING;
198                 }
199         }
200 }
201
202 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
203                               const struct cl_io_slice *ios)
204 {
205         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
206         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
207
208         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
209
210         if (page != NULL) {
211                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
212                 cl_page_put(env, page);
213                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
214         }
215         vvp_io_fini(env, ios);
216 }
217
218 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
219 {
220         /*
221          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
222          * writes back to the file and that only happens in shared
223          * writable vmas
224          */
225         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
226                 return CLM_WRITE;
227         return CLM_READ;
228 }
229
230 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
231                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
232 {
233         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
234         struct mm_struct       *mm = current->mm;
235         struct vm_area_struct  *vma;
236         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
237         ldlm_policy_data_t      policy;
238         unsigned long           addr;
239         unsigned long           seg;
240         ssize_t                 count;
241         int                     result;
242         ENTRY;
243
244         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
245
246         if (!cl_is_normalio(env, io))
247                 RETURN(0);
248
249         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
250                 RETURN(0);
251
252         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
253         if (mm == NULL)
254                 RETURN(0);
255
256         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
257                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
258
259                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
260                 count = iv->iov_len;
261                 if (count == 0)
262                         continue;
263
264                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
265                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
266
267                 down_read(&mm->mmap_sem);
268                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
269                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
270                         int flags = CEF_MUST;
271
272                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
273                                 /*
274                                  * For no lock case, a lockless lock will be
275                                  * generated.
276                                  */
277                                 flags = CEF_NEVER;
278                         }
279
280                         /*
281                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
282                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
283                          * only writes on it.
284                          */
285                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
286                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
287                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
288                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
289                                                     policy.l_extent.start);
290                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
291                                                   policy.l_extent.end);
292                         descr->cld_enq_flags = flags;
293                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
294
295                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
296                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
297                                descr->cld_end);
298
299                         if (result < 0)
300                                 RETURN(result);
301
302                         if (vma->vm_end - addr >= count)
303                                 break;
304
305                         count -= vma->vm_end - addr;
306                         addr = vma->vm_end;
307                 }
308                 up_read(&mm->mmap_sem);
309         }
310         RETURN(0);
311 }
312
313 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
314                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
315 {
316         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
317         int result;
318         int ast_flags = 0;
319
320         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
321         ENTRY;
322
323         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
324
325         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
326                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
327         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
328         if (result == 0)
329                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
330         RETURN(result);
331 }
332
333 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
334                             const struct cl_io_slice *ios)
335 {
336         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
337         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
338         int result;
339
340         ENTRY;
341         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
342         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
343                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
344                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
345                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
346                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
347         else
348                 result = 0;
349         RETURN(result);
350 }
351
352 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
353                              const struct cl_io_slice *ios)
354 {
355         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
356         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
357         /*
358          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
359          */
360         return ccc_io_one_lock_index
361                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
362                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
363 }
364
365 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
366                              const struct cl_io_slice *ios)
367 {
368         struct cl_io *io = ios->cis_io;
369         loff_t start;
370         loff_t end;
371
372         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
373                 start = 0;
374                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
375         } else {
376                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
377                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
378         }
379         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
380 }
381
382 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
383                                     const struct cl_io_slice *ios)
384 {
385         return 0;
386 }
387
388 /**
389  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
390  *
391  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
392  */
393 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
394                                const struct cl_io_slice *ios)
395 {
396         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
397         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
398         __u64 new_size;
399         __u32 enqflags = 0;
400
401         if (cl_io_is_trunc(io)) {
402                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
403                 if (new_size == 0)
404                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
405         } else {
406                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
407                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
408                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
409                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
410                         return 0;
411                 new_size = 0;
412         }
413         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
414         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
415                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
416 }
417
418 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
419 {
420         int     result;
421
422         /*
423          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
424          */
425         ll_inode_size_lock(inode);
426         result = inode_newsize_ok(inode, size);
427         if (result < 0) {
428                 ll_inode_size_unlock(inode);
429                 return result;
430         }
431         i_size_write(inode, size);
432
433         ll_truncate_pagecache(inode, size);
434         ll_inode_size_unlock(inode);
435         return result;
436 }
437
438 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
439                                 const struct cl_io_slice *ios,
440                                 struct inode *inode, loff_t size)
441 {
442         inode_dio_wait(inode);
443         return 0;
444 }
445
446 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
447                                const struct cl_io_slice *ios)
448 {
449         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
450         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
451         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
452         int result;
453         unsigned valid = CAT_CTIME;
454
455         cl_object_attr_lock(obj);
456         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
457         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
458                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
459                 valid |= CAT_ATIME;
460         }
461         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
462                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
463                 valid |= CAT_MTIME;
464         }
465         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
466         cl_object_attr_unlock(obj);
467
468         return result;
469 }
470
471 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
472                                 const struct cl_io_slice *ios)
473 {
474         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
475         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
476         int result = 0;
477
478         mutex_lock(&inode->i_mutex);
479         if (cl_io_is_trunc(io))
480                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
481                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
482         if (result == 0)
483                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
484         return result;
485 }
486
487 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
488                                const struct cl_io_slice *ios)
489 {
490         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
491         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
492
493         if (cl_io_is_trunc(io)) {
494                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
495                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
496                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
497                 inode_dio_write_done(inode);
498         }
499         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
500 }
501
502 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
503                                 const struct cl_io_slice *ios)
504 {
505         vvp_io_fini(env, ios);
506 }
507
508 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
509                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
510 {
511         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
512                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
513 }
514
515 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
516                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
517 {
518         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
519                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
520 }
521
522 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
523                              const struct cl_io_slice *ios)
524 {
525         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
526         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
527         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
528         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
529         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
530         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
531         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
532
533         int     result;
534         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
535         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
536         long    tot = cio->cui_tot_count;
537         int     exceed = 0;
538
539         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
540
541         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
542
543         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
544                 return 0;
545
546         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
547         if (result != 0)
548                 return result;
549         else if (exceed != 0)
550                 goto out;
551
552         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
553                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
554                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
555
556         /* turn off the kernel's read-ahead */
557         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
558
559         /* initialize read-ahead window once per syscall */
560         if (!vio->cui_ra_window_set) {
561                 vio->cui_ra_window_set = 1;
562                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
563                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
564                 ll_ra_read_in(file, bead);
565         }
566
567         /* BUG: 5972 */
568         file_accessed(file);
569         switch (vio->cui_io_subtype) {
570         case IO_NORMAL:
571                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
572                  break;
573         case IO_SPLICE:
574                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
575                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
576                                 vio->u.splice.cui_flags);
577                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
578                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
579                  * buffers. */
580                 io->ci_continue = 0;
581                 break;
582         default:
583                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
584                 LBUG();
585         }
586
587 out:
588         if (result >= 0) {
589                 if (result < cnt)
590                         io->ci_continue = 0;
591                 io->ci_nob += result;
592                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid, cio->cui_fd,
593                                   pos, result, READ);
594                 result = 0;
595         }
596
597         return result;
598 }
599
600 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
601 {
602         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
603         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
604
605         if (vio->cui_ra_window_set)
606                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
607
608         vvp_io_fini(env, ios);
609 }
610
611 static int vvp_io_commit_sync(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
612                               struct cl_page_list *plist, int from, int to)
613 {
614         struct cl_2queue *queue = &io->ci_queue;
615         struct cl_page *page;
616         unsigned int bytes = 0;
617         int rc = 0;
618         ENTRY;
619
620         if (plist->pl_nr == 0)
621                 RETURN(0);
622
623         if (from > 0 || to != PAGE_SIZE) {
624                 page = cl_page_list_first(plist);
625                 if (plist->pl_nr == 1) {
626                         cl_page_clip(env, page, from, to);
627                 } else if (from > 0) {
628                         cl_page_clip(env, page, from, PAGE_SIZE);
629                 } else {
630                         page = cl_page_list_last(plist);
631                         cl_page_clip(env, page, 0, to);
632                 }
633         }
634
635         cl_2queue_init(queue);
636         cl_page_list_splice(plist, &queue->c2_qin);
637         rc = cl_io_submit_sync(env, io, CRT_WRITE, queue, 0);
638
639         /* plist is not sorted any more */
640         cl_page_list_splice(&queue->c2_qin, plist);
641         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout, plist);
642         cl_2queue_fini(env, queue);
643
644         if (rc == 0) {
645                 /* calculate bytes */
646                 bytes = plist->pl_nr << PAGE_SHIFT;
647                 bytes -= from + PAGE_SIZE - to;
648
649                 while (plist->pl_nr > 0) {
650                         page = cl_page_list_first(plist);
651                         cl_page_list_del(env, plist, page);
652
653                         cl_page_clip(env, page, 0, PAGE_SIZE);
654
655                         SetPageUptodate(cl_page_vmpage(page));
656                         cl_page_disown(env, io, page);
657
658                         /* held in ll_cl_init() */
659                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
660                         cl_page_put(env, page);
661                 }
662         }
663
664         RETURN(bytes > 0 ? bytes : rc);
665 }
666
667 static void write_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
668                                 struct cl_page *page)
669 {
670         struct ccc_page *cp;
671         struct page *vmpage = page->cp_vmpage;
672         struct cl_object *clob = cl_io_top(io)->ci_obj;
673
674         SetPageUptodate(vmpage);
675         set_page_dirty(vmpage);
676
677         cp = cl2ccc_page(cl_object_page_slice(clob, page));
678         vvp_write_pending(cl2ccc(clob), cp);
679
680         cl_page_disown(env, io, page);
681
682         /* held in ll_cl_init() */
683         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
684         cl_page_put(env, page);
685 }
686
687 /* make sure the page list is contiguous */
688 static bool page_list_sanity_check(struct cl_object *obj,
689                                    struct cl_page_list *plist)
690 {
691         struct cl_page *page;
692         pgoff_t index = CL_PAGE_EOF;
693
694         cl_page_list_for_each(page, plist) {
695                 struct ccc_page *cp = cl_object_page_slice(obj, page);
696
697                 if (index == CL_PAGE_EOF) {
698                         index = ccc_index(cp);
699                         continue;
700                 }
701
702                 ++index;
703                 if (index == ccc_index(cp))
704                         continue;
705
706                 return false;
707         }
708         return true;
709 }
710
711 /* Return how many bytes have queued or written */
712 int vvp_io_write_commit(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
713 {
714         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
715         struct inode *inode = ccc_object_inode(obj);
716         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
717         struct cl_page_list *queue = &cio->u.write.cui_queue;
718         struct cl_page *page;
719         int rc = 0;
720         int bytes = 0;
721         unsigned int npages = cio->u.write.cui_queue.pl_nr;
722         ENTRY;
723
724         if (npages == 0)
725                 RETURN(0);
726
727         CDEBUG(D_VFSTRACE, "commit async pages: %d, from %d, to %d\n",
728                 npages, cio->u.write.cui_from, cio->u.write.cui_to);
729
730         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
731
732         /* submit IO with async write */
733         rc = cl_io_commit_async(env, io, queue,
734                                 cio->u.write.cui_from, cio->u.write.cui_to,
735                                 write_commit_callback);
736         npages -= queue->pl_nr; /* already committed pages */
737         if (npages > 0) {
738                 /* calculate how many bytes were written */
739                 bytes = npages << PAGE_SHIFT;
740
741                 /* first page */
742                 bytes -= cio->u.write.cui_from;
743                 if (queue->pl_nr == 0) /* last page */
744                         bytes -= PAGE_SIZE - cio->u.write.cui_to;
745                 LASSERTF(bytes > 0, "bytes = %d, pages = %d\n", bytes, npages);
746
747                 cio->u.write.cui_written += bytes;
748
749                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "Committed %d pages %d bytes, tot: %ld\n",
750                         npages, bytes, cio->u.write.cui_written);
751
752                 /* the first page must have been written. */
753                 cio->u.write.cui_from = 0;
754         }
755         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
756         LASSERT(ergo(rc == 0, queue->pl_nr == 0));
757
758         /* out of quota, try sync write */
759         if (rc == -EDQUOT && !cl_io_is_mkwrite(io)) {
760                 rc = vvp_io_commit_sync(env, io, queue,
761                                         cio->u.write.cui_from,
762                                         cio->u.write.cui_to);
763                 if (rc > 0) {
764                         cio->u.write.cui_written += rc;
765                         rc = 0;
766                 }
767         }
768
769         /* update inode size */
770         ll_merge_lvb(env, inode);
771
772         /* Now the pages in queue were failed to commit, discard them
773          * unless they were dirtied before. */
774         while (queue->pl_nr > 0) {
775                 page = cl_page_list_first(queue);
776                 cl_page_list_del(env, queue, page);
777
778                 if (!PageDirty(cl_page_vmpage(page)))
779                         cl_page_discard(env, io, page);
780
781                 cl_page_disown(env, io, page);
782
783                 /* held in ll_cl_init() */
784                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
785                 cl_page_put(env, page);
786         }
787         cl_page_list_fini(env, queue);
788
789         RETURN(rc);
790 }
791
792 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
793                               const struct cl_io_slice *ios)
794 {
795         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
796         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
797         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
798         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
799         struct file        *file  = cio->cui_fd->fd_file;
800         ssize_t result = 0;
801         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
802         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
803
804         ENTRY;
805
806         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
807                 return 0;
808
809         if (cl_io_is_append(io)) {
810                 /*
811                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
812                  * out-of-order writes.
813                  */
814                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
815                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
816         }
817
818         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
819
820         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
821                 result = 0;
822         else
823                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
824
825         if (result > 0) {
826                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
827                 if (cio->u.write.cui_written > 0) {
828                         result = cio->u.write.cui_written;
829                         io->ci_nob += result;
830
831                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: nob %zd, result: %zd\n",
832                                 io->ci_nob, result);
833                 }
834         }
835         if (result > 0) {
836                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
837
838                 spin_lock(&lli->lli_lock);
839                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
840                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
841
842                 if (result < cnt)
843                         io->ci_continue = 0;
844                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
845                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
846                 result = 0;
847         }
848
849         RETURN(result);
850 }
851
852 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
853 {
854         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
855
856         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
857
858         if (vmf->page) {
859                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
860                                vmf->virtual_address);
861                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
862                         lock_page(vmf->page);
863                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
864                 }
865
866                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
867                 return 0;
868         }
869
870         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
871                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
872                 return -EFAULT;
873         }
874
875         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
876                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
877                 return -ENOMEM;
878         }
879
880         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
881                 return -EAGAIN;
882
883         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
884         return -EINVAL;
885 }
886
887 static void mkwrite_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
888                                     struct cl_page *page)
889 {
890         struct ccc_page *cp;
891         struct cl_object *clob = cl_io_top(io)->ci_obj;
892
893         set_page_dirty(page->cp_vmpage);
894
895         cp = cl2ccc_page(cl_object_page_slice(clob, page));
896         vvp_write_pending(cl2ccc(clob), cp);
897 }
898
899 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
900                               const struct cl_io_slice *ios)
901 {
902         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
903         struct cl_io        *io      = ios->cis_io;
904         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
905         struct inode        *inode   = ccc_object_inode(obj);
906         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
907         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
908         loff_t               offset;
909         int                  result  = 0;
910         struct page          *vmpage  = NULL;
911         struct cl_page      *page;
912         loff_t               size;
913         pgoff_t              last_index;
914         ENTRY;
915
916         if (fio->ft_executable &&
917             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
918                 CWARN("binary "DFID
919                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
920                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
921
922         /* offset of the last byte on the page */
923         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
924         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
925         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
926         if (result != 0)
927                 RETURN(result);
928
929         /* must return locked page */
930         if (fio->ft_mkwrite) {
931                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
932                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
933         } else {
934                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
935                 if (result != 0)
936                         RETURN(result);
937         }
938
939         vmpage = cfio->ft_vmpage;
940         LASSERT(PageLocked(vmpage));
941
942         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
943                 ll_invalidate_page(vmpage);
944
945         size = i_size_read(inode);
946         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
947          * it still can be truncated locally. */
948         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
949                      (page_offset(vmpage) > size))) {
950                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
951
952                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
953                  * and retry. */
954                 GOTO(out, result = +1);
955         }
956
957         last_index = cl_index(obj, size - 1);
958
959         if (fio->ft_mkwrite ) {
960                 /*
961                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
962                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
963                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
964                  * not past the end of the file.
965                  */
966                 if (last_index < fio->ft_index) {
967                         CDEBUG(D_PAGE,
968                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
969                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
970                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
971                         /*
972                          * We need to return if we are
973                          * passed the end of the file. This will propagate
974                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
975                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
976                          * value returned here will be silently
977                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
978                          * the error code would be converted back to ENODATA
979                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
980                          * to handle both cases
981                          */
982                         GOTO(out, result = -ENODATA);
983                 }
984         }
985
986         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
987         if (IS_ERR(page))
988                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
989
990         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
991          * earlier. */
992         if (fio->ft_mkwrite) {
993                 wait_on_page_writeback(vmpage);
994                 if (!PageDirty(vmpage)) {
995                         struct cl_page_list *plist = &io->ci_queue.c2_qin;
996                         struct ccc_page *cp = cl_object_page_slice(obj, page);
997                         int to = PAGE_SIZE;
998
999                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
1000                         cl_page_assume(env, io, page);
1001
1002                         cl_page_list_init(plist);
1003                         cl_page_list_add(plist, page);
1004
1005                         /* size fixup */
1006                         if (last_index == ccc_index(cp))
1007                                 to = size & ~CFS_PAGE_MASK;
1008
1009                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
1010                          * started before the page is really made dirty, we
1011                          * still have chance to detect it. */
1012                         result = cl_io_commit_async(env, io, plist, 0, to,
1013                                                     mkwrite_commit_callback);
1014                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
1015                         cl_page_list_fini(env, plist);
1016
1017                         vmpage = NULL;
1018                         if (result < 0) {
1019                                 cl_page_discard(env, io, page);
1020                                 cl_page_disown(env, io, page);
1021
1022                                 cl_page_put(env, page);
1023
1024                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
1025                                 if (result == -EDQUOT)
1026                                         result = -ENOSPC;
1027                                 GOTO(out, result);
1028                         } else
1029                                 cl_page_disown(env, io, page);
1030                 }
1031         }
1032
1033         /*
1034          * The ft_index is only used in the case of
1035          * a mkwrite action. We need to check
1036          * our assertions are correct, since
1037          * we should have caught this above
1038          */
1039         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last_index);
1040         if (fio->ft_index == last_index)
1041                 /*
1042                  * Last page is mapped partially.
1043                  */
1044                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
1045         else
1046                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
1047
1048         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
1049         fio->ft_page = page;
1050         EXIT;
1051
1052 out:
1053         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
1054         if (vmpage != NULL)
1055                 unlock_page(vmpage);
1056         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
1057         return result;
1058 }
1059
1060 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
1061                               const struct cl_io_slice *ios)
1062 {
1063         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
1064          * verify pages have been written, but this is difficult because of
1065          * race. */
1066         return 0;
1067 }
1068
1069 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
1070                             const struct cl_io_slice *ios,
1071                             const struct cl_page_slice *slice)
1072 {
1073         struct cl_io              *io     = ios->cis_io;
1074         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
1075         struct ccc_page           *cp     = cl2ccc_page(slice);
1076         struct cl_page            *page   = slice->cpl_page;
1077         struct inode              *inode  = ccc_object_inode(obj);
1078         struct ll_sb_info         *sbi    = ll_i2sbi(inode);
1079         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
1080         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
1081         struct page                *vmpage = cp->cpg_page;
1082         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
1083         int rc;
1084
1085         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1086         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
1087
1088         ENTRY;
1089
1090         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
1091             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
1092                 ras_update(sbi, inode, ras, ccc_index(cp),
1093                            cp->cpg_defer_uptodate);
1094
1095         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
1096         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
1097         if (rc != -EBUSY) {
1098                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
1099                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
1100                                "match failed", rc);
1101                 if (rc != -ENODATA)
1102                         RETURN(rc);
1103         }
1104
1105         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
1106                 cp->cpg_ra_used = 1;
1107                 cl_page_export(env, page, 1);
1108         }
1109         /*
1110          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
1111          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
1112          */
1113         cl_2queue_add(queue, page);
1114         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
1115             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
1116                 ll_readahead(env, io, ras,
1117                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
1118
1119         RETURN(0);
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_iter_init = vvp_io_write_iter_init,
1133                         .cio_iter_fini = vvp_io_write_iter_fini,
1134                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1135                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1136                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1137                 },
1138                 [CIT_SETATTR] = {
1139                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1140                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1141                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1142                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1143                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1144                 },
1145                 [CIT_FAULT] = {
1146                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1147                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1148                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1149                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1150                         .cio_end       = ccc_io_end
1151                 },
1152                 [CIT_FSYNC] = {
1153                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1154                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1155                 },
1156                 [CIT_MISC] = {
1157                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1158                 }
1159         },
1160         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
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
1198                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1199                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1200                  *
1201                  * it's not accurate if the file is shared by different
1202                  * jobs.
1203                  */
1204                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1205         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1206                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1207                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1208         }
1209
1210         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1211          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1212          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1213         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1214                 io->ci_ignore_layout = 1;
1215
1216         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1217          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1218          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1219         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1220                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1221                 if (result == -ENOENT)
1222                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1223                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1224                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1225                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1226                         result = 0;
1227                 if (result < 0)
1228                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1229                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1230                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1231         }
1232
1233         RETURN(result);
1234 }
1235
1236 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1237                                 const struct cl_io_slice *slice)
1238 {
1239         /* Caling just for assertion */
1240         cl2ccc_io(env, slice);
1241         return vvp_env_io(env);
1242 }