Whamcloud - gitweb
LU-9340 lov: readahead shouldn't exceed component boundary
[fs/lustre-release.git] / lustre / lov / lov_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.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
19  *
20  * GPL HEADER END
21  */
22 /*
23  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
24  * Use is subject to license terms.
25  *
26  * Copyright (c) 2011, 2016, Intel Corporation.
27  */
28 /*
29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
30  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
31  *
32  * Implementation of cl_io for LOV layer.
33  *
34  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
35  *   Author: Jinshan Xiong <jinshan.xiong@whamcloud.com>
36  */
37
38 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LOV
39
40 #include "lov_cl_internal.h"
41
42 /** \addtogroup lov
43  *  @{
44  */
45
46 static inline struct lov_io_sub *lov_sub_alloc(struct lov_io *lio, int index)
47 {
48         struct lov_io_sub *sub;
49
50         if (lio->lis_nr_subios == 0) {
51                 LASSERT(lio->lis_single_subio_index == -1);
52                 sub = &lio->lis_single_subio;
53                 lio->lis_single_subio_index = index;
54                 memset(sub, 0, sizeof(*sub));
55         } else {
56                 OBD_ALLOC_PTR(sub);
57         }
58
59         if (sub != NULL) {
60                 INIT_LIST_HEAD(&sub->sub_list);
61                 INIT_LIST_HEAD(&sub->sub_linkage);
62                 sub->sub_subio_index = index;
63         }
64
65         return sub;
66 }
67
68 static inline void lov_sub_free(struct lov_io *lio, struct lov_io_sub *sub)
69 {
70         if (sub->sub_subio_index == lio->lis_single_subio_index) {
71                 LASSERT(sub == &lio->lis_single_subio);
72                 lio->lis_single_subio_index = -1;
73         } else {
74                 OBD_FREE_PTR(sub);
75         }
76 }
77
78 static void lov_io_sub_fini(const struct lu_env *env, struct lov_io *lio,
79                             struct lov_io_sub *sub)
80 {
81         ENTRY;
82
83         cl_io_fini(sub->sub_env, &sub->sub_io);
84
85         if (sub->sub_env != NULL && !IS_ERR(sub->sub_env)) {
86                 cl_env_put(sub->sub_env, &sub->sub_refcheck);
87                 sub->sub_env = NULL;
88         }
89         EXIT;
90 }
91
92 static int lov_io_sub_init(const struct lu_env *env, struct lov_io *lio,
93                            struct lov_io_sub *sub)
94 {
95         struct lov_object *lov = lio->lis_object;
96         struct cl_io *sub_io;
97         struct cl_object *sub_obj;
98         struct cl_io *io = lio->lis_cl.cis_io;
99         int index = lov_comp_entry(sub->sub_subio_index);
100         int stripe = lov_comp_stripe(sub->sub_subio_index);
101         int result = 0;
102         LASSERT(sub->sub_env == NULL);
103         ENTRY;
104
105         if (unlikely(!lov_r0(lov, index)->lo_sub ||
106                      !lov_r0(lov, index)->lo_sub[stripe]))
107                 RETURN(-EIO);
108
109         /* obtain new environment */
110         sub->sub_env = cl_env_get(&sub->sub_refcheck);
111         if (IS_ERR(sub->sub_env))
112                 result = PTR_ERR(sub->sub_env);
113
114         sub_obj = lovsub2cl(lov_r0(lov, index)->lo_sub[stripe]);
115         sub_io  = &sub->sub_io;
116
117         sub_io->ci_obj    = sub_obj;
118         sub_io->ci_result = 0;
119
120         sub_io->ci_parent  = io;
121         sub_io->ci_lockreq = io->ci_lockreq;
122         sub_io->ci_type    = io->ci_type;
123         sub_io->ci_no_srvlock = io->ci_no_srvlock;
124         sub_io->ci_noatime = io->ci_noatime;
125
126         result = cl_io_sub_init(sub->sub_env, sub_io, io->ci_type, sub_obj);
127
128         if (result < 0)
129                 lov_io_sub_fini(env, lio, sub);
130
131         RETURN(result);
132 }
133
134 struct lov_io_sub *lov_sub_get(const struct lu_env *env,
135                                struct lov_io *lio, int index)
136 {
137         struct lov_io_sub *sub;
138         int rc = 0;
139
140         ENTRY;
141
142         list_for_each_entry(sub, &lio->lis_subios, sub_list) {
143                 if (sub->sub_subio_index == index) {
144                         rc = 1;
145                         break;
146                 }
147         }
148
149         if (rc == 0) {
150                 sub = lov_sub_alloc(lio, index);
151                 if (sub == NULL)
152                         GOTO(out, rc = -ENOMEM);
153
154                 rc = lov_io_sub_init(env, lio, sub);
155                 if (rc < 0) {
156                         lov_sub_free(lio, sub);
157                         GOTO(out, rc);
158                 }
159
160                 list_add_tail(&sub->sub_list, &lio->lis_subios);
161                 lio->lis_nr_subios++;
162         }
163 out:
164         if (rc < 0)
165                 sub = ERR_PTR(rc);
166         RETURN(sub);
167 }
168
169 /*****************************************************************************
170  *
171  * Lov io operations.
172  *
173  */
174
175 int lov_page_index(const struct cl_page *page)
176 {
177         const struct cl_page_slice *slice;
178         ENTRY;
179
180         slice = cl_page_at(page, &lov_device_type);
181         LASSERT(slice != NULL);
182         LASSERT(slice->cpl_obj != NULL);
183
184         RETURN(cl2lov_page(slice)->lps_index);
185 }
186
187 static int lov_io_subio_init(const struct lu_env *env, struct lov_io *lio,
188                              struct cl_io *io)
189 {
190         ENTRY;
191
192         LASSERT(lio->lis_object != NULL);
193
194         INIT_LIST_HEAD(&lio->lis_subios);
195         lio->lis_single_subio_index = -1;
196         lio->lis_nr_subios = 0;
197
198         RETURN(0);
199 }
200
201 static int lov_io_slice_init(struct lov_io *lio,
202                              struct lov_object *obj, struct cl_io *io)
203 {
204         ENTRY;
205
206         io->ci_result = 0;
207         lio->lis_object = obj;
208
209         LASSERT(obj->lo_lsm != NULL);
210
211         switch (io->ci_type) {
212         case CIT_READ:
213         case CIT_WRITE:
214                 lio->lis_pos = io->u.ci_rw.crw_pos;
215                 lio->lis_endpos = io->u.ci_rw.crw_pos + io->u.ci_rw.crw_count;
216                 lio->lis_io_endpos = lio->lis_endpos;
217                 if (cl_io_is_append(io)) {
218                         LASSERT(io->ci_type == CIT_WRITE);
219
220                         /* If there is LOV EA hole, then we may cannot locate
221                          * the current file-tail exactly. */
222                         if (unlikely(obj->lo_lsm->lsm_entries[0]->lsme_pattern &
223                                      LOV_PATTERN_F_HOLE))
224                                 RETURN(-EIO);
225
226                         lio->lis_pos = 0;
227                         lio->lis_endpos = OBD_OBJECT_EOF;
228                 }
229                 break;
230
231         case CIT_SETATTR:
232                 if (cl_io_is_trunc(io))
233                         lio->lis_pos = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
234                 else
235                         lio->lis_pos = 0;
236                 lio->lis_endpos = OBD_OBJECT_EOF;
237                 break;
238
239         case CIT_DATA_VERSION:
240                 lio->lis_pos = 0;
241                 lio->lis_endpos = OBD_OBJECT_EOF;
242                 break;
243
244         case CIT_FAULT: {
245                 pgoff_t index = io->u.ci_fault.ft_index;
246                 lio->lis_pos = cl_offset(io->ci_obj, index);
247                 lio->lis_endpos = cl_offset(io->ci_obj, index + 1);
248                 break;
249         }
250
251         case CIT_FSYNC: {
252                 lio->lis_pos = io->u.ci_fsync.fi_start;
253                 lio->lis_endpos = io->u.ci_fsync.fi_end;
254                 break;
255         }
256
257         case CIT_LADVISE: {
258                 lio->lis_pos = io->u.ci_ladvise.li_start;
259                 lio->lis_endpos = io->u.ci_ladvise.li_end;
260                 break;
261         }
262
263         case CIT_MISC:
264                 lio->lis_pos = 0;
265                 lio->lis_endpos = OBD_OBJECT_EOF;
266                 break;
267
268         default:
269                 LBUG();
270         }
271
272         RETURN(0);
273 }
274
275 static void lov_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
276 {
277         struct lov_io *lio = cl2lov_io(env, ios);
278         struct lov_object *lov = cl2lov(ios->cis_obj);
279
280         ENTRY;
281
282         LASSERT(list_empty(&lio->lis_active));
283
284         while (!list_empty(&lio->lis_subios)) {
285                 struct lov_io_sub *sub = list_entry(lio->lis_subios.next,
286                                                     struct lov_io_sub,
287                                                     sub_list);
288
289                 list_del_init(&sub->sub_list);
290                 lio->lis_nr_subios--;
291
292                 lov_io_sub_fini(env, lio, sub);
293                 lov_sub_free(lio, sub);
294         }
295         LASSERT(lio->lis_nr_subios == 0);
296
297         LASSERT(atomic_read(&lov->lo_active_ios) > 0);
298         if (atomic_dec_and_test(&lov->lo_active_ios))
299                 wake_up_all(&lov->lo_waitq);
300         EXIT;
301 }
302
303 static void lov_io_sub_inherit(struct lov_io_sub *sub, struct lov_io *lio,
304                                loff_t start, loff_t end)
305 {
306         struct cl_io *io = &sub->sub_io;
307         struct lov_stripe_md *lsm = lio->lis_object->lo_lsm;
308         struct cl_io *parent = lio->lis_cl.cis_io;
309         int index = lov_comp_entry(sub->sub_subio_index);
310         int stripe = lov_comp_stripe(sub->sub_subio_index);
311
312         switch (io->ci_type) {
313         case CIT_SETATTR: {
314                 io->u.ci_setattr.sa_attr = parent->u.ci_setattr.sa_attr;
315                 io->u.ci_setattr.sa_attr_flags =
316                         parent->u.ci_setattr.sa_attr_flags;
317                 io->u.ci_setattr.sa_valid = parent->u.ci_setattr.sa_valid;
318                 io->u.ci_setattr.sa_stripe_index = stripe;
319                 io->u.ci_setattr.sa_parent_fid =
320                                         parent->u.ci_setattr.sa_parent_fid;
321                 if (cl_io_is_trunc(io)) {
322                         loff_t new_size = parent->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
323
324                         new_size = lov_size_to_stripe(lsm, index, new_size,
325                                                       stripe);
326                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size = new_size;
327                 }
328                 lov_lsm2layout(lsm, lsm->lsm_entries[index],
329                                &io->u.ci_setattr.sa_layout);
330                 break;
331         }
332         case CIT_DATA_VERSION: {
333                 io->u.ci_data_version.dv_data_version = 0;
334                 io->u.ci_data_version.dv_flags =
335                         parent->u.ci_data_version.dv_flags;
336                 break;
337         }
338         case CIT_FAULT: {
339                 struct cl_object *obj = parent->ci_obj;
340                 loff_t off = cl_offset(obj, parent->u.ci_fault.ft_index);
341
342                 io->u.ci_fault = parent->u.ci_fault;
343                 off = lov_size_to_stripe(lsm, index, off, stripe);
344                 io->u.ci_fault.ft_index = cl_index(obj, off);
345                 break;
346         }
347         case CIT_FSYNC: {
348                 io->u.ci_fsync.fi_start = start;
349                 io->u.ci_fsync.fi_end = end;
350                 io->u.ci_fsync.fi_fid = parent->u.ci_fsync.fi_fid;
351                 io->u.ci_fsync.fi_mode = parent->u.ci_fsync.fi_mode;
352                 break;
353         }
354         case CIT_READ:
355         case CIT_WRITE: {
356                 io->u.ci_wr.wr_sync = cl_io_is_sync_write(parent);
357                 if (cl_io_is_append(parent)) {
358                         io->u.ci_wr.wr_append = 1;
359                 } else {
360                         io->u.ci_rw.crw_pos = start;
361                         io->u.ci_rw.crw_count = end - start;
362                 }
363                 break;
364         }
365         case CIT_LADVISE: {
366                 io->u.ci_ladvise.li_start = start;
367                 io->u.ci_ladvise.li_end = end;
368                 io->u.ci_ladvise.li_fid = parent->u.ci_ladvise.li_fid;
369                 io->u.ci_ladvise.li_advice = parent->u.ci_ladvise.li_advice;
370                 io->u.ci_ladvise.li_flags = parent->u.ci_ladvise.li_flags;
371                 break;
372         }
373         default:
374                 break;
375         }
376 }
377
378 static loff_t lov_offset_mod(loff_t val, int delta)
379 {
380         if (val != OBD_OBJECT_EOF)
381                 val += delta;
382         return val;
383 }
384
385 static int lov_io_iter_init(const struct lu_env *env,
386                             const struct cl_io_slice *ios)
387 {
388         struct cl_io         *io = ios->cis_io;
389         struct lov_io        *lio = cl2lov_io(env, ios);
390         struct lov_stripe_md *lsm = lio->lis_object->lo_lsm;
391         struct lov_io_sub    *sub;
392         struct lov_layout_entry *le;
393         struct lu_extent ext;
394         int index;
395         int rc = 0;
396
397         ENTRY;
398
399         ext.e_start = lio->lis_pos;
400         ext.e_end = lio->lis_endpos;
401
402         index = 0;
403         lov_foreach_layout_entry(lio->lis_object, le) {
404                 struct lov_layout_raid0 *r0 = &le->lle_raid0;
405                 u64 start;
406                 u64 end;
407                 int stripe;
408
409                 index++;
410                 if (!lu_extent_is_overlapped(&ext, &le->lle_extent))
411                         continue;
412
413                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "component[%d] flags %#x\n",
414                        index - 1, lsm->lsm_entries[index - 1]->lsme_flags);
415                 if (!lsm_entry_inited(lsm, index - 1)) {
416                         /* truncate IO will trigger write intent as well, and
417                          * it's handled in lov_io_setattr_iter_init() */
418                         if (io->ci_type == CIT_WRITE || cl_io_is_mkwrite(io)) {
419                                 io->ci_need_write_intent = 1;
420                                 rc = -ENODATA;
421                                 break;
422                         }
423
424                         /* Read from uninitialized components should return
425                          * zero filled pages. */
426                         continue;
427                 }
428
429                 for (stripe = 0; stripe < r0->lo_nr; stripe++) {
430                         if (!lov_stripe_intersects(lsm, index - 1, stripe,
431                                                    &ext, &start, &end))
432                                 continue;
433
434                         if (unlikely(r0->lo_sub[stripe] == NULL)) {
435                                 if (ios->cis_io->ci_type == CIT_READ ||
436                                     ios->cis_io->ci_type == CIT_WRITE ||
437                                     ios->cis_io->ci_type == CIT_FAULT)
438                                         RETURN(-EIO);
439
440                                 continue;
441                         }
442
443                         end = lov_offset_mod(end, 1);
444                         sub = lov_sub_get(env, lio,
445                                           lov_comp_index(index - 1, stripe));
446                         if (IS_ERR(sub)) {
447                                 rc = PTR_ERR(sub);
448                                 break;
449                         }
450
451                         lov_io_sub_inherit(sub, lio, start, end);
452                         rc = cl_io_iter_init(sub->sub_env, &sub->sub_io);
453                         if (rc != 0)
454                                 cl_io_iter_fini(sub->sub_env, &sub->sub_io);
455                         if (rc != 0)
456                                 break;
457
458                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "shrink: %d [%llu, %llu)\n",
459                                stripe, start, end);
460
461                         list_add_tail(&sub->sub_linkage, &lio->lis_active);
462                 }
463                 if (rc != 0)
464                         break;
465         }
466         RETURN(rc);
467 }
468
469 static int lov_io_rw_iter_init(const struct lu_env *env,
470                                const struct cl_io_slice *ios)
471 {
472         struct lov_io        *lio = cl2lov_io(env, ios);
473         struct cl_io         *io  = ios->cis_io;
474         struct lov_stripe_md *lsm = lio->lis_object->lo_lsm;
475         struct lov_stripe_md_entry *lse;
476         loff_t start = io->u.ci_rw.crw_pos;
477         loff_t next;
478         unsigned long ssize;
479         int index;
480
481         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
482         ENTRY;
483
484         if (cl_io_is_append(io))
485                 RETURN(lov_io_iter_init(env, ios));
486
487         index = lov_lsm_entry(lsm, io->u.ci_rw.crw_pos);
488         if (index < 0) { /* non-existing layout component */
489                 if (io->ci_type == CIT_READ) {
490                         /* TODO: it needs to detect the next component and
491                          * then set the next pos */
492                         io->ci_continue = 0;
493
494                         RETURN(lov_io_iter_init(env, ios));
495                 }
496
497                 RETURN(-ENODATA);
498         }
499
500         lse = lov_lse(lio->lis_object, index);
501
502         ssize = lse->lsme_stripe_size;
503         lov_do_div64(start, ssize);
504         next = (start + 1) * ssize;
505         if (next <= start * ssize)
506                 next = ~0ull;
507
508         LASSERTF(io->u.ci_rw.crw_pos >= lse->lsme_extent.e_start,
509                  "pos %lld, [%lld, %lld)\n", io->u.ci_rw.crw_pos,
510                  lse->lsme_extent.e_start, lse->lsme_extent.e_end);
511         next = min_t(__u64, next, lse->lsme_extent.e_end);
512         next = min_t(loff_t, next, lio->lis_io_endpos);
513
514         io->ci_continue = next < lio->lis_io_endpos;
515         io->u.ci_rw.crw_count = next - io->u.ci_rw.crw_pos;
516         lio->lis_pos    = io->u.ci_rw.crw_pos;
517         lio->lis_endpos = io->u.ci_rw.crw_pos + io->u.ci_rw.crw_count;
518         CDEBUG(D_VFSTRACE,
519                "stripe: %llu chunk: [%llu, %llu) %llu, %zd\n",
520                (__u64)start, lio->lis_pos, lio->lis_endpos,
521                (__u64)lio->lis_io_endpos, io->u.ci_rw.crw_count);
522
523         /*
524          * XXX The following call should be optimized: we know, that
525          * [lio->lis_pos, lio->lis_endpos) intersects with exactly one stripe.
526          */
527         RETURN(lov_io_iter_init(env, ios));
528 }
529
530 static int lov_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
531                                     const struct cl_io_slice *ios)
532 {
533         struct lov_io *lio = cl2lov_io(env, ios);
534         struct cl_io *io = ios->cis_io;
535         struct lov_stripe_md *lsm = lio->lis_object->lo_lsm;
536         int index;
537         ENTRY;
538
539         if (cl_io_is_trunc(io) && lio->lis_pos > 0) {
540                 index = lov_lsm_entry(lsm, lio->lis_pos - 1);
541                 if (index > 0 && !lsm_entry_inited(lsm, index)) {
542                         io->ci_need_write_intent = 1;
543                         RETURN(io->ci_result = -ENODATA);
544                 }
545         }
546
547         RETURN(lov_io_iter_init(env, ios));
548 }
549
550 static int lov_io_call(const struct lu_env *env, struct lov_io *lio,
551                        int (*iofunc)(const struct lu_env *, struct cl_io *))
552 {
553         struct cl_io *parent = lio->lis_cl.cis_io;
554         struct lov_io_sub *sub;
555         int rc = 0;
556
557         ENTRY;
558         list_for_each_entry(sub, &lio->lis_active, sub_linkage) {
559                 rc = iofunc(sub->sub_env, &sub->sub_io);
560                 if (rc)
561                         break;
562
563                 if (parent->ci_result == 0)
564                         parent->ci_result = sub->sub_io.ci_result;
565         }
566         RETURN(rc);
567 }
568
569 static int lov_io_lock(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
570 {
571         ENTRY;
572         RETURN(lov_io_call(env, cl2lov_io(env, ios), cl_io_lock));
573 }
574
575 static int lov_io_start(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
576 {
577         ENTRY;
578         RETURN(lov_io_call(env, cl2lov_io(env, ios), cl_io_start));
579 }
580
581 static int lov_io_end_wrapper(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
582 {
583         ENTRY;
584         /*
585          * It's possible that lov_io_start() wasn't called against this
586          * sub-io, either because previous sub-io failed, or upper layer
587          * completed IO.
588          */
589         if (io->ci_state == CIS_IO_GOING)
590                 cl_io_end(env, io);
591         else
592                 io->ci_state = CIS_IO_FINISHED;
593         RETURN(0);
594 }
595
596 static int lov_io_iter_fini_wrapper(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
597 {
598         cl_io_iter_fini(env, io);
599         RETURN(0);
600 }
601
602 static int lov_io_unlock_wrapper(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
603 {
604         cl_io_unlock(env, io);
605         RETURN(0);
606 }
607
608 static void lov_io_end(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
609 {
610         int rc;
611
612         rc = lov_io_call(env, cl2lov_io(env, ios), lov_io_end_wrapper);
613         LASSERT(rc == 0);
614 }
615
616 static void
617 lov_io_data_version_end(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
618 {
619         struct lov_io *lio = cl2lov_io(env, ios);
620         struct cl_io *parent = lio->lis_cl.cis_io;
621         struct lov_io_sub *sub;
622
623         ENTRY;
624         list_for_each_entry(sub, &lio->lis_active, sub_linkage) {
625                 lov_io_end_wrapper(env, &sub->sub_io);
626
627                 parent->u.ci_data_version.dv_data_version +=
628                         sub->sub_io.u.ci_data_version.dv_data_version;
629
630                 if (parent->ci_result == 0)
631                         parent->ci_result = sub->sub_io.ci_result;
632         }
633
634         EXIT;
635 }
636
637 static void lov_io_iter_fini(const struct lu_env *env,
638                              const struct cl_io_slice *ios)
639 {
640         struct lov_io *lio = cl2lov_io(env, ios);
641         int rc;
642
643         ENTRY;
644         rc = lov_io_call(env, lio, lov_io_iter_fini_wrapper);
645         LASSERT(rc == 0);
646         while (!list_empty(&lio->lis_active))
647                 list_del_init(lio->lis_active.next);
648         EXIT;
649 }
650
651 static void lov_io_unlock(const struct lu_env *env,
652                           const struct cl_io_slice *ios)
653 {
654         int rc;
655
656         ENTRY;
657         rc = lov_io_call(env, cl2lov_io(env, ios), lov_io_unlock_wrapper);
658         LASSERT(rc == 0);
659         EXIT;
660 }
661
662 static int lov_io_read_ahead(const struct lu_env *env,
663                              const struct cl_io_slice *ios,
664                              pgoff_t start, struct cl_read_ahead *ra)
665 {
666         struct lov_io           *lio = cl2lov_io(env, ios);
667         struct lov_object       *loo = lio->lis_object;
668         struct cl_object        *obj = lov2cl(loo);
669         struct lov_layout_raid0 *r0;
670         struct lov_io_sub       *sub;
671         loff_t                   offset;
672         loff_t                   suboff;
673         pgoff_t                  ra_end;
674         unsigned int             pps; /* pages per stripe */
675         int                      stripe;
676         int                      index;
677         int                      rc;
678         ENTRY;
679
680         offset = cl_offset(obj, start);
681         index = lov_lsm_entry(loo->lo_lsm, offset);
682         if (index < 0 || !lsm_entry_inited(loo->lo_lsm, index))
683                 RETURN(-ENODATA);
684
685         stripe = lov_stripe_number(loo->lo_lsm, index, offset);
686
687         r0 = lov_r0(loo, index);
688         if (unlikely(r0->lo_sub[stripe] == NULL))
689                 RETURN(-EIO);
690
691         sub = lov_sub_get(env, lio, lov_comp_index(index, stripe));
692         if (IS_ERR(sub))
693                 RETURN(PTR_ERR(sub));
694
695         lov_stripe_offset(loo->lo_lsm, index, offset, stripe, &suboff);
696         rc = cl_io_read_ahead(sub->sub_env, &sub->sub_io,
697                               cl_index(lovsub2cl(r0->lo_sub[stripe]), suboff),
698                               ra);
699
700         CDEBUG(D_READA, DFID " cra_end = %lu, stripes = %d, rc = %d\n",
701                PFID(lu_object_fid(lov2lu(loo))), ra->cra_end, r0->lo_nr, rc);
702         if (rc != 0)
703                 RETURN(rc);
704
705         /**
706          * Adjust the stripe index by layout of comp. ra->cra_end is the
707          * maximum page index covered by an underlying DLM lock.
708          * This function converts cra_end from stripe level to file level, and
709          * make sure it's not beyond stripe and component boundary.
710          */
711
712         /* cra_end is stripe level, convert it into file level */
713         ra_end = ra->cra_end;
714         if (ra_end != CL_PAGE_EOF)
715                 ra->cra_end = lov_stripe_pgoff(loo->lo_lsm, index,
716                                                ra_end, stripe);
717
718         /* boundary of current component */
719         ra_end = cl_index(obj, (loff_t)lov_lse(loo, index)->lsme_extent.e_end);
720         if (ra_end != CL_PAGE_EOF && ra->cra_end >= ra_end)
721                 ra->cra_end = ra_end - 1;
722
723         if (r0->lo_nr == 1) /* single stripe file */
724                 RETURN(0);
725
726         pps = lov_lse(loo, index)->lsme_stripe_size >> PAGE_SHIFT;
727
728         CDEBUG(D_READA, DFID " max_index = %lu, pps = %u, index = %u, "
729                "stripe_size = %u, stripe no = %u, start index = %lu\n",
730                PFID(lu_object_fid(lov2lu(loo))), ra->cra_end, pps, index,
731                lov_lse(loo, index)->lsme_stripe_size, stripe, start);
732
733         /* never exceed the end of the stripe */
734         ra->cra_end = min_t(pgoff_t,
735                             ra->cra_end, start + pps - start % pps - 1);
736         RETURN(0);
737 }
738
739 /**
740  * lov implementation of cl_operations::cio_submit() method. It takes a list
741  * of pages in \a queue, splits it into per-stripe sub-lists, invokes
742  * cl_io_submit() on underlying devices to submit sub-lists, and then splices
743  * everything back.
744  *
745  * Major complication of this function is a need to handle memory cleansing:
746  * cl_io_submit() is called to write out pages as a part of VM memory
747  * reclamation, and hence it may not fail due to memory shortages (system
748  * dead-locks otherwise). To deal with this, some resources (sub-lists,
749  * sub-environment, etc.) are allocated per-device on "startup" (i.e., in a
750  * not-memory cleansing context), and in case of memory shortage, these
751  * pre-allocated resources are used by lov_io_submit() under
752  * lov_device::ld_mutex mutex.
753  */
754 static int lov_io_submit(const struct lu_env *env,
755                          const struct cl_io_slice *ios,
756                          enum cl_req_type crt, struct cl_2queue *queue)
757 {
758         struct cl_page_list     *qin = &queue->c2_qin;
759         struct lov_io           *lio = cl2lov_io(env, ios);
760         struct lov_io_sub       *sub;
761         struct cl_page_list     *plist = &lov_env_info(env)->lti_plist;
762         struct cl_page          *page;
763         int index;
764         int rc = 0;
765         ENTRY;
766
767         if (lio->lis_nr_subios == 1) {
768                 int idx = lio->lis_single_subio_index;
769
770                 sub = lov_sub_get(env, lio, idx);
771                 LASSERT(!IS_ERR(sub));
772                 LASSERT(sub == &lio->lis_single_subio);
773                 rc = cl_io_submit_rw(sub->sub_env, &sub->sub_io,
774                                      crt, queue);
775                 RETURN(rc);
776         }
777
778         cl_page_list_init(plist);
779         while (qin->pl_nr > 0) {
780                 struct cl_2queue  *cl2q = &lov_env_info(env)->lti_cl2q;
781
782                 cl_2queue_init(cl2q);
783
784                 page = cl_page_list_first(qin);
785                 cl_page_list_move(&cl2q->c2_qin, qin, page);
786
787                 index = lov_page_index(page);
788                 while (qin->pl_nr > 0) {
789                         page = cl_page_list_first(qin);
790                         if (index != lov_page_index(page))
791                                 break;
792
793                         cl_page_list_move(&cl2q->c2_qin, qin, page);
794                 }
795
796                 sub = lov_sub_get(env, lio, index);
797                 if (!IS_ERR(sub)) {
798                         rc = cl_io_submit_rw(sub->sub_env, &sub->sub_io,
799                                              crt, cl2q);
800                 } else {
801                         rc = PTR_ERR(sub);
802                 }
803
804                 cl_page_list_splice(&cl2q->c2_qin, plist);
805                 cl_page_list_splice(&cl2q->c2_qout, &queue->c2_qout);
806                 cl_2queue_fini(env, cl2q);
807
808                 if (rc != 0)
809                         break;
810         }
811
812         cl_page_list_splice(plist, qin);
813         cl_page_list_fini(env, plist);
814
815         RETURN(rc);
816 }
817
818 static int lov_io_commit_async(const struct lu_env *env,
819                                const struct cl_io_slice *ios,
820                                struct cl_page_list *queue, int from, int to,
821                                cl_commit_cbt cb)
822 {
823         struct cl_page_list *plist = &lov_env_info(env)->lti_plist;
824         struct lov_io     *lio = cl2lov_io(env, ios);
825         struct lov_io_sub *sub;
826         struct cl_page *page;
827         int rc = 0;
828         ENTRY;
829
830         if (lio->lis_nr_subios == 1) {
831                 int idx = lio->lis_single_subio_index;
832
833                 sub = lov_sub_get(env, lio, idx);
834                 LASSERT(!IS_ERR(sub));
835                 LASSERT(sub == &lio->lis_single_subio);
836                 rc = cl_io_commit_async(sub->sub_env, &sub->sub_io, queue,
837                                         from, to, cb);
838                 RETURN(rc);
839         }
840
841         cl_page_list_init(plist);
842         while (queue->pl_nr > 0) {
843                 int stripe_to = to;
844                 int index;
845
846                 LASSERT(plist->pl_nr == 0);
847                 page = cl_page_list_first(queue);
848                 cl_page_list_move(plist, queue, page);
849
850                 index = lov_page_index(page);
851                 while (queue->pl_nr > 0) {
852                         page = cl_page_list_first(queue);
853                         if (index != lov_page_index(page))
854                                 break;
855
856                         cl_page_list_move(plist, queue, page);
857                 }
858
859                 if (queue->pl_nr > 0) /* still has more pages */
860                         stripe_to = PAGE_SIZE;
861
862                 sub = lov_sub_get(env, lio, index);
863                 if (!IS_ERR(sub)) {
864                         rc = cl_io_commit_async(sub->sub_env, &sub->sub_io,
865                                                 plist, from, stripe_to, cb);
866                 } else {
867                         rc = PTR_ERR(sub);
868                         break;
869                 }
870
871                 if (plist->pl_nr > 0) /* short write */
872                         break;
873
874                 from = 0;
875         }
876
877         /* for error case, add the page back into the qin list */
878         LASSERT(ergo(rc == 0, plist->pl_nr == 0));
879         while (plist->pl_nr > 0) {
880                 /* error occurred, add the uncommitted pages back into queue */
881                 page = cl_page_list_last(plist);
882                 cl_page_list_move_head(queue, plist, page);
883         }
884
885         RETURN(rc);
886 }
887
888 static int lov_io_fault_start(const struct lu_env *env,
889                               const struct cl_io_slice *ios)
890 {
891         struct cl_fault_io *fio;
892         struct lov_io      *lio;
893         struct lov_io_sub  *sub;
894
895         ENTRY;
896
897         fio = &ios->cis_io->u.ci_fault;
898         lio = cl2lov_io(env, ios);
899         sub = lov_sub_get(env, lio, lov_page_index(fio->ft_page));
900         sub->sub_io.u.ci_fault.ft_nob = fio->ft_nob;
901
902         RETURN(lov_io_start(env, ios));
903 }
904
905 static void lov_io_fsync_end(const struct lu_env *env,
906                              const struct cl_io_slice *ios)
907 {
908         struct lov_io *lio = cl2lov_io(env, ios);
909         struct lov_io_sub *sub;
910         unsigned int *written = &ios->cis_io->u.ci_fsync.fi_nr_written;
911         ENTRY;
912
913         *written = 0;
914         list_for_each_entry(sub, &lio->lis_active, sub_linkage) {
915                 struct cl_io *subio = &sub->sub_io;
916
917                 lov_io_end_wrapper(sub->sub_env, subio);
918
919                 if (subio->ci_result == 0)
920                         *written += subio->u.ci_fsync.fi_nr_written;
921         }
922         RETURN_EXIT;
923 }
924
925 static const struct cl_io_operations lov_io_ops = {
926         .op = {
927                 [CIT_READ] = {
928                         .cio_fini      = lov_io_fini,
929                         .cio_iter_init = lov_io_rw_iter_init,
930                         .cio_iter_fini = lov_io_iter_fini,
931                         .cio_lock      = lov_io_lock,
932                         .cio_unlock    = lov_io_unlock,
933                         .cio_start     = lov_io_start,
934                         .cio_end       = lov_io_end
935                 },
936                 [CIT_WRITE] = {
937                         .cio_fini      = lov_io_fini,
938                         .cio_iter_init = lov_io_rw_iter_init,
939                         .cio_iter_fini = lov_io_iter_fini,
940                         .cio_lock      = lov_io_lock,
941                         .cio_unlock    = lov_io_unlock,
942                         .cio_start     = lov_io_start,
943                         .cio_end       = lov_io_end
944                 },
945                 [CIT_SETATTR] = {
946                         .cio_fini      = lov_io_fini,
947                         .cio_iter_init = lov_io_setattr_iter_init,
948                         .cio_iter_fini = lov_io_iter_fini,
949                         .cio_lock      = lov_io_lock,
950                         .cio_unlock    = lov_io_unlock,
951                         .cio_start     = lov_io_start,
952                         .cio_end       = lov_io_end
953                 },
954                 [CIT_DATA_VERSION] = {
955                         .cio_fini       = lov_io_fini,
956                         .cio_iter_init  = lov_io_iter_init,
957                         .cio_iter_fini  = lov_io_iter_fini,
958                         .cio_lock       = lov_io_lock,
959                         .cio_unlock     = lov_io_unlock,
960                         .cio_start      = lov_io_start,
961                         .cio_end        = lov_io_data_version_end,
962                 },
963                 [CIT_FAULT] = {
964                         .cio_fini      = lov_io_fini,
965                         .cio_iter_init = lov_io_iter_init,
966                         .cio_iter_fini = lov_io_iter_fini,
967                         .cio_lock      = lov_io_lock,
968                         .cio_unlock    = lov_io_unlock,
969                         .cio_start     = lov_io_fault_start,
970                         .cio_end       = lov_io_end
971                 },
972                 [CIT_FSYNC] = {
973                         .cio_fini      = lov_io_fini,
974                         .cio_iter_init = lov_io_iter_init,
975                         .cio_iter_fini = lov_io_iter_fini,
976                         .cio_lock      = lov_io_lock,
977                         .cio_unlock    = lov_io_unlock,
978                         .cio_start     = lov_io_start,
979                         .cio_end       = lov_io_fsync_end
980                 },
981                 [CIT_LADVISE] = {
982                         .cio_fini      = lov_io_fini,
983                         .cio_iter_init = lov_io_iter_init,
984                         .cio_iter_fini = lov_io_iter_fini,
985                         .cio_lock      = lov_io_lock,
986                         .cio_unlock    = lov_io_unlock,
987                         .cio_start     = lov_io_start,
988                         .cio_end       = lov_io_end
989                 },
990                 [CIT_MISC] = {
991                         .cio_fini      = lov_io_fini
992                 }
993         },
994         .cio_read_ahead                = lov_io_read_ahead,
995         .cio_submit                    = lov_io_submit,
996         .cio_commit_async              = lov_io_commit_async,
997 };
998
999 /*****************************************************************************
1000  *
1001  * Empty lov io operations.
1002  *
1003  */
1004
1005 static void lov_empty_io_fini(const struct lu_env *env,
1006                               const struct cl_io_slice *ios)
1007 {
1008         struct lov_object *lov = cl2lov(ios->cis_obj);
1009         ENTRY;
1010
1011         if (atomic_dec_and_test(&lov->lo_active_ios))
1012                 wake_up_all(&lov->lo_waitq);
1013         EXIT;
1014 }
1015
1016 static int lov_empty_io_submit(const struct lu_env *env,
1017                                const struct cl_io_slice *ios,
1018                                enum cl_req_type crt, struct cl_2queue *queue)
1019 {
1020         return -EBADF;
1021 }
1022
1023 static void lov_empty_impossible(const struct lu_env *env,
1024                                  struct cl_io_slice *ios)
1025 {
1026         LBUG();
1027 }
1028
1029 #define LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE ((void *)lov_empty_impossible)
1030
1031 /**
1032  * An io operation vector for files without stripes.
1033  */
1034 static const struct cl_io_operations lov_empty_io_ops = {
1035         .op = {
1036                 [CIT_READ] = {
1037                         .cio_fini       = lov_empty_io_fini,
1038 #if 0
1039                         .cio_iter_init  = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1040                         .cio_lock       = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1041                         .cio_start      = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1042                         .cio_end        = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE
1043 #endif
1044                 },
1045                 [CIT_WRITE] = {
1046                         .cio_fini      = lov_empty_io_fini,
1047                         .cio_iter_init = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1048                         .cio_lock      = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1049                         .cio_start     = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1050                         .cio_end       = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE
1051                 },
1052                 [CIT_SETATTR] = {
1053                         .cio_fini      = lov_empty_io_fini,
1054                         .cio_iter_init = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1055                         .cio_lock      = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1056                         .cio_start     = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1057                         .cio_end       = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE
1058                 },
1059                 [CIT_FAULT] = {
1060                         .cio_fini      = lov_empty_io_fini,
1061                         .cio_iter_init = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1062                         .cio_lock      = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1063                         .cio_start     = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE,
1064                         .cio_end       = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE
1065                 },
1066                 [CIT_FSYNC] = {
1067                         .cio_fini      = lov_empty_io_fini
1068                 },
1069                 [CIT_LADVISE] = {
1070                         .cio_fini   = lov_empty_io_fini
1071                 },
1072                 [CIT_MISC] = {
1073                         .cio_fini      = lov_empty_io_fini
1074                 }
1075         },
1076         .cio_submit                    = lov_empty_io_submit,
1077         .cio_commit_async              = LOV_EMPTY_IMPOSSIBLE
1078 };
1079
1080 int lov_io_init_composite(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1081                           struct cl_io *io)
1082 {
1083         struct lov_io       *lio = lov_env_io(env);
1084         struct lov_object   *lov = cl2lov(obj);
1085
1086         ENTRY;
1087         INIT_LIST_HEAD(&lio->lis_active);
1088         io->ci_result = lov_io_slice_init(lio, lov, io);
1089         if (io->ci_result != 0)
1090                 RETURN(io->ci_result);
1091
1092         if (io->ci_result == 0) {
1093                 io->ci_result = lov_io_subio_init(env, lio, io);
1094                 if (io->ci_result == 0) {
1095                         cl_io_slice_add(io, &lio->lis_cl, obj, &lov_io_ops);
1096                         atomic_inc(&lov->lo_active_ios);
1097                 }
1098         }
1099         RETURN(io->ci_result);
1100 }
1101
1102 int lov_io_init_empty(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1103                       struct cl_io *io)
1104 {
1105         struct lov_object *lov = cl2lov(obj);
1106         struct lov_io *lio = lov_env_io(env);
1107         int result;
1108         ENTRY;
1109
1110         lio->lis_object = lov;
1111         switch (io->ci_type) {
1112         default:
1113                 LBUG();
1114         case CIT_MISC:
1115         case CIT_READ:
1116                 result = 0;
1117                 break;
1118         case CIT_FSYNC:
1119         case CIT_LADVISE:
1120         case CIT_SETATTR:
1121         case CIT_DATA_VERSION:
1122                 result = +1;
1123                 break;
1124         case CIT_WRITE:
1125                 result = -EBADF;
1126                 break;
1127         case CIT_FAULT:
1128                 result = -EFAULT;
1129                 CERROR("Page fault on a file without stripes: "DFID"\n",
1130                        PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
1131                 break;
1132         }
1133         if (result == 0) {
1134                 cl_io_slice_add(io, &lio->lis_cl, obj, &lov_empty_io_ops);
1135                 atomic_inc(&lov->lo_active_ios);
1136         }
1137
1138         io->ci_result = result < 0 ? result : 0;
1139         RETURN(result);
1140 }
1141
1142 int lov_io_init_released(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1143                         struct cl_io *io)
1144 {
1145         struct lov_object *lov = cl2lov(obj);
1146         struct lov_io *lio = lov_env_io(env);
1147         int result;
1148         ENTRY;
1149
1150         LASSERT(lov->lo_lsm != NULL);
1151         lio->lis_object = lov;
1152
1153         switch (io->ci_type) {
1154         default:
1155                 LASSERTF(0, "invalid type %d\n", io->ci_type);
1156                 result = -EOPNOTSUPP;
1157                 break;
1158         case CIT_MISC:
1159         case CIT_FSYNC:
1160         case CIT_LADVISE:
1161         case CIT_DATA_VERSION:
1162                 result = 1;
1163                 break;
1164         case CIT_SETATTR:
1165                 /* the truncate to 0 is managed by MDT:
1166                  * - in open, for open O_TRUNC
1167                  * - in setattr, for truncate
1168                  */
1169                 /* the truncate is for size > 0 so triggers a restore */
1170                 if (cl_io_is_trunc(io)) {
1171                         io->ci_restore_needed = 1;
1172                         result = -ENODATA;
1173                 } else
1174                         result = 1;
1175                 break;
1176         case CIT_READ:
1177         case CIT_WRITE:
1178         case CIT_FAULT:
1179                 io->ci_restore_needed = 1;
1180                 result = -ENODATA;
1181                 break;
1182         }
1183
1184         if (result == 0) {
1185                 cl_io_slice_add(io, &lio->lis_cl, obj, &lov_empty_io_ops);
1186                 atomic_inc(&lov->lo_active_ios);
1187         }
1188
1189         io->ci_result = result < 0 ? result : 0;
1190         RETURN(result);
1191 }
1192 /** @} lov */