Whamcloud - gitweb
LU-10810 clio: SEEK_HOLE/SEEK_DATA on client side
[fs/lustre-release.git] / lustre / include / cl_object.h
index 23d6ea4..ad3512c 100644 (file)
  *
  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  * version 2 along with this program; If not, see
- * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
- *
- * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
- * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
- * have any questions.
+ * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
  *
  * GPL HEADER END
  */
@@ -27,7 +23,7 @@
  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  * Use is subject to license terms.
  *
- * Copyright (c) 2011, 2014, Intel Corporation.
+ * Copyright (c) 2011, 2017, Intel Corporation.
  */
 /*
  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  *                 read/write system call it is associated with the single user
  *                 thread, that issued the system call).
  *
- *   - cl_req      represents a collection of pages for a transfer. cl_req is
- *                 constructed by req-forming engine that tries to saturate
- *                 transport with large and continuous transfers.
- *
  * Terminology
  *
  *     - to avoid confusion high-level I/O operation like read or write system
@@ -96,6 +88,9 @@
 /*
  * super-class definitions.
  */
+#include <linux/aio.h>
+#include <linux/fs.h>
+
 #include <libcfs/libcfs.h>
 #include <lu_object.h>
 #include <linux/atomic.h>
 #include <linux/radix-tree.h>
 #include <linux/spinlock.h>
 #include <linux/wait.h>
+#include <linux/pagevec.h>
 #include <lustre_dlm.h>
 
+struct obd_info;
 struct inode;
 
 struct cl_device;
-struct cl_device_operations;
 
 struct cl_object;
-struct cl_object_page_operations;
-struct cl_object_lock_operations;
 
 struct cl_page;
 struct cl_page_slice;
@@ -125,27 +119,7 @@ struct cl_page_operations;
 struct cl_io;
 struct cl_io_slice;
 
-struct cl_req;
-struct cl_req_slice;
-
-/**
- * Operations for each data device in the client stack.
- *
- * \see vvp_cl_ops, lov_cl_ops, lovsub_cl_ops, osc_cl_ops
- */
-struct cl_device_operations {
-       /**
-        * Initialize cl_req. This method is called top-to-bottom on all
-        * devices in the stack to get them a chance to allocate layer-private
-        * data, and to attach them to the cl_req by calling
-        * cl_req_slice_add().
-        *
-        * \see osc_req_init(), lov_req_init(), lovsub_req_init()
-        * \see vvp_req_init()
-        */
-       int (*cdo_req_init)(const struct lu_env *env, struct cl_device *dev,
-                           struct cl_req *req);
-};
+struct cl_req_attr;
 
 /**
  * Device in the client stack.
@@ -155,8 +129,6 @@ struct cl_device_operations {
 struct cl_device {
         /** Super-class. */
         struct lu_device                   cd_lu_dev;
-        /** Per-layer operation vector. */
-        const struct cl_device_operations *cd_ops;
 };
 
 /** \addtogroup cl_object cl_object
@@ -176,11 +148,11 @@ struct cl_attr {
          */
         loff_t cat_kms;
         /** Modification time. Measured in seconds since epoch. */
-        time_t cat_mtime;
+        time64_t cat_mtime;
         /** Access time. Measured in seconds since epoch. */
-        time_t cat_atime;
+        time64_t cat_atime;
         /** Change time. Measured in seconds since epoch. */
-        time_t cat_ctime;
+        time64_t cat_ctime;
         /**
          * Blocks allocated to this cl_object on the server file system.
          *
@@ -198,20 +170,24 @@ struct cl_attr {
 
        /* nlink of the directory */
        __u64  cat_nlink;
+
+       /* Project identifier for quota purpose. */
+       __u32  cat_projid;
 };
 
 /**
  * Fields in cl_attr that are being set.
  */
 enum cl_attr_valid {
-        CAT_SIZE   = 1 << 0,
-        CAT_KMS    = 1 << 1,
-        CAT_MTIME  = 1 << 3,
-        CAT_ATIME  = 1 << 4,
-        CAT_CTIME  = 1 << 5,
-        CAT_BLOCKS = 1 << 6,
-        CAT_UID    = 1 << 7,
-        CAT_GID    = 1 << 8
+       CAT_SIZE        = BIT(0),
+       CAT_KMS         = BIT(1),
+       CAT_MTIME       = BIT(3),
+       CAT_ATIME       = BIT(4),
+       CAT_CTIME       = BIT(5),
+       CAT_BLOCKS      = BIT(6),
+       CAT_UID         = BIT(7),
+       CAT_GID         = BIT(8),
+       CAT_PROJID      = BIT(9),
 };
 
 /**
@@ -266,12 +242,12 @@ struct cl_object {
  */
 struct cl_object_conf {
         /** Super-class. */
-        struct lu_object_conf     coc_lu;
-        union {
-                /**
-                 * Object layout. This is consumed by lov.
-                 */
-                struct lustre_md *coc_md;
+       struct lu_object_conf     coc_lu;
+       union {
+               /**
+                * Object layout. This is consumed by lov.
+                */
+               struct lu_buf    coc_layout;
                 /**
                  * Description of particular stripe location in the
                  * cluster. This is consumed by osc.
@@ -304,6 +280,24 @@ enum {
        OBJECT_CONF_WAIT = 2
 };
 
+enum {
+       CL_LAYOUT_GEN_NONE      = (u32)-2,      /* layout lock was cancelled */
+       CL_LAYOUT_GEN_EMPTY     = (u32)-1,      /* for empty layout */
+};
+
+struct cl_layout {
+       /** the buffer to return the layout in lov_mds_md format. */
+       struct lu_buf   cl_buf;
+       /** size of layout in lov_mds_md format. */
+       size_t          cl_size;
+       /** Layout generation. */
+       u32             cl_layout_gen;
+       /** whether layout is a composite one */
+       bool            cl_is_composite;
+       /** Whether layout is a HSM released one */
+       bool            cl_is_released;
+};
+
 /**
  * Operations implemented for each cl object layer.
  *
@@ -348,19 +342,19 @@ struct cl_object_operations {
          */
         int  (*coo_io_init)(const struct lu_env *env,
                             struct cl_object *obj, struct cl_io *io);
-        /**
-         * Fill portion of \a attr that this layer controls. This method is
-         * called top-to-bottom through all object layers.
-         *
-         * \pre cl_object_header::coh_attr_guard of the top-object is locked.
-         *
-         * \return   0: to continue
-         * \return +ve: to stop iterating through layers (but 0 is returned
-         * from enclosing cl_object_attr_get())
-         * \return -ve: to signal error
-         */
-        int (*coo_attr_get)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
-                            struct cl_attr *attr);
+       /**
+        * Fill portion of \a attr that this layer controls. This method is
+        * called top-to-bottom through all object layers.
+        *
+        * \pre cl_object_header::coh_attr_guard of the top-object is locked.
+        *
+        * \return   0: to continue
+        * \return +ve: to stop iterating through layers (but 0 is returned
+        *              from enclosing cl_object_attr_get())
+        * \return -ve: to signal error
+        */
+       int (*coo_attr_get)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
+                           struct cl_attr *attr);
         /**
          * Update attributes.
          *
@@ -402,19 +396,35 @@ struct cl_object_operations {
         * Object getstripe method.
         */
        int (*coo_getstripe)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
-                            struct lov_user_md __user *lum);
-       /**
-        * Find whether there is any callback data (ldlm lock) attached upon
-        * the object.
-        */
-       int (*coo_find_cbdata)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
-                              ldlm_iterator_t iter, void *data);
+                            struct lov_user_md __user *lum, size_t size);
        /**
         * Get FIEMAP mapping from the object.
         */
        int (*coo_fiemap)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
                          struct ll_fiemap_info_key *fmkey,
                          struct fiemap *fiemap, size_t *buflen);
+       /**
+        * Get layout and generation of the object.
+        */
+       int (*coo_layout_get)(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
+                             struct cl_layout *layout);
+       /**
+        * Get maximum size of the object.
+        */
+       loff_t (*coo_maxbytes)(struct cl_object *obj);
+       /**
+        * Set request attributes.
+        */
+       void (*coo_req_attr_set)(const struct lu_env *env,
+                                struct cl_object *obj,
+                                struct cl_req_attr *attr);
+       /**
+        * Flush \a obj data corresponding to \a lock. Used for DoM
+        * locks in llite's cancelling blocking ast callback.
+        */
+       int (*coo_object_flush)(const struct lu_env *env,
+                               struct cl_object *obj,
+                               struct ldlm_lock *lock);
 };
 
 /**
@@ -606,14 +616,14 @@ enum cl_page_state {
          *
          *     - [cl_page_state::CPS_PAGEOUT] page is dirty, the
          *     req-formation engine decides that it wants to include this page
-         *     into an cl_req being constructed, and yanks it from the cache;
+         *     into an RPC being constructed, and yanks it from the cache;
          *
          *     - [cl_page_state::CPS_FREEING] VM callback is executed to
          *     evict the page form the memory;
          *
          * \invariant cl_page::cp_owner == NULL && cl_page::cp_req == NULL
          */
-        CPS_CACHED,
+       CPS_CACHED = 1,
         /**
          * Page is exclusively owned by some cl_io. Page may end up in this
          * state as a result of
@@ -675,7 +685,7 @@ enum cl_page_state {
          * Page is being read in, as a part of a transfer. This is quite
          * similar to the cl_page_state::CPS_PAGEOUT state, except that
          * read-in is always "immediate"---there is no such thing a sudden
-         * construction of read cl_req from cached, presumably not up to date,
+         * construction of read request from cached, presumably not up to date,
          * pages.
          *
          * Underlying VM page is locked for the duration of transfer.
@@ -703,10 +713,15 @@ enum cl_page_type {
 
         /** Transient page, the transient cl_page is used to bind a cl_page
          *  to vmpage which is not belonging to the same object of cl_page.
-         *  it is used in DirectIO, lockless IO and liblustre. */
+         *  it is used in DirectIO and lockless IO. */
         CPT_TRANSIENT,
+       CPT_NR
 };
 
+#define        CP_STATE_BITS   4
+#define        CP_TYPE_BITS    2
+#define        CP_MAX_LAYER    3
+
 /**
  * Fields are protected by the lock on struct page, except for atomics and
  * immutables.
@@ -718,49 +733,47 @@ enum cl_page_type {
  */
 struct cl_page {
        /** Reference counter. */
-       atomic_t                 cp_ref;
-       /** Transfer error. */
-       int                      cp_error;
+       atomic_t                cp_ref;
+       /** layout_entry + stripe index, composed using lov_comp_index() */
+       unsigned int            cp_lov_index;
+       pgoff_t                 cp_osc_index;
        /** An object this page is a part of. Immutable after creation. */
        struct cl_object        *cp_obj;
        /** vmpage */
        struct page             *cp_vmpage;
        /** Linkage of pages within group. Pages must be owned */
-       struct list_head         cp_batch;
-       /** List of slices. Immutable after creation. */
-       struct list_head         cp_layers;
-       /** Linkage of pages within cl_req. */
-       struct list_head         cp_flight;
+       struct list_head        cp_batch;
+       /** array of slices offset. Immutable after creation. */
+       unsigned char           cp_layer_offset[CP_MAX_LAYER]; /* 24 bits */
+       /** current slice index */
+       unsigned char           cp_layer_count:2; /* 26 bits */
        /**
         * Page state. This field is const to avoid accidental update, it is
         * modified only internally within cl_page.c. Protected by a VM lock.
         */
-       const enum cl_page_state cp_state;
+       enum cl_page_state       cp_state:CP_STATE_BITS; /* 30 bits */
         /**
          * Page type. Only CPT_TRANSIENT is used so far. Immutable after
          * creation.
          */
-        enum cl_page_type        cp_type;
+       enum cl_page_type       cp_type:CP_TYPE_BITS; /* 32 bits */
+       /* which slab kmem index this memory allocated from */
+       short int               cp_kmem_index; /* 48 bits */
+       unsigned int            cp_unused1:16;  /* 64 bits */
 
-        /**
-         * Owning IO in cl_page_state::CPS_OWNED state. Sub-page can be owned
-         * by sub-io. Protected by a VM lock.
-         */
+       /**
+        * Owning IO in cl_page_state::CPS_OWNED state. Sub-page can be owned
+        * by sub-io. Protected by a VM lock.
+        */
         struct cl_io            *cp_owner;
-        /**
-         * Owning IO request in cl_page_state::CPS_PAGEOUT and
-         * cl_page_state::CPS_PAGEIN states. This field is maintained only in
-         * the top-level pages. Protected by a VM lock.
-         */
-        struct cl_req           *cp_req;
-        /** List of references to this page, for debugging. */
-        struct lu_ref            cp_reference;
+       /** List of references to this page, for debugging. */
+        struct lu_ref          cp_reference;
        /** Link to an object, for debugging. */
-       struct lu_ref_link       cp_obj_ref;
+       struct lu_ref_link      cp_obj_ref;
        /** Link to a queue, for debugging. */
-       struct lu_ref_link       cp_queue_ref;
+       struct lu_ref_link      cp_queue_ref;
        /** Assigned if doing a sync_io */
-       struct cl_sync_io       *cp_sync_io;
+       struct cl_sync_io       *cp_sync_io;
 };
 
 /**
@@ -770,15 +783,12 @@ struct cl_page {
  */
 struct cl_page_slice {
         struct cl_page                  *cpl_page;
-       pgoff_t                          cpl_index;
         /**
          * Object slice corresponding to this page slice. Immutable after
          * creation.
          */
         struct cl_object                *cpl_obj;
         const struct cl_page_operations *cpl_ops;
-        /** Linkage into cl_page::cp_layers. Immutable after creation. */
-       struct list_head                 cpl_linkage;
 };
 
 /**
@@ -795,7 +805,6 @@ enum cl_lock_mode {
 
 /**
  * Requested transfer type.
- * \ingroup cl_req
  */
 enum cl_req_type {
         CRT_READ,
@@ -875,6 +884,13 @@ struct cl_page_operations {
          */
         int (*cpo_is_vmlocked)(const struct lu_env *env,
                                const struct cl_page_slice *slice);
+
+       /**
+        * Update file attributes when all we have is this page.  Used for tiny
+        * writes to update attributes when we don't have a full cl_io.
+        */
+       void (*cpo_page_touch)(const struct lu_env *env,
+                              const struct cl_page_slice *slice, size_t to);
         /**
          * Page destruction.
          */
@@ -899,7 +915,8 @@ struct cl_page_operations {
                            const struct cl_page_slice *slice);
         /** Destructor. Frees resources and slice itself. */
         void (*cpo_fini)(const struct lu_env *env,
-                         struct cl_page_slice *slice);
+                        struct cl_page_slice *slice,
+                        struct pagevec *pvec);
         /**
          * Optional debugging helper. Prints given page slice.
          *
@@ -911,8 +928,7 @@ struct cl_page_operations {
         /**
          * \name transfer
          *
-         * Transfer methods. See comment on cl_req for a description of
-         * transfer formation and life-cycle.
+         * Transfer methods.
          *
          * @{
          */
@@ -958,7 +974,7 @@ struct cl_page_operations {
                                        int ioret);
                 /**
                  * Called when cached page is about to be added to the
-                 * cl_req as a part of req formation.
+                 * ptlrpc request as a part of req formation.
                  *
                  * \return    0       : proceed with this page;
                  * \return    -EAGAIN : skip this page;
@@ -985,23 +1001,6 @@ struct cl_page_operations {
         void (*cpo_clip)(const struct lu_env *env,
                          const struct cl_page_slice *slice,
                          int from, int to);
-        /**
-         * \pre  the page was queued for transferring.
-         * \post page is removed from client's pending list, or -EBUSY
-         *       is returned if it has already been in transferring.
-         *
-         * This is one of seldom page operation which is:
-         * 0. called from top level;
-         * 1. don't have vmpage locked;
-         * 2. every layer should synchronize execution of its ->cpo_cancel()
-         *    with completion handlers. Osc uses client obd lock for this
-         *    purpose. Based on there is no vvp_page_cancel and
-         *    lov_page_cancel(), cpo_cancel is defacto protected by client lock.
-         *
-         * \see osc_page_cancel().
-         */
-        int (*cpo_cancel)(const struct lu_env *env,
-                          const struct cl_page_slice *slice);
        /**
         * Write out a page by kernel. This is only called by ll_writepage
         * right now.
@@ -1083,15 +1082,13 @@ static inline bool __page_in_use(const struct cl_page *page, int refc)
  * (struct cl_lock) and a list of layers (struct cl_lock_slice), linked to
  * cl_lock::cll_layers list through cl_lock_slice::cls_linkage.
  *
- * Typical cl_lock consists of the two layers:
+ * Typical cl_lock consists of one layer:
  *
- *     - vvp_lock (vvp specific data), and
  *     - lov_lock (lov specific data).
  *
  * lov_lock contains an array of sub-locks. Each of these sub-locks is a
  * normal cl_lock: it has a header (struct cl_lock) and a list of layers:
  *
- *     - lovsub_lock, and
  *     - osc_lock
  *
  * Each sub-lock is associated with a cl_object (representing stripe
@@ -1211,7 +1208,7 @@ struct cl_lock {
 /**
  * Per-layer part of cl_lock
  *
- * \see vvp_lock, lov_lock, lovsub_lock, osc_lock
+ * \see lov_lock, osc_lock
  */
 struct cl_lock_slice {
         struct cl_lock                  *cls_lock;
@@ -1225,7 +1222,7 @@ struct cl_lock_slice {
 
 /**
  *
- * \see vvp_lock_ops, lov_lock_ops, lovsub_lock_ops, osc_lock_ops
+ * \see lov_lock_ops, osc_lock_ops
  */
 struct cl_lock_operations {
        /** @{ */
@@ -1237,8 +1234,7 @@ struct cl_lock_operations {
         *              @anchor for resources
         * \retval -ve  failure
         *
-        * \see vvp_lock_enqueue(), lov_lock_enqueue(), lovsub_lock_enqueue(),
-        * \see osc_lock_enqueue()
+        * \see lov_lock_enqueue(), osc_lock_enqueue()
         */
        int  (*clo_enqueue)(const struct lu_env *env,
                            const struct cl_lock_slice *slice,
@@ -1253,8 +1249,7 @@ struct cl_lock_operations {
        /**
         * Destructor. Frees resources and the slice.
         *
-        * \see vvp_lock_fini(), lov_lock_fini(), lovsub_lock_fini(),
-        * \see osc_lock_fini()
+        * \see lov_lock_fini(), osc_lock_fini()
         */
         void (*clo_fini)(const struct lu_env *env, struct cl_lock_slice *slice);
         /**
@@ -1306,10 +1301,9 @@ do {                                                                    \
 struct cl_page_list {
        unsigned                 pl_nr;
        struct list_head         pl_pages;
-       struct task_struct      *pl_owner;
 };
 
-/** 
+/**
  * A 2-queue of pages. A convenience data-type for common use case, 2-queue
  * contains an incoming page list and an outgoing page list.
  */
@@ -1374,11 +1368,13 @@ struct cl_2queue {
 /** IO types */
 enum cl_io_type {
         /** read system call */
-        CIT_READ,
+       CIT_READ = 1,
         /** write system call */
         CIT_WRITE,
         /** truncate, utime system calls */
         CIT_SETATTR,
+       /** get data version */
+       CIT_DATA_VERSION,
         /**
          * page fault handling
          */
@@ -1389,6 +1385,10 @@ enum cl_io_type {
         */
        CIT_FSYNC,
        /**
+        * glimpse. An io context to acquire glimpse lock.
+        */
+       CIT_GLIMPSE,
+       /**
          * Miscellaneous io. This is used for occasional io activity that
          * doesn't fit into other types. Currently this is used for:
          *
@@ -1399,8 +1399,6 @@ enum cl_io_type {
          *     - VM induced page write-out. An io context for writing page out
          *     for memory cleansing;
          *
-         *     - glimpse. An io context to acquire glimpse lock.
-         *
          *     - grouplock. An io context to acquire group lock.
          *
          * CIT_MISC io is used simply as a context in which locks and pages
@@ -1408,6 +1406,16 @@ enum cl_io_type {
          * cl_io_loop() is never called for it.
          */
         CIT_MISC,
+       /**
+        * ladvise handling
+        * To give advice about access of a file
+        */
+       CIT_LADVISE,
+       /**
+        * SEEK_HOLE/SEEK_DATA handling to search holes or data
+        * across all file objects
+        */
+       CIT_LSEEK,
         CIT_OP_NR
 };
 
@@ -1457,18 +1465,22 @@ struct cl_io_slice {
 };
 
 typedef void (*cl_commit_cbt)(const struct lu_env *, struct cl_io *,
-                             struct cl_page *);
+                             struct pagevec *);
 
 struct cl_read_ahead {
        /* Maximum page index the readahead window will end.
         * This is determined DLM lock coverage, RPC and stripe boundary.
         * cra_end is included. */
-       pgoff_t cra_end;
-       /* Release routine. If readahead holds resources underneath, this
+       pgoff_t         cra_end_idx;
+       /* optimal RPC size for this read, by pages */
+       unsigned long   cra_rpc_pages;
+       /* Release callback. If readahead holds resources underneath, this
         * function should be called to release it. */
-       void    (*cra_release)(const struct lu_env *env, void *cbdata);
+       void            (*cra_release)(const struct lu_env *env, void *cbdata);
        /* Callback data for cra_release routine */
-       void    *cra_cbdata;
+       void            *cra_cbdata;
+       /* whether lock is in contention */
+       bool            cra_contention;
 };
 
 static inline void cl_read_ahead_release(const struct lu_env *env,
@@ -1610,25 +1622,30 @@ enum cl_enq_flags {
          * -EWOULDBLOCK is returned immediately.
          */
         CEF_NONBLOCK     = 0x00000001,
-        /**
-         * take lock asynchronously (out of order), as it cannot
-         * deadlock. This is for LDLM_FL_HAS_INTENT locks used for glimpsing.
-         */
-        CEF_ASYNC        = 0x00000002,
+       /**
+        * Tell lower layers this is a glimpse request, translated to
+        * LDLM_FL_HAS_INTENT at LDLM layer.
+        *
+        * Also, because glimpse locks never block other locks, we count this
+        * as automatically compatible with other osc locks.
+        * (see osc_lock_compatible)
+        */
+       CEF_GLIMPSE        = 0x00000002,
         /**
          * tell the server to instruct (though a flag in the blocking ast) an
          * owner of the conflicting lock, that it can drop dirty pages
          * protected by this lock, without sending them to the server.
          */
         CEF_DISCARD_DATA = 0x00000004,
-        /**
-         * tell the sub layers that it must be a `real' lock. This is used for
-         * mmapped-buffer locks and glimpse locks that must be never converted
-         * into lockless mode.
-         *
-         * \see vvp_mmap_locks(), cl_glimpse_lock().
-         */
-        CEF_MUST         = 0x00000008,
+       /**
+        * tell the sub layers that it must be a `real' lock. This is used for
+        * mmapped-buffer locks, glimpse locks, manually requested locks
+        * (LU_LADVISE_LOCKAHEAD) that must never be converted into lockless
+        * mode.
+        *
+        * \see vvp_mmap_locks(), cl_glimpse_lock, cl_request_lock().
+        */
+       CEF_MUST         = 0x00000008,
         /**
          * tell the sub layers that never request a `real' lock. This flag is
          * not used currently.
@@ -1641,17 +1658,33 @@ enum cl_enq_flags {
          */
         CEF_NEVER        = 0x00000010,
         /**
-         * for async glimpse lock.
+        * tell the dlm layer this is a speculative lock request
+        * speculative lock requests are locks which are not requested as part
+        * of an I/O operation.  Instead, they are requested because we expect
+        * to use them in the future.  They are requested asynchronously at the
+        * ptlrpc layer.
+        *
+        * Currently used for asynchronous glimpse locks and manually requested
+        * locks (LU_LADVISE_LOCKAHEAD).
          */
-        CEF_AGL          = 0x00000020,
+       CEF_SPECULATIVE          = 0x00000020,
        /**
         * enqueue a lock to test DLM lock existence.
         */
        CEF_PEEK        = 0x00000040,
        /**
+        * Lock match only. Used by group lock in I/O as group lock
+        * is known to exist.
+        */
+       CEF_LOCK_MATCH  = 0x00000080,
+       /**
+        * tell the DLM layer to lock only the requested range
+        */
+       CEF_LOCK_NO_EXPAND    = 0x00000100,
+       /**
         * mask of enq_flags.
         */
-       CEF_MASK         = 0x0000007f,
+       CEF_MASK         = 0x000001ff,
 };
 
 /**
@@ -1730,11 +1763,35 @@ enum cl_fsync_mode {
 };
 
 struct cl_io_rw_common {
-        loff_t      crw_pos;
-        size_t      crw_count;
-        int         crw_nonblock;
+       loff_t  crw_pos;
+       size_t  crw_count;
+       int     crw_nonblock;
+};
+enum cl_setattr_subtype {
+       /** regular setattr **/
+       CL_SETATTR_REG = 1,
+       /** truncate(2) **/
+       CL_SETATTR_TRUNC,
+       /** fallocate(2) - mode preallocate **/
+       CL_SETATTR_FALLOCATE
 };
 
+struct cl_io_range {
+       loff_t cir_pos;
+       size_t cir_count;
+};
+
+struct cl_io_pt {
+       struct cl_io_pt *cip_next;
+       struct kiocb cip_iocb;
+       struct iov_iter cip_iter;
+       struct file *cip_file;
+       enum cl_io_type cip_iot;
+       unsigned int cip_need_restart:1;
+       loff_t cip_pos;
+       size_t cip_count;
+       ssize_t cip_result;
+};
 
 /**
  * State for io.
@@ -1752,6 +1809,8 @@ struct cl_io {
         enum cl_io_state               ci_state;
         /** main object this io is against. Immutable after creation. */
         struct cl_object              *ci_obj;
+       /** one AIO request might be split in cl_io_loop */
+       struct cl_dio_aio             *ci_aio;
         /**
          * Upper layer io, of which this io is a part of. Immutable after
          * creation.
@@ -1763,10 +1822,12 @@ struct cl_io {
         struct cl_lockset              ci_lockset;
         /** lock requirements, this is just a help info for sublayers. */
         enum cl_io_lock_dmd            ci_lockreq;
-        union {
-                struct cl_rd_io {
-                        struct cl_io_rw_common rd;
-                } ci_rd;
+       /** layout version when this IO occurs */
+       __u32                           ci_layout_version;
+       union {
+               struct cl_rd_io {
+                       struct cl_io_rw_common rd;
+               } ci_rd;
                struct cl_wr_io {
                        struct cl_io_rw_common wr;
                        int                    wr_append;
@@ -1774,12 +1835,27 @@ struct cl_io {
                } ci_wr;
                struct cl_io_rw_common ci_rw;
                struct cl_setattr_io {
-                       struct ost_lvb   sa_attr;
-                       unsigned int     sa_valid;
-                       int              sa_stripe_index;
-                       struct lu_fid    *sa_parent_fid;
-                       struct obd_capa  *sa_capa;
+                       struct ost_lvb           sa_attr;
+                       unsigned int             sa_attr_flags;
+                       unsigned int             sa_avalid; /* ATTR_* */
+                       unsigned int             sa_xvalid; /* OP_XVALID */
+                       int                      sa_stripe_index;
+                       struct ost_layout        sa_layout;
+                       const struct lu_fid     *sa_parent_fid;
+                       /* SETATTR interface is used for regular setattr, */
+                       /* truncate(2) and fallocate(2) subtypes */
+                       enum cl_setattr_subtype  sa_subtype;
+                       /* The following are used for fallocate(2) */
+                       int                      sa_falloc_mode;
+                       loff_t                   sa_falloc_offset;
+                       loff_t                   sa_falloc_len;
+                       loff_t                   sa_falloc_end;
                } ci_setattr;
+               struct cl_data_version_io {
+                       u64 dv_data_version;
+                       u32 dv_layout_version;
+                       int dv_flags;
+               } ci_data_version;
                 struct cl_fault_io {
                         /** page index within file. */
                         pgoff_t         ft_index;
@@ -1797,13 +1873,25 @@ struct cl_io {
                struct cl_fsync_io {
                        loff_t             fi_start;
                        loff_t             fi_end;
-                       struct obd_capa   *fi_capa;
                        /** file system level fid */
                        struct lu_fid     *fi_fid;
                        enum cl_fsync_mode fi_mode;
                        /* how many pages were written/discarded */
                        unsigned int       fi_nr_written;
                } ci_fsync;
+               struct cl_ladvise_io {
+                       __u64                    li_start;
+                       __u64                    li_end;
+                       /** file system level fid */
+                       struct lu_fid           *li_fid;
+                       enum lu_ladvise_type     li_advice;
+                       __u64                    li_flags;
+               } ci_ladvise;
+               struct cl_lseek_io {
+                       loff_t                   ls_start;
+                       loff_t                   ls_result;
+                       int                      ls_whence;
+               } ci_lseek;
         } u;
         struct cl_2queue     ci_queue;
         size_t               ci_nob;
@@ -1825,6 +1913,13 @@ struct cl_io {
         */
                             ci_ignore_layout:1,
        /**
+        * Need MDS intervention to complete a write.
+        * Write intent is required for the following cases:
+        * 1. component being written is not initialized, or
+        * 2. the mirrored files are NOT in WRITE_PENDING state.
+        */
+                            ci_need_write_intent:1,
+       /**
         * Check if layout changed after the IO finishes. Mainly for HSM
         * requirement. If IO occurs to openning files, it doesn't need to
         * verify layout because HSM won't release openning files.
@@ -1839,189 +1934,69 @@ struct cl_io {
        /**
         * O_NOATIME
         */
-                            ci_noatime:1;
+                            ci_noatime:1,
+       /* Tell sublayers not to expand LDLM locks requested for this IO */
+                            ci_lock_no_expand:1,
+       /**
+        * Set if non-delay RPC should be used for this IO.
+        *
+        * If this file has multiple mirrors, and if the OSTs of the current
+        * mirror is inaccessible, non-delay RPC would error out quickly so
+        * that the upper layer can try to access the next mirror.
+        */
+                            ci_ndelay:1,
+       /**
+        * Set if IO is triggered by async workqueue readahead.
+        */
+                            ci_async_readahead:1,
+       /**
+        * Ignore lockless and do normal locking for this io.
+        */
+                            ci_ignore_lockless:1,
+       /**
+        * Set if we've tried all mirrors for this read IO, if it's not set,
+        * the read IO will check to-be-read OSCs' status, and make fast-switch
+        * another mirror if some of the OSTs are not healthy.
+        */
+                            ci_tried_all_mirrors:1;
+       /**
+        * Bypass quota check
+        */
+       unsigned             ci_noquota:1;
+       /**
+        * How many times the read has retried before this one.
+        * Set by the top level and consumed by the LOV.
+        */
+       unsigned             ci_ndelay_tried;
+       /**
+        * Designated mirror index for this I/O.
+        */
+       unsigned             ci_designated_mirror;
        /**
         * Number of pages owned by this IO. For invariant checking.
         */
        unsigned             ci_owned_nr;
+       /**
+        * Range of write intent. Valid if ci_need_write_intent is set.
+        */
+       struct lu_extent        ci_write_intent;
 };
 
 /** @} cl_io */
 
-/** \addtogroup cl_req cl_req
- * @{ */
-/** \struct cl_req
- * Transfer.
- *
- * There are two possible modes of transfer initiation on the client:
- *
- *     - immediate transfer: this is started when a high level io wants a page
- *       or a collection of pages to be transferred right away. Examples:
- *       read-ahead, synchronous read in the case of non-page aligned write,
- *       page write-out as a part of extent lock cancellation, page write-out
- *       as a part of memory cleansing. Immediate transfer can be both
- *       cl_req_type::CRT_READ and cl_req_type::CRT_WRITE;
- *
- *     - opportunistic transfer (cl_req_type::CRT_WRITE only), that happens
- *       when io wants to transfer a page to the server some time later, when
- *       it can be done efficiently. Example: pages dirtied by the write(2)
- *       path.
- *
- * In any case, transfer takes place in the form of a cl_req, which is a
- * representation for a network RPC.
- *
- * Pages queued for an opportunistic transfer are cached until it is decided
- * that efficient RPC can be composed of them. This decision is made by "a
- * req-formation engine", currently implemented as a part of osc
- * layer. Req-formation depends on many factors: the size of the resulting
- * RPC, whether or not multi-object RPCs are supported by the server,
- * max-rpc-in-flight limitations, size of the dirty cache, etc.
- *
- * For the immediate transfer io submits a cl_page_list, that req-formation
- * engine slices into cl_req's, possibly adding cached pages to some of
- * the resulting req's.
- *
- * Whenever a page from cl_page_list is added to a newly constructed req, its
- * cl_page_operations::cpo_prep() layer methods are called. At that moment,
- * page state is atomically changed from cl_page_state::CPS_OWNED to
- * cl_page_state::CPS_PAGEOUT or cl_page_state::CPS_PAGEIN, cl_page::cp_owner
- * is zeroed, and cl_page::cp_req is set to the
- * req. cl_page_operations::cpo_prep() method at the particular layer might
- * return -EALREADY to indicate that it does not need to submit this page
- * at all. This is possible, for example, if page, submitted for read,
- * became up-to-date in the meantime; and for write, the page don't have
- * dirty bit marked. \see cl_io_submit_rw()
- *
- * Whenever a cached page is added to a newly constructed req, its
- * cl_page_operations::cpo_make_ready() layer methods are called. At that
- * moment, page state is atomically changed from cl_page_state::CPS_CACHED to
- * cl_page_state::CPS_PAGEOUT, and cl_page::cp_req is set to
- * req. cl_page_operations::cpo_make_ready() method at the particular layer
- * might return -EAGAIN to indicate that this page is not eligible for the
- * transfer right now.
- *
- * FUTURE
- *
- * Plan is to divide transfers into "priority bands" (indicated when
- * submitting cl_page_list, and queuing a page for the opportunistic transfer)
- * and allow glueing of cached pages to immediate transfers only within single
- * band. This would make high priority transfers (like lock cancellation or
- * memory pressure induced write-out) really high priority.
- *
- */
-
 /**
  * Per-transfer attributes.
  */
 struct cl_req_attr {
+       enum cl_req_type cra_type;
+       u64              cra_flags;
+       struct cl_page  *cra_page;
        /** Generic attributes for the server consumption. */
        struct obdo     *cra_oa;
-       /** Capability. */
-       struct obd_capa *cra_capa;
        /** Jobid */
        char             cra_jobid[LUSTRE_JOBID_SIZE];
 };
 
-/**
- * Transfer request operations definable at every layer.
- *
- * Concurrency: transfer formation engine synchronizes calls to all transfer
- * methods.
- */
-struct cl_req_operations {
-        /**
-         * Invoked top-to-bottom by cl_req_prep() when transfer formation is
-         * complete (all pages are added).
-         *
-         * \see osc_req_prep()
-         */
-        int  (*cro_prep)(const struct lu_env *env,
-                         const struct cl_req_slice *slice);
-        /**
-         * Called top-to-bottom to fill in \a oa fields. This is called twice
-         * with different flags, see bug 10150 and osc_build_req().
-         *
-         * \param obj an object from cl_req which attributes are to be set in
-         *            \a oa.
-         *
-         * \param oa struct obdo where attributes are placed
-         *
-         * \param flags \a oa fields to be filled.
-         */
-       void (*cro_attr_set)(const struct lu_env *env,
-                            const struct cl_req_slice *slice,
-                            const struct cl_object *obj,
-                            struct cl_req_attr *attr, u64 flags);
-        /**
-         * Called top-to-bottom from cl_req_completion() to notify layers that
-         * transfer completed. Has to free all state allocated by
-         * cl_device_operations::cdo_req_init().
-         */
-        void (*cro_completion)(const struct lu_env *env,
-                               const struct cl_req_slice *slice, int ioret);
-};
-
-/**
- * A per-object state that (potentially multi-object) transfer request keeps.
- */
-struct cl_req_obj {
-       /** object itself */
-       struct cl_object   *ro_obj;
-       /** reference to cl_req_obj::ro_obj. For debugging. */
-       struct lu_ref_link  ro_obj_ref;
-       /* something else? Number of pages for a given object? */
-};
-
-/**
- * Transfer request.
- *
- * Transfer requests are not reference counted, because IO sub-system owns
- * them exclusively and knows when to free them.
- *
- * Life cycle.
- *
- * cl_req is created by cl_req_alloc() that calls
- * cl_device_operations::cdo_req_init() device methods to allocate per-req
- * state in every layer.
- *
- * Then pages are added (cl_req_page_add()), req keeps track of all objects it
- * contains pages for.
- *
- * Once all pages were collected, cl_page_operations::cpo_prep() method is
- * called top-to-bottom. At that point layers can modify req, let it pass, or
- * deny it completely. This is to support things like SNS that have transfer
- * ordering requirements invisible to the individual req-formation engine.
- *
- * On transfer completion (or transfer timeout, or failure to initiate the
- * transfer of an allocated req), cl_req_operations::cro_completion() method
- * is called, after execution of cl_page_operations::cpo_completion() of all
- * req's pages.
- */
-struct cl_req {
-       enum cl_req_type        crq_type;
-       /** A list of pages being transfered */
-       struct list_head        crq_pages;
-       /** Number of pages in cl_req::crq_pages */
-       unsigned                crq_nrpages;
-       /** An array of objects which pages are in ->crq_pages */
-       struct cl_req_obj       *crq_o;
-       /** Number of elements in cl_req::crq_objs[] */
-       unsigned                crq_nrobjs;
-       struct list_head        crq_layers;
-};
-
-/**
- * Per-layer state for request.
- */
-struct cl_req_slice {
-       struct cl_req                   *crs_req;
-       struct cl_device                *crs_dev;
-       struct list_head                 crs_linkage;
-       const struct cl_req_operations  *crs_ops;
-};
-
-/* @} cl_req */
-
 enum cache_stats_item {
        /** how many cache lookups were performed */
        CS_lookup = 0,
@@ -2094,8 +2069,8 @@ static inline struct cl_site *lu2cl_site(const struct lu_site *site)
 
 static inline struct cl_device *lu2cl_dev(const struct lu_device *d)
 {
-        LASSERT(d == NULL || IS_ERR(d) || lu_device_is_cl(d));
-        return container_of0(d, struct cl_device, cd_lu_dev);
+       LASSERT(d == NULL || IS_ERR(d) || lu_device_is_cl(d));
+       return container_of_safe(d, struct cl_device, cd_lu_dev);
 }
 
 static inline struct lu_device *cl2lu_dev(struct cl_device *d)
@@ -2105,58 +2080,55 @@ static inline struct lu_device *cl2lu_dev(struct cl_device *d)
 
 static inline struct cl_object *lu2cl(const struct lu_object *o)
 {
-        LASSERT(o == NULL || IS_ERR(o) || lu_device_is_cl(o->lo_dev));
-        return container_of0(o, struct cl_object, co_lu);
+       LASSERT(o == NULL || IS_ERR(o) || lu_device_is_cl(o->lo_dev));
+       return container_of_safe(o, struct cl_object, co_lu);
 }
 
 static inline const struct cl_object_conf *
 lu2cl_conf(const struct lu_object_conf *conf)
 {
-        return container_of0(conf, struct cl_object_conf, coc_lu);
+       return container_of_safe(conf, struct cl_object_conf, coc_lu);
 }
 
 static inline struct cl_object *cl_object_next(const struct cl_object *obj)
 {
-        return obj ? lu2cl(lu_object_next(&obj->co_lu)) : NULL;
+       return obj ? lu2cl(lu_object_next(&obj->co_lu)) : NULL;
 }
 
 static inline struct cl_object_header *luh2coh(const struct lu_object_header *h)
 {
-        return container_of0(h, struct cl_object_header, coh_lu);
+       return container_of_safe(h, struct cl_object_header, coh_lu);
 }
 
 static inline struct cl_site *cl_object_site(const struct cl_object *obj)
 {
-        return lu2cl_site(obj->co_lu.lo_dev->ld_site);
+       return lu2cl_site(obj->co_lu.lo_dev->ld_site);
 }
 
 static inline
 struct cl_object_header *cl_object_header(const struct cl_object *obj)
 {
-        return luh2coh(obj->co_lu.lo_header);
+       return luh2coh(obj->co_lu.lo_header);
 }
 
 static inline int cl_device_init(struct cl_device *d, struct lu_device_type *t)
 {
-        return lu_device_init(&d->cd_lu_dev, t);
+       return lu_device_init(&d->cd_lu_dev, t);
 }
 
 static inline void cl_device_fini(struct cl_device *d)
 {
-        lu_device_fini(&d->cd_lu_dev);
+       lu_device_fini(&d->cd_lu_dev);
 }
 
 void cl_page_slice_add(struct cl_page *page, struct cl_page_slice *slice,
-                      struct cl_object *obj, pgoff_t index,
+                      struct cl_object *obj,
                       const struct cl_page_operations *ops);
 void cl_lock_slice_add(struct cl_lock *lock, struct cl_lock_slice *slice,
                        struct cl_object *obj,
                        const struct cl_lock_operations *ops);
 void cl_io_slice_add(struct cl_io *io, struct cl_io_slice *slice,
                      struct cl_object *obj, const struct cl_io_operations *ops);
-void cl_req_slice_add(struct cl_req *req, struct cl_req_slice *slice,
-                      struct cl_device *dev,
-                      const struct cl_req_operations *ops);
 /** @} helpers */
 
 /** \defgroup cl_object cl_object
@@ -2172,8 +2144,8 @@ void cl_object_put        (const struct lu_env *env, struct cl_object *o);
 void cl_object_get        (struct cl_object *o);
 void cl_object_attr_lock  (struct cl_object *o);
 void cl_object_attr_unlock(struct cl_object *o);
-int  cl_object_attr_get   (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
-                           struct cl_attr *attr);
+int  cl_object_attr_get(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
+                       struct cl_attr *attr);
 int  cl_object_attr_update(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
                            const struct cl_attr *attr, unsigned valid);
 int  cl_object_glimpse    (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
@@ -2183,12 +2155,16 @@ int  cl_conf_set          (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
 int  cl_object_prune      (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj);
 void cl_object_kill       (const struct lu_env *env, struct cl_object *obj);
 int cl_object_getstripe(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
-                       struct lov_user_md __user *lum);
-int cl_object_find_cbdata(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
-                         ldlm_iterator_t iter, void *data);
+                       struct lov_user_md __user *lum, size_t size);
 int cl_object_fiemap(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
                     struct ll_fiemap_info_key *fmkey, struct fiemap *fiemap,
                     size_t *buflen);
+int cl_object_layout_get(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
+                        struct cl_layout *cl);
+loff_t cl_object_maxbytes(struct cl_object *obj);
+int cl_object_flush(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
+                   struct ldlm_lock *lock);
+
 
 /**
  * Returns true, iff \a o0 and \a o1 are slices of the same object.
@@ -2224,14 +2200,6 @@ static inline int cl_object_refc(struct cl_object *clob)
 
 /** \defgroup cl_page cl_page
  * @{ */
-enum {
-        CLP_GANG_OKAY = 0,
-        CLP_GANG_RESCHED,
-        CLP_GANG_AGAIN,
-        CLP_GANG_ABORT
-};
-/* callback of cl_page_gang_lookup() */
-
 struct cl_page *cl_page_find        (const struct lu_env *env,
                                      struct cl_object *obj,
                                      pgoff_t idx, struct page *vmpage,
@@ -2243,6 +2211,9 @@ struct cl_page *cl_page_alloc       (const struct lu_env *env,
 void            cl_page_get         (struct cl_page *page);
 void            cl_page_put         (const struct lu_env *env,
                                      struct cl_page *page);
+void           cl_pagevec_put      (const struct lu_env *env,
+                                    struct cl_page *page,
+                                    struct pagevec *pvec);
 void            cl_page_print       (const struct lu_env *env, void *cookie,
                                      lu_printer_t printer,
                                      const struct cl_page *pg);
@@ -2293,7 +2264,6 @@ int  cl_page_cache_add  (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
                          struct cl_page *pg, enum cl_req_type crt);
 void cl_page_clip       (const struct lu_env *env, struct cl_page *pg,
                          int from, int to);
-int  cl_page_cancel     (const struct lu_env *env, struct cl_page *page);
 int  cl_page_flush      (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
                         struct cl_page *pg);
 
@@ -2310,6 +2280,8 @@ void    cl_page_discard(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 void    cl_page_delete(const struct lu_env *env, struct cl_page *pg);
 int     cl_page_is_vmlocked(const struct lu_env *env,
                            const struct cl_page *pg);
+void   cl_page_touch(const struct lu_env *env, const struct cl_page *pg,
+                     size_t to);
 void    cl_page_export(const struct lu_env *env,
                       struct cl_page *pg, int uptodate);
 loff_t  cl_offset(const struct cl_object *obj, pgoff_t idx);
@@ -2368,6 +2340,10 @@ struct cl_client_cache {
         * Used at umounting time and signaled on BRW commit
         */
        wait_queue_head_t       ccc_unstable_waitq;
+       /**
+        * Serialize max_cache_mb write operation
+        */
+       struct mutex            ccc_max_cache_mb_lock;
 };
 /**
  * cl_cache functions
@@ -2429,16 +2405,13 @@ int   cl_io_read_ahead   (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
                          pgoff_t start, struct cl_read_ahead *ra);
 void  cl_io_rw_advance   (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
                           size_t nob);
-int   cl_io_cancel       (const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
-                          struct cl_page_list *queue);
-int   cl_io_is_going     (const struct lu_env *env);
 
 /**
  * True, iff \a io is an O_APPEND write(2).
  */
 static inline int cl_io_is_append(const struct cl_io *io)
 {
-        return io->ci_type == CIT_WRITE && io->u.ci_wr.wr_append;
+       return io->ci_type == CIT_WRITE && io->u.ci_wr.wr_append;
 }
 
 static inline int cl_io_is_sync_write(const struct cl_io *io)
@@ -2456,8 +2429,15 @@ static inline int cl_io_is_mkwrite(const struct cl_io *io)
  */
 static inline int cl_io_is_trunc(const struct cl_io *io)
 {
-        return io->ci_type == CIT_SETATTR &&
-                (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_SIZE);
+       return io->ci_type == CIT_SETATTR &&
+               (io->u.ci_setattr.sa_avalid & ATTR_SIZE) &&
+               (io->u.ci_setattr.sa_subtype != CL_SETATTR_FALLOCATE);
+}
+
+static inline int cl_io_is_fallocate(const struct cl_io *io)
+{
+       return (io->ci_type == CIT_SETATTR) &&
+              (io->u.ci_setattr.sa_subtype == CL_SETATTR_FALLOCATE);
 }
 
 struct cl_io *cl_io_top(struct cl_io *io);
@@ -2465,13 +2445,12 @@ struct cl_io *cl_io_top(struct cl_io *io);
 void cl_io_print(const struct lu_env *env, void *cookie,
                  lu_printer_t printer, const struct cl_io *io);
 
-#define CL_IO_SLICE_CLEAN(foo_io, base)                                 \
-do {                                                                    \
-        typeof(foo_io) __foo_io = (foo_io);                             \
-                                                                        \
-        CLASSERT(offsetof(typeof(*__foo_io), base) == 0);               \
-        memset(&__foo_io->base + 1, 0,                                  \
-               (sizeof *__foo_io) - sizeof __foo_io->base);             \
+#define CL_IO_SLICE_CLEAN(foo_io, base)                                        \
+do {                                                                   \
+       typeof(foo_io) __foo_io = (foo_io);                             \
+                                                                       \
+       memset(&__foo_io->base, 0,                                      \
+              sizeof(*__foo_io) - offsetof(typeof(*__foo_io), base));  \
 } while (0)
 
 /** @} cl_io */
@@ -2518,8 +2497,6 @@ void cl_page_list_del    (const struct lu_env *env,
                           struct cl_page_list *plist, struct cl_page *page);
 void cl_page_list_disown (const struct lu_env *env,
                           struct cl_io *io, struct cl_page_list *plist);
-int  cl_page_list_own    (const struct lu_env *env,
-                          struct cl_io *io, struct cl_page_list *plist);
 void cl_page_list_assume (const struct lu_env *env,
                           struct cl_io *io, struct cl_page_list *plist);
 void cl_page_list_discard(const struct lu_env *env,
@@ -2539,22 +2516,31 @@ void cl_2queue_init_page(struct cl_2queue *queue, struct cl_page *page);
 
 /** @} cl_page_list */
 
-/** \defgroup cl_req cl_req
- * @{ */
-struct cl_req *cl_req_alloc(const struct lu_env *env, struct cl_page *page,
-                            enum cl_req_type crt, int nr_objects);
-
-void cl_req_page_add  (const struct lu_env *env, struct cl_req *req,
-                       struct cl_page *page);
-void cl_req_page_done (const struct lu_env *env, struct cl_page *page);
-int  cl_req_prep      (const struct lu_env *env, struct cl_req *req);
-void cl_req_attr_set(const struct lu_env *env, struct cl_req *req,
-                    struct cl_req_attr *attr, u64 flags);
-void cl_req_completion(const struct lu_env *env, struct cl_req *req, int ioret);
+void cl_req_attr_set(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
+                    struct cl_req_attr *attr);
 
 /** \defgroup cl_sync_io cl_sync_io
  * @{ */
 
+struct cl_sync_io;
+struct cl_dio_aio;
+
+typedef void (cl_sync_io_end_t)(const struct lu_env *, struct cl_sync_io *);
+
+void cl_sync_io_init_notify(struct cl_sync_io *anchor, int nr,
+                           struct cl_dio_aio *aio, cl_sync_io_end_t *end);
+
+int  cl_sync_io_wait(const struct lu_env *env, struct cl_sync_io *anchor,
+                    long timeout);
+void cl_sync_io_note(const struct lu_env *env, struct cl_sync_io *anchor,
+                    int ioret);
+struct cl_dio_aio *cl_aio_alloc(struct kiocb *iocb);
+void cl_aio_free(struct cl_dio_aio *aio);
+static inline void cl_sync_io_init(struct cl_sync_io *anchor, int nr)
+{
+       cl_sync_io_init_notify(anchor, nr, NULL, NULL);
+}
+
 /**
  * Anchor for synchronous transfer. This is allocated on a stack by thread
  * doing synchronous transfer, and a pointer to this structure is set up in
@@ -2566,27 +2552,25 @@ struct cl_sync_io {
        atomic_t                csi_sync_nr;
        /** error code. */
        int                     csi_sync_rc;
-       /** barrier of destroy this structure */
-       atomic_t                csi_barrier;
        /** completion to be signaled when transfer is complete. */
        wait_queue_head_t       csi_waitq;
        /** callback to invoke when this IO is finished */
-       void                    (*csi_end_io)(const struct lu_env *,
-                                             struct cl_sync_io *);
+       cl_sync_io_end_t       *csi_end_io;
+       /** aio private data */
+       struct cl_dio_aio      *csi_aio;
 };
 
-void cl_sync_io_init(struct cl_sync_io *anchor, int nr,
-                    void (*end)(const struct lu_env *, struct cl_sync_io *));
-int  cl_sync_io_wait(const struct lu_env *env, struct cl_sync_io *anchor,
-                    long timeout);
-void cl_sync_io_note(const struct lu_env *env, struct cl_sync_io *anchor,
-                    int ioret);
-void cl_sync_io_end(const struct lu_env *env, struct cl_sync_io *anchor);
+/** To support Direct AIO */
+struct cl_dio_aio {
+       struct cl_sync_io       cda_sync;
+       struct cl_page_list     cda_pages;
+       struct kiocb            *cda_iocb;
+       ssize_t                 cda_bytes;
+       unsigned                cda_no_aio_complete:1;
+};
 
 /** @} cl_sync_io */
 
-/** @} cl_req */
-
 /** \defgroup cl_env cl_env
  *
  * lu_env handling for a client.
@@ -2610,38 +2594,15 @@ void cl_sync_io_end(const struct lu_env *env, struct cl_sync_io *anchor);
  *     - allocation and destruction of environment is amortized by caching no
  *     longer used environments instead of destroying them;
  *
- *     - there is a notion of "current" environment, attached to the kernel
- *     data structure representing current thread Top-level lustre code
- *     allocates an environment and makes it current, then calls into
- *     non-lustre code, that in turn calls lustre back. Low-level lustre
- *     code thus called can fetch environment created by the top-level code
- *     and reuse it, avoiding additional environment allocation.
- *       Right now, three interfaces can attach the cl_env to running thread:
- *       - cl_env_get
- *       - cl_env_implant
- *       - cl_env_reexit(cl_env_reenter had to be called priorly)
- *
  * \see lu_env, lu_context, lu_context_key
  * @{ */
 
-struct cl_env_nest {
-        int   cen_refcheck;
-        void *cen_cookie;
-};
-
-struct lu_env *cl_env_peek       (int *refcheck);
-struct lu_env *cl_env_get        (int *refcheck);
-struct lu_env *cl_env_alloc      (int *refcheck, __u32 tags);
-struct lu_env *cl_env_nested_get (struct cl_env_nest *nest);
-void           cl_env_put        (struct lu_env *env, int *refcheck);
-void           cl_env_nested_put (struct cl_env_nest *nest, struct lu_env *env);
-void          *cl_env_reenter    (void);
-void           cl_env_reexit     (void *cookie);
-void           cl_env_implant    (struct lu_env *env, int *refcheck);
-void           cl_env_unplant    (struct lu_env *env, int *refcheck);
-unsigned       cl_env_cache_purge(unsigned nr);
-struct lu_env *cl_env_percpu_get (void);
-void           cl_env_percpu_put (struct lu_env *env);
+struct lu_env *cl_env_get(__u16 *refcheck);
+struct lu_env *cl_env_alloc(__u16 *refcheck, __u32 tags);
+void cl_env_put(struct lu_env *env, __u16 *refcheck);
+unsigned cl_env_cache_purge(unsigned nr);
+struct lu_env *cl_env_percpu_get(void);
+void cl_env_percpu_put(struct lu_env *env);
 
 /** @} cl_env */