staging/lustre/llite: remove lustre_generic_file_{read,write}
[linux-block.git] / drivers / staging / lustre / lustre / llite / vvp_io.c
1 /*
2  * GPL HEADER START
3  *
4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * version 2 along with this program; If not, see
18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
19  *
20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
22  * have any questions.
23  *
24  * GPL HEADER END
25  */
26 /*
27  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
28  * Use is subject to license terms.
29  *
30  * Copyright (c) 2011, 2012, Intel Corporation.
31  */
32 /*
33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
35  *
36  * Implementation of cl_io for VVP layer.
37  *
38  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
39  *   Author: Jinshan Xiong <jinshan.xiong@whamcloud.com>
40  */
41
42 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
43
44
45 #include <obd.h>
46 #include <lustre_lite.h>
47
48 #include "vvp_internal.h"
49
50 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
51                                 const struct cl_io_slice *slice);
52
53 /**
54  * True, if \a io is a normal io, False for splice_{read,write}
55  */
56 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
57 {
58         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
59
60         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
61
62         return vio->cui_io_subtype == IO_NORMAL;
63 }
64
65 /**
66  * For swapping layout. The file's layout may have changed.
67  * To avoid populating pages to a wrong stripe, we have to verify the
68  * correctness of layout. It works because swapping layout processes
69  * have to acquire group lock.
70  */
71 static bool can_populate_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
72                                 struct inode *inode)
73 {
74         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
75         struct ccc_io           *cio = ccc_env_io(env);
76         bool rc = true;
77
78         switch (io->ci_type) {
79         case CIT_READ:
80         case CIT_WRITE:
81                 /* don't need lock here to check lli_layout_gen as we have held
82                  * extent lock and GROUP lock has to hold to swap layout */
83                 if (lli->lli_layout_gen != cio->cui_layout_gen) {
84                         io->ci_need_restart = 1;
85                         /* this will return application a short read/write */
86                         io->ci_continue = 0;
87                         rc = false;
88                 }
89         case CIT_FAULT:
90                 /* fault is okay because we've already had a page. */
91         default:
92                 break;
93         }
94
95         return rc;
96 }
97
98 /*****************************************************************************
99  *
100  * io operations.
101  *
102  */
103
104 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
105                                   const struct cl_io_slice *ios)
106 {
107         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
108         struct inode  *inode = ccc_object_inode(ios->cis_obj);
109
110         LASSERT(inode ==
111                 cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file->f_dentry->d_inode);
112         vio->u.fault.ft_mtime = LTIME_S(inode->i_mtime);
113         return 0;
114 }
115
116 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
117 {
118         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
119         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
120         struct ccc_io    *cio = cl2ccc_io(env, ios);
121
122         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
123
124         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID
125                " ignore/verify layout %d/%d, layout version %d restore needed %d\n",
126                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
127                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
128                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
129
130         if (io->ci_restore_needed == 1) {
131                 int     rc;
132
133                 /* file was detected release, we need to restore it
134                  * before finishing the io
135                  */
136                 rc = ll_layout_restore(ccc_object_inode(obj));
137                 /* if restore registration failed, no restart,
138                  * we will return -ENODATA */
139                 /* The layout will change after restore, so we need to
140                  * block on layout lock hold by the MDT
141                  * as MDT will not send new layout in lvb (see LU-3124)
142                  * we have to explicitly fetch it, all this will be done
143                  * by ll_layout_refresh()
144                  */
145                 if (rc == 0) {
146                         io->ci_restore_needed = 0;
147                         io->ci_need_restart = 1;
148                         io->ci_verify_layout = 1;
149                 } else {
150                         io->ci_restore_needed = 1;
151                         io->ci_need_restart = 0;
152                         io->ci_verify_layout = 0;
153                         io->ci_result = rc;
154                 }
155         }
156
157         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
158                 __u32 gen = 0;
159
160                 /* check layout version */
161                 ll_layout_refresh(ccc_object_inode(obj), &gen);
162                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen != gen;
163                 if (io->ci_need_restart) {
164                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
165                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
166                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
167                                cio->cui_layout_gen, gen);
168                         /* today successful restore is the only possible
169                          * case */
170                         /* restore was done, clear restoring state */
171                         ll_i2info(ccc_object_inode(obj))->lli_flags &=
172                                 ~LLIF_FILE_RESTORING;
173                 }
174         }
175 }
176
177 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
178                               const struct cl_io_slice *ios)
179 {
180         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
181         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
182
183         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
184
185         if (page != NULL) {
186                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
187                 cl_page_put(env, page);
188                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
189         }
190         vvp_io_fini(env, ios);
191 }
192
193 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
194 {
195         /*
196          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
197          * writes back to the file and that only happens in shared
198          * writable vmas
199          */
200         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
201                 return CLM_WRITE;
202         return CLM_READ;
203 }
204
205 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
206                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
207 {
208         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
209         struct mm_struct       *mm = current->mm;
210         struct vm_area_struct  *vma;
211         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
212         ldlm_policy_data_t      policy;
213         unsigned long      addr;
214         unsigned long      seg;
215         ssize_t          count;
216         int                  result;
217
218         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
219
220         if (!cl_is_normalio(env, io))
221                 return 0;
222
223         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
224                 return 0;
225
226         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
227         if (mm == NULL)
228                 return 0;
229
230         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
231                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
232
233                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
234                 count = iv->iov_len;
235                 if (count == 0)
236                         continue;
237
238                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
239                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
240
241                 down_read(&mm->mmap_sem);
242                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
243                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
244                         int flags = CEF_MUST;
245
246                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
247                                 /*
248                                  * For no lock case, a lockless lock will be
249                                  * generated.
250                                  */
251                                 flags = CEF_NEVER;
252                         }
253
254                         /*
255                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
256                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
257                          * only writes on it.
258                          */
259                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
260                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
261                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
262                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
263                                                     policy.l_extent.start);
264                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
265                                                   policy.l_extent.end);
266                         descr->cld_enq_flags = flags;
267                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
268
269                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
270                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
271                                descr->cld_end);
272
273                         if (result < 0)
274                                 return result;
275
276                         if (vma->vm_end - addr >= count)
277                                 break;
278
279                         count -= vma->vm_end - addr;
280                         addr = vma->vm_end;
281                 }
282                 up_read(&mm->mmap_sem);
283         }
284         return 0;
285 }
286
287 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
288                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
289 {
290         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
291         int result;
292         int ast_flags = 0;
293
294         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
295
296         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
297
298         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
299                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
300         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
301         if (result == 0)
302                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
303         return result;
304 }
305
306 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
307                             const struct cl_io_slice *ios)
308 {
309         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
310         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
311         int result;
312
313         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
314         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
315                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
316                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
317                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
318                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
319         else
320                 result = 0;
321         return result;
322 }
323
324 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
325                              const struct cl_io_slice *ios)
326 {
327         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
328         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
329         /*
330          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
331          */
332         return ccc_io_one_lock_index
333                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
334                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
335 }
336
337 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
338                              const struct cl_io_slice *ios)
339 {
340         struct cl_io *io = ios->cis_io;
341         loff_t start;
342         loff_t end;
343
344         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
345                 start = 0;
346                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
347         } else {
348                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
349                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
350         }
351         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
352 }
353
354 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
355                                     const struct cl_io_slice *ios)
356 {
357         return 0;
358 }
359
360 /**
361  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
362  *
363  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
364  */
365 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
366                                const struct cl_io_slice *ios)
367 {
368         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
369         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
370         __u64 new_size;
371         __u32 enqflags = 0;
372
373         if (cl_io_is_trunc(io)) {
374                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
375                 if (new_size == 0)
376                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
377         } else {
378                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
379                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
380                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
381                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
382                         return 0;
383                 new_size = 0;
384         }
385         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
386         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
387                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
388 }
389
390 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
391 {
392         int     result;
393         /*
394          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
395          */
396         ll_inode_size_lock(inode);
397         result = inode_newsize_ok(inode, size);
398         if (result < 0) {
399                 ll_inode_size_unlock(inode);
400                 return result;
401         }
402         truncate_setsize(inode, size);
403         ll_inode_size_unlock(inode);
404         return result;
405 }
406
407 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
408                                 const struct cl_io_slice *ios,
409                                 struct inode *inode, loff_t size)
410 {
411         inode_dio_wait(inode);
412         return 0;
413 }
414
415 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
416                                const struct cl_io_slice *ios)
417 {
418         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
419         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
420         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
421         int result;
422         unsigned valid = CAT_CTIME;
423
424         cl_object_attr_lock(obj);
425         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
426         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
427                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
428                 valid |= CAT_ATIME;
429         }
430         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
431                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
432                 valid |= CAT_MTIME;
433         }
434         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
435         cl_object_attr_unlock(obj);
436
437         return result;
438 }
439
440 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
441                                 const struct cl_io_slice *ios)
442 {
443         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
444         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
445         int result = 0;
446
447         mutex_lock(&inode->i_mutex);
448         if (cl_io_is_trunc(io))
449                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
450                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
451         if (result == 0)
452                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
453         return result;
454 }
455
456 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
457                                const struct cl_io_slice *ios)
458 {
459         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
460         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
461
462         if (cl_io_is_trunc(io)) {
463                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
464                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
465                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
466                 inode_dio_write_done(inode);
467         }
468         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
469 }
470
471 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
472                                 const struct cl_io_slice *ios)
473 {
474         vvp_io_fini(env, ios);
475 }
476
477 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
478                              const struct cl_io_slice *ios)
479 {
480         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
481         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
482         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
483         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
484         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
485         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
486         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
487
488         int     result;
489         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
490         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
491         long    tot = cio->cui_tot_count;
492         int     exceed = 0;
493
494         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
495
496         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
497
498         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
499                 return 0;
500
501         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
502         if (result != 0)
503                 return result;
504         else if (exceed != 0)
505                 goto out;
506
507         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
508                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
509                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
510
511         /* turn off the kernel's read-ahead */
512         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
513
514         /* initialize read-ahead window once per syscall */
515         if (!vio->cui_ra_window_set) {
516                 vio->cui_ra_window_set = 1;
517                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
518                 /*
519                  * XXX: explicit PAGE_CACHE_SIZE
520                  */
521                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
522                 ll_ra_read_in(file, bead);
523         }
524
525         /* BUG: 5972 */
526         file_accessed(file);
527         switch (vio->cui_io_subtype) {
528         case IO_NORMAL:
529                 LASSERT(cio->cui_iocb->ki_pos == pos);
530                 result = generic_file_aio_read(cio->cui_iocb,
531                                                cio->cui_iov, cio->cui_nrsegs,
532                                                cio->cui_iocb->ki_pos);
533                 break;
534         case IO_SPLICE:
535                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
536                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
537                                 vio->u.splice.cui_flags);
538                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
539                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
540                  * buffers. */
541                 io->ci_continue = 0;
542                 break;
543         default:
544                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
545                 LBUG();
546         }
547
548 out:
549         if (result >= 0) {
550                 if (result < cnt)
551                         io->ci_continue = 0;
552                 io->ci_nob += result;
553                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
554                                   cio->cui_fd, pos, result, READ);
555                 result = 0;
556         }
557         return result;
558 }
559
560 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
561 {
562         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
563         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
564
565         if (vio->cui_ra_window_set)
566                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
567
568         vvp_io_fini(env, ios);
569 }
570
571 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
572                               const struct cl_io_slice *ios)
573 {
574         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
575         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
576         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
577         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
578         ssize_t result = 0;
579         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
580         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
581
582         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
583                 return 0;
584
585         if (cl_io_is_append(io)) {
586                 /*
587                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
588                  * out-of-order writes.
589                  */
590                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
591                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
592         } else {
593                 LASSERT(cio->cui_iocb->ki_pos == pos);
594         }
595
596         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
597
598         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
599                 result = 0;
600         else
601                 result = generic_file_aio_write(cio->cui_iocb,
602                                                 cio->cui_iov, cio->cui_nrsegs,
603                                                 cio->cui_iocb->ki_pos);
604         if (result > 0) {
605                 if (result < cnt)
606                         io->ci_continue = 0;
607                 io->ci_nob += result;
608                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
609                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
610                 result = 0;
611         }
612         return result;
613 }
614
615 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
616 {
617         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
618
619         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
620
621         if (vmf->page) {
622                 CDEBUG(D_PAGE,
623                        "page %p map %p index %lu flags %lx count %u priv %0lx: got addr %p type NOPAGE\n",
624                        vmf->page, vmf->page->mapping, vmf->page->index,
625                        (long)vmf->page->flags, page_count(vmf->page),
626                        page_private(vmf->page), vmf->virtual_address);
627                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
628                         lock_page(vmf->page);
629                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
630                 }
631
632                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
633                 return 0;
634         }
635
636         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
637                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
638                 return -EFAULT;
639         }
640
641         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
642                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
643                 return -ENOMEM;
644         }
645
646         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
647                 return -EAGAIN;
648
649         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
650         return -EINVAL;
651 }
652
653
654 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
655                               const struct cl_io_slice *ios)
656 {
657         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
658         struct cl_io    *io      = ios->cis_io;
659         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
660         struct inode    *inode   = ccc_object_inode(obj);
661         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
662         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
663         loff_t         offset;
664         int               result  = 0;
665         struct page       *vmpage  = NULL;
666         struct cl_page      *page;
667         loff_t         size;
668         pgoff_t       last; /* last page in a file data region */
669
670         if (fio->ft_executable &&
671             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
672                 CWARN("binary "DFID
673                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
674                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
675
676         /* offset of the last byte on the page */
677         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
678         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
679         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
680         if (result != 0)
681                 return result;
682
683         /* must return locked page */
684         if (fio->ft_mkwrite) {
685                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
686                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
687         } else {
688                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
689                 if (result != 0)
690                         return result;
691         }
692
693         vmpage = cfio->ft_vmpage;
694         LASSERT(PageLocked(vmpage));
695
696         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
697                 ll_invalidate_page(vmpage);
698
699         size = i_size_read(inode);
700         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
701          * it still can be truncated locally. */
702         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
703                      (page_offset(vmpage) > size))) {
704                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
705
706                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
707                  * and retry. */
708                 GOTO(out, result = +1);
709         }
710
711
712         if (fio->ft_mkwrite ) {
713                 pgoff_t last_index;
714                 /*
715                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
716                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
717                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
718                  * not past the end of the file.
719                  */
720                 last_index = cl_index(obj, size - 1);
721                 if (last_index < fio->ft_index) {
722                         CDEBUG(D_PAGE,
723                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
724                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
725                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
726                         /*
727                          * We need to return if we are
728                          * passed the end of the file. This will propagate
729                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
730                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
731                          * value returned here will be silently
732                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
733                          * the error code would be converted back to ENODATA
734                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
735                          * to handle both cases
736                          */
737                         GOTO(out, result = -ENODATA);
738                 }
739         }
740
741         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
742         if (IS_ERR(page))
743                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
744
745         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
746          * earlier. */
747         if (fio->ft_mkwrite) {
748                 wait_on_page_writeback(vmpage);
749                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
750                         struct ccc_page *cp;
751
752                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
753                         cl_page_assume(env, io, page);
754
755                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
756                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
757
758                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
759                          * started before the page is really made dirty, we
760                          * still have chance to detect it. */
761                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
762                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
763
764                         vmpage = NULL;
765                         if (result < 0) {
766                                 cl_page_unmap(env, io, page);
767                                 cl_page_discard(env, io, page);
768                                 cl_page_disown(env, io, page);
769
770                                 cl_page_put(env, page);
771
772                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
773                                 if (result == -EDQUOT)
774                                         result = -ENOSPC;
775                                 GOTO(out, result);
776                         } else
777                                 cl_page_disown(env, io, page);
778                 }
779         }
780
781         last = cl_index(obj, size - 1);
782         /*
783          * The ft_index is only used in the case of
784          * a mkwrite action. We need to check
785          * our assertions are correct, since
786          * we should have caught this above
787          */
788         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last);
789         if (fio->ft_index == last)
790                 /*
791                  * Last page is mapped partially.
792                  */
793                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
794         else
795                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
796
797         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
798         fio->ft_page = page;
799
800 out:
801         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
802         if (vmpage != NULL)
803                 unlock_page(vmpage);
804         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
805         return result;
806 }
807
808 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
809                               const struct cl_io_slice *ios)
810 {
811         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
812          * verify pages have been written, but this is difficult because of
813          * race. */
814         return 0;
815 }
816
817 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
818                             const struct cl_io_slice *ios,
819                             const struct cl_page_slice *slice)
820 {
821         struct cl_io          *io     = ios->cis_io;
822         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
823         struct ccc_page    *cp     = cl2ccc_page(slice);
824         struct cl_page      *page   = slice->cpl_page;
825         struct inode          *inode  = ccc_object_inode(obj);
826         struct ll_sb_info        *sbi    = ll_i2sbi(inode);
827         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
828         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
829         struct page             *vmpage = cp->cpg_page;
830         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
831         int rc;
832
833         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
834         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
835
836         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
837             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
838                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
839                            cp->cpg_defer_uptodate);
840
841         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
842         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
843         if (rc != -EBUSY) {
844                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
845                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
846                                "match failed", rc);
847                 if (rc != -ENODATA)
848                         return rc;
849         }
850
851         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
852                 cp->cpg_ra_used = 1;
853                 cl_page_export(env, page, 1);
854         }
855         /*
856          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
857          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
858          */
859         cl_2queue_add(queue, page);
860         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
861             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
862                 ll_readahead(env, io, ras,
863                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
864
865         return 0;
866 }
867
868 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
869                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
870                             enum cl_req_type crt)
871 {
872         struct cl_2queue  *queue;
873         int result;
874
875         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
876
877         queue = &io->ci_queue;
878         cl_2queue_init_page(queue, page);
879
880         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
881         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
882
883         if (crt == CRT_READ)
884                 /*
885                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
886                  * error.
887                  */
888                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
889         cl_2queue_fini(env, queue);
890
891         return result;
892 }
893
894 /**
895  * Prepare partially written-to page for a write.
896  */
897 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
898                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
899                                   struct ccc_page *cp,
900                                   unsigned from, unsigned to)
901 {
902         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
903         loff_t    offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
904         int          result;
905
906         cl_object_attr_lock(obj);
907         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
908         cl_object_attr_unlock(obj);
909         if (result == 0) {
910                 /*
911                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
912                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
913                  * purposes here we can treat it like i_size.
914                  */
915                 if (attr->cat_kms <= offset) {
916                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page);
917
918                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
919                         kunmap_atomic(kaddr);
920                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
921                         cp->cpg_ra_used = 1;
922                 else
923                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
924                 /*
925                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
926                  * to update the inode because the write might modify the
927                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
928                  * since LVB functions will be called when user space program
929                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
930                  * details. -jay
931                  */
932                 if (result == 0)
933                         cl_page_export(env, pg, 1);
934         }
935         return result;
936 }
937
938 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
939                                 const struct cl_io_slice *ios,
940                                 const struct cl_page_slice *slice,
941                                 unsigned from, unsigned to)
942 {
943         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
944         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
945         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
946         struct page       *vmpage = cp->cpg_page;
947
948         int result;
949
950         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
951         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
952
953         result = 0;
954
955         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
956         if (!PageUptodate(vmpage)) {
957                 /*
958                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
959                  * set it up to date until commit_write
960                  */
961                 if (from == 0 && to == PAGE_CACHE_SIZE) {
962                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
963                         POISON_PAGE(page, 0x11);
964                 } else
965                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
966                                                         pg, cp, from, to);
967         } else
968                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
969         return result;
970 }
971
972 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
973                                const struct cl_io_slice *ios,
974                                const struct cl_page_slice *slice,
975                                unsigned from, unsigned to)
976 {
977         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
978         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
979         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
980         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
981         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
982         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
983         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
984         struct page     *vmpage = cp->cpg_page;
985
986         int    result;
987         int    tallyop;
988         loff_t size;
989
990         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
991         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
992
993         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "committing page write\n");
994         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
995
996         /*
997          * queue a write for some time in the future the first time we
998          * dirty the page.
999          *
1000          * This is different from what other file systems do: they usually
1001          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
1002          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
1003          * to be started earlier for the following reasons:
1004          *
1005          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
1006          *     of cached data on the clients a lot;
1007          *
1008          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
1009          *     and the IO should complete as quickly as possible;
1010          *
1011          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
1012          *     client max cache is hit
1013          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
1014          *
1015          */
1016         if (!PageDirty(vmpage)) {
1017                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1018                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1019                 if (result == 0) {
1020                         /* page was added into cache successfully. */
1021                         set_page_dirty(vmpage);
1022                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1023                 } else if (result == -EDQUOT) {
1024                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1025                         bool need_clip = true;
1026
1027                         /*
1028                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1029                          * strategies are:
1030                          *
1031                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1032                          *
1033                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1034                          *     next one.
1035                          *
1036                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1037                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1038                          * what the new code continues to do for the time
1039                          * being.
1040                          */
1041                         if (last_index > pg->cp_index) {
1042                                 to = PAGE_CACHE_SIZE;
1043                                 need_clip = false;
1044                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1045                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1046                                 if (to < size_to)
1047                                         to = size_to;
1048                         }
1049                         if (need_clip)
1050                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1051                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1052                         if (result)
1053                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1054                                        pg->cp_index, inode, result);
1055                 }
1056         } else {
1057                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1058                 result = 0;
1059         }
1060         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1061
1062         /* Inode should be marked DIRTY even if no new page was marked DIRTY
1063          * because page could have been not flushed between 2 modifications.
1064          * It is important the file is marked DIRTY as soon as the I/O is done
1065          * Indeed, when cache is flushed, file could be already closed and it
1066          * is too late to warn the MDT.
1067          * It is acceptable that file is marked DIRTY even if I/O is dropped
1068          * for some reasons before being flushed to OST.
1069          */
1070         if (result == 0) {
1071                 spin_lock(&lli->lli_lock);
1072                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
1073                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
1074         }
1075
1076         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1077
1078         ll_inode_size_lock(inode);
1079         if (result == 0) {
1080                 if (size > i_size_read(inode)) {
1081                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1082                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1083                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1084                                (unsigned long)size);
1085                 }
1086                 cl_page_export(env, pg, 1);
1087         } else {
1088                 if (size > i_size_read(inode))
1089                         cl_page_discard(env, io, pg);
1090         }
1091         ll_inode_size_unlock(inode);
1092         return result;
1093 }
1094
1095 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1096         .op = {
1097                 [CIT_READ] = {
1098                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1099                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1100                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1101                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1102                 },
1103                 [CIT_WRITE] = {
1104                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1105                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1106                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1107                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1108                 },
1109                 [CIT_SETATTR] = {
1110                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1111                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1112                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1113                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1114                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1115                 },
1116                 [CIT_FAULT] = {
1117                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1118                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1119                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1120                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1121                         .cio_end       = ccc_io_end
1122                 },
1123                 [CIT_FSYNC] = {
1124                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1125                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1126                 },
1127                 [CIT_MISC] = {
1128                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1129                 }
1130         },
1131         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1132         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1133         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1134 };
1135
1136 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1137                 struct cl_io *io)
1138 {
1139         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1140         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1141         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1142         int              result;
1143
1144         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1145
1146         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID
1147                " ignore/verify layout %d/%d, layout version %d restore needed %d\n",
1148                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1149                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1150                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1151
1152         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1153         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1154         vio->cui_ra_window_set = 0;
1155         result = 0;
1156         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1157                 size_t count;
1158                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1159
1160                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1161                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1162                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1163                 if (count == 0)
1164                         result = 1;
1165                 else {
1166                         cio->cui_tot_count = count;
1167                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1168                 }
1169                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1170                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1171                  *
1172                  * it's not accurate if the file is shared by different
1173                  * jobs.
1174                  */
1175                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1176         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1177                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1178                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1179         }
1180
1181         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1182          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1183          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1184         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1185                 io->ci_ignore_layout = 1;
1186
1187         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1188          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1189          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1190         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1191                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1192                 if (result == -ENOENT)
1193                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1194                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1195                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1196                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1197                         result = 0;
1198                 if (result < 0)
1199                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1200                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1201                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1202         }
1203
1204         return result;
1205 }
1206
1207 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1208                                 const struct cl_io_slice *slice)
1209 {
1210         /* Caling just for assertion */
1211         cl2ccc_io(env, slice);
1212         return vvp_env_io(env);
1213 }