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 sendfile() / 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, "ignore/verify layout %d/%d, layout version %d.\n",
 125                 io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout, cio->cui_layout_gen);
 126
 127         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
 128                 __u32 gen = 0;
 129
 130                 /* check layout version */
 131                 ll_layout_refresh(ccc_object_inode(obj), &gen);
 132                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen != gen;
 133                 if (io->ci_need_restart)
 134                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "layout changed from %d to %d.\n",
 135                                 cio->cui_layout_gen, gen);
 136         }
 137 }
 138
 139 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
 140                               const struct cl_io_slice *ios)
 141 {
 142         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
 143         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
 144
 145         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, ccc_object_invariant(io->ci_obj));
 146
 147         if (page != NULL) {
 148                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
 149                 cl_page_put(env, page);
 150                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
 151         }
 152         vvp_io_fini(env, ios);
 153 }
 154
 155 enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
 156 {
 157         /*
 158          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
 159          * writes back to the file and that only happens in shared
 160          * writable vmas
 161          */
 162         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
 163                 return CLM_WRITE;
 164         return CLM_READ;
 165 }
 166
 167 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
 168                           struct ccc_io *vio, struct cl_io *io)
 169 {
 170         struct ccc_thread_info *cti = ccc_env_info(env);
 171         struct mm_struct       *mm = current->mm;
 172         struct vm_area_struct  *vma;
 173         struct cl_lock_descr   *descr = &cti->cti_descr;
 174         ldlm_policy_data_t      policy;
 175         unsigned long      addr;
 176         unsigned long      seg;
 177         ssize_t          count;
 178         int                  result;
 179         ENTRY;
 180
 181         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 182
 183         if (!cl_is_normalio(env, io))
 184                 RETURN(0);
 185
 186         if (vio->cui_iov == NULL) /* nfs or loop back device write */
 187                 RETURN(0);
 188
 189         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
 190         if (mm == NULL)
 191                 RETURN(0);
 192
 193         for (seg = 0; seg < vio->cui_nrsegs; seg++) {
 194                 const struct iovec *iv = &vio->cui_iov[seg];
 195
 196                 addr = (unsigned long)iv->iov_base;
 197                 count = iv->iov_len;
 198                 if (count == 0)
 199                         continue;
 200
 201                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
 202                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
 203
 204                 down_read(&mm->mmap_sem);
 205                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
 206                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 207                         int flags = CEF_MUST;
 208
 209                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
 210                                 /*
 211                                  * For no lock case, a lockless lock will be
 212                                  * generated.
 213                                  */
 214                                 flags = CEF_NEVER;
 215                         }
 216
 217                         /*
 218                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
 219                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
 220                          * only writes on it.
 221                          */
 222                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
 223                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
 224                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 225                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
 226                                                     policy.l_extent.start);
 227                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
 228                                                   policy.l_extent.end);
 229                         descr->cld_enq_flags = flags;
 230                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
 231
 232                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
 233                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
 234                                descr->cld_end);
 235
 236                         if (result < 0)
 237                                 RETURN(result);
 238
 239                         if (vma->vm_end - addr >= count)
 240                                 break;
 241
 242                         count -= vma->vm_end - addr;
 243                         addr = vma->vm_end;
 244                 }
 245                 up_read(&mm->mmap_sem);
 246         }
 247         RETURN(0);
 248 }
 249
 250 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 251                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 252 {
 253         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 254         int result;
 255         int ast_flags = 0;
 256
 257         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 258         ENTRY;
 259
 260         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
 261
 262         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 263                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 264         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
 265         if (result == 0)
 266                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 267         RETURN(result);
 268 }
 269
 270 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 271                             const struct cl_io_slice *ios)
 272 {
 273         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
 274         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
 275         int result;
 276
 277         ENTRY;
 278         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
 279         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
 280                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
 281                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
 282                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
 283                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
 284         else
 285                 result = 0;
 286         RETURN(result);
 287 }
 288
 289 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 290                              const struct cl_io_slice *ios)
 291 {
 292         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 293         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 294         /*
 295          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 296          */
 297         return ccc_io_one_lock_index
 298                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 299                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
 300 }
 301
 302 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 303                              const struct cl_io_slice *ios)
 304 {
 305         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 306         loff_t start;
 307         loff_t end;
 308
 309         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 310                 start = 0;
 311                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
 312         } else {
 313                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 314                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 315         }
 316         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
 317 }
 318
 319 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
 320                                     const struct cl_io_slice *ios)
 321 {
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 /**
 326  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
 327  *
 328  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 329  */
 330 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
 331                                const struct cl_io_slice *ios)
 332 {
 333         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 334         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
 335         __u64 new_size;
 336         __u32 enqflags = 0;
 337
 338         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 339                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
 340                 if (new_size == 0)
 341                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
 342         } else {
 343                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
 344                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
 345                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
 346                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
 347                         return 0;
 348                 new_size = 0;
 349         }
 350         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
 351         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 352                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
 353 }
 354
 355 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
 356 {
 357         int     result;
 358         /*
 359          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
 360          */
 361         ll_inode_size_lock(inode);
 362         result = inode_newsize_ok(inode, size);
 363         if (result < 0) {
 364                 ll_inode_size_unlock(inode);
 365                 return result;
 366         }
 367         truncate_setsize(inode, size);
 368         ll_inode_size_unlock(inode);
 369         return result;
 370 }
 371
 372 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
 373                                 const struct cl_io_slice *ios,
 374                                 struct inode *inode, loff_t size)
 375 {
 376         inode_dio_wait(inode);
 377         return 0;
 378 }
 379
 380 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
 381                                const struct cl_io_slice *ios)
 382 {
 383         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 384         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 385         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
 386         int result;
 387         unsigned valid = CAT_CTIME;
 388
 389         cl_object_attr_lock(obj);
 390         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
 391         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
 392                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
 393                 valid |= CAT_ATIME;
 394         }
 395         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
 396                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
 397                 valid |= CAT_MTIME;
 398         }
 399         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
 400         cl_object_attr_unlock(obj);
 401
 402         return result;
 403 }
 404
 405 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
 406                                 const struct cl_io_slice *ios)
 407 {
 408         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
 409         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 410
 411         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 412         if (cl_io_is_trunc(io))
 413                 return vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
 414                                             io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 415         else
 416                 return vvp_io_setattr_time(env, ios);
 417 }
 418
 419 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
 420                                const struct cl_io_slice *ios)
 421 {
 422         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
 423         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 424
 425         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 426                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
 427                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
 428                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 429                 inode_dio_write_done(inode);
 430         }
 431         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 432 }
 433
 434 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
 435                                 const struct cl_io_slice *ios)
 436 {
 437         vvp_io_fini(env, ios);
 438 }
 439
 440 static ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
 441                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 442 {
 443         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 444                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
 445 }
 446
 447 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
 448                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
 449 {
 450         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
 451                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
 452 }
 453
 454 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 455                              const struct cl_io_slice *ios)
 456 {
 457         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
 458         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 459         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
 460         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
 461         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
 462         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
 463         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 464
 465         int     result;
 466         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 467         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 468         long    tot = cio->cui_tot_count;
 469         int     exceed = 0;
 470
 471         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 472
 473         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
 474
 475         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
 476                 return 0;
 477
 478         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
 479         if (result != 0)
 480                 return result;
 481         else if (exceed != 0)
 482                 goto out;
 483
 484         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 485                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 486                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 487
 488         /* turn off the kernel's read-ahead */
 489         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 490
 491         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 492         if (!vio->cui_ra_window_set) {
 493                 vio->cui_ra_window_set = 1;
 494                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
 495                 /*
 496                  * XXX: explicit PAGE_CACHE_SIZE
 497                  */
 498                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 499                 ll_ra_read_in(file, bead);
 500         }
 501
 502         /* BUG: 5972 */
 503         file_accessed(file);
 504         switch (vio->cui_io_subtype) {
 505         case IO_NORMAL:
 506                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
 507                  break;
 508         case IO_SPLICE:
 509                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
 510                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
 511                                 vio->u.splice.cui_flags);
 512                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
 513                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
 514                  * buffers. */
 515                 io->ci_continue = 0;
 516                 break;
 517         default:
 518                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
 519                 LBUG();
 520         }
 521
 522 out:
 523         if (result >= 0) {
 524                 if (result < cnt)
 525                         io->ci_continue = 0;
 526                 io->ci_nob += result;
 527                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 528                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 529                 result = 0;
 530         }
 531         return result;
 532 }
 533
 534 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
 535 {
 536         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 537         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
 538
 539         if (vio->cui_ra_window_set)
 540                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
 541
 542         vvp_io_fini(env, ios);
 543 }
 544
 545 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
 546                               const struct cl_io_slice *ios)
 547 {
 548         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
 549         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 550         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 551         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
 552         struct file     *file  = cio->cui_fd->fd_file;
 553         ssize_t result = 0;
 554         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 555         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
 556
 557         ENTRY;
 558
 559         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
 560                 return 0;
 561
 562         if (cl_io_is_append(io)) {
 563                 /*
 564                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
 565                  * out-of-order writes.
 566                  */
 567                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
 568                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
 569         }
 570
 571         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
 572
 573         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
 574                 result = 0;
 575         else
 576                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
 577
 578         if (result > 0) {
 579                 if (result < cnt)
 580                         io->ci_continue = 0;
 581                 io->ci_nob += result;
 582                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
 583                                   cio->cui_fd, pos, result, 0);
 584                 result = 0;
 585         }
 586         RETURN(result);
 587 }
 588
 589 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
 590 {
 591         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
 592
 593         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
 594
 595         if (vmf->page) {
 596                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
 597                                vmf->virtual_address);
 598                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
 599                         lock_page(vmf->page);
 600                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
 601                 }
 602
 603                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
 604                 return 0;
 605         }
 606
 607         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
 608                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
 609                 return -EFAULT;
 610         }
 611
 612         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
 613                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
 614                 return -ENOMEM;
 615         }
 616
 617         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
 618                 return -EAGAIN;
 619
 620         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
 621         return -EINVAL;
 622 }
 623
 624
 625 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
 626                               const struct cl_io_slice *ios)
 627 {
 628         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
 629         struct cl_io    *io      = ios->cis_io;
 630         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
 631         struct inode    *inode   = ccc_object_inode(obj);
 632         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
 633         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
 634         loff_t         offset;
 635         int               result  = 0;
 636         struct page       *vmpage  = NULL;
 637         struct cl_page      *page;
 638         loff_t         size;
 639         pgoff_t       last; /* last page in a file data region */
 640
 641         if (fio->ft_executable &&
 642             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
 643                 CWARN("binary "DFID
 644                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
 645                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
 646
 647         /* offset of the last byte on the page */
 648         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
 649         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
 650         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
 651         if (result != 0)
 652                 return result;
 653
 654         /* must return locked page */
 655         if (fio->ft_mkwrite) {
 656                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
 657                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
 658         } else {
 659                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
 660                 if (result != 0)
 661                         return result;
 662         }
 663
 664         vmpage = cfio->ft_vmpage;
 665         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 666
 667         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
 668                 ll_invalidate_page(vmpage);
 669
 670         size = i_size_read(inode);
 671         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
 672          * it still can be truncated locally. */
 673         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
 674                      (page_offset(vmpage) > size))) {
 675                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
 676
 677                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
 678                  * and retry. */
 679                 GOTO(out, result = +1);
 680         }
 681
 682
 683         if (fio->ft_mkwrite ) {
 684                 pgoff_t last_index;
 685                 /*
 686                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
 687                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
 688                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
 689                  * not past the end of the file.
 690                  */
 691                 last_index = cl_index(obj, size - 1);
 692                 if (last_index < fio->ft_index) {
 693                         CDEBUG(D_PAGE,
 694                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
 695                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
 696                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
 697                         /*
 698                          * We need to return if we are
 699                          * passed the end of the file. This will propagate
 700                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
 701                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
 702                          * value returned here will be silently
 703                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
 704                          * the error code would be converted back to ENODATA
 705                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
 706                          * to handle both cases
 707                          */
 708                         GOTO(out, result = -ENODATA);
 709                 }
 710         }
 711
 712         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 713         if (IS_ERR(page))
 714                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 715
 716         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
 717          * earlier. */
 718         if (fio->ft_mkwrite) {
 719                 wait_on_page_writeback(vmpage);
 720                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
 721                         struct ccc_page *cp;
 722
 723                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
 724                         cl_page_assume(env, io, page);
 725
 726                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
 727                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
 728
 729                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
 730                          * started before the page is really made dirty, we
 731                          * still have chance to detect it. */
 732                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
 733                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 734
 735                         vmpage = NULL;
 736                         if (result < 0) {
 737                                 cl_page_unmap(env, io, page);
 738                                 cl_page_discard(env, io, page);
 739                                 cl_page_disown(env, io, page);
 740
 741                                 cl_page_put(env, page);
 742
 743                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
 744                                 if (result == -EDQUOT)
 745                                         result = -ENOSPC;
 746                                 GOTO(out, result);
 747                         } else
 748                                 cl_page_disown(env, io, page);
 749                 }
 750         }
 751
 752         last = cl_index(obj, size - 1);
 753         /*
 754          * The ft_index is only used in the case of
 755          * a mkwrite action. We need to check
 756          * our assertions are correct, since
 757          * we should have caught this above
 758          */
 759         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last);
 760         if (fio->ft_index == last)
 761                 /*
 762                  * Last page is mapped partially.
 763                  */
 764                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
 765         else
 766                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
 767
 768         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
 769         fio->ft_page = page;
 770         EXIT;
 771
 772 out:
 773         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
 774         if (vmpage != NULL)
 775                 unlock_page(vmpage);
 776         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
 777         return result;
 778 }
 779
 780 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
 781                               const struct cl_io_slice *ios)
 782 {
 783         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
 784          * verify pages have been written, but this is difficult because of
 785          * race. */
 786         return 0;
 787 }
 788
 789 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
 790                             const struct cl_io_slice *ios,
 791                             const struct cl_page_slice *slice)
 792 {
 793         struct cl_io          *io     = ios->cis_io;
 794         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
 795         struct ccc_page    *cp     = cl2ccc_page(slice);
 796         struct cl_page      *page   = slice->cpl_page;
 797         struct inode          *inode  = ccc_object_inode(obj);
 798         struct ll_sb_info        *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 799         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
 800         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
 801         struct page             *vmpage = cp->cpg_page;
 802         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
 803         int rc;
 804
 805         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
 806         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
 807
 808         ENTRY;
 809
 810         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 811             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 812                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
 813                            cp->cpg_defer_uptodate);
 814
 815         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
 816         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
 817         if (rc != -EBUSY) {
 818                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
 819                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
 820                                "match failed", rc);
 821                 if (rc != -ENODATA)
 822                         RETURN(rc);
 823         }
 824
 825         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
 826                 cp->cpg_ra_used = 1;
 827                 cl_page_export(env, page, 1);
 828         }
 829         /*
 830          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
 831          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
 832          */
 833         cl_2queue_add(queue, page);
 834         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
 835             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
 836                 ll_readahead(env, io, ras,
 837                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
 838
 839         RETURN(0);
 840 }
 841
 842 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 843                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
 844                             enum cl_req_type crt)
 845 {
 846         struct cl_2queue  *queue;
 847         int result;
 848
 849         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 850
 851         queue = &io->ci_queue;
 852         cl_2queue_init_page(queue, page);
 853
 854         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
 855         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 856
 857         if (crt == CRT_READ)
 858                 /*
 859                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
 860                  * error.
 861                  */
 862                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
 863         cl_2queue_fini(env, queue);
 864
 865         return result;
 866 }
 867
 868 /**
 869  * Prepare partially written-to page for a write.
 870  */
 871 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 872                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
 873                                   struct ccc_page *cp,
 874                                   unsigned from, unsigned to)
 875 {
 876         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
 877         loff_t    offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
 878         int          result;
 879
 880         cl_object_attr_lock(obj);
 881         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 882         cl_object_attr_unlock(obj);
 883         if (result == 0) {
 884                 /*
 885                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
 886                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 887                  * purposes here we can treat it like i_size.
 888                  */
 889                 if (attr->cat_kms <= offset) {
 890                         char *kaddr = ll_kmap_atomic(cp->cpg_page, KM_USER0);
 891
 892                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
 893                         ll_kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 894                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
 895                         cp->cpg_ra_used = 1;
 896                 else
 897                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
 898                 /*
 899                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
 900                  * to update the inode because the write might modify the
 901                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
 902                  * since LVB functions will be called when user space program
 903                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
 904                  * details. -jay
 905                  */
 906                 if (result == 0)
 907                         cl_page_export(env, pg, 1);
 908         }
 909         return result;
 910 }
 911
 912 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
 913                                 const struct cl_io_slice *ios,
 914                                 const struct cl_page_slice *slice,
 915                                 unsigned from, unsigned to)
 916 {
 917         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
 918         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
 919         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
 920         struct page       *vmpage = cp->cpg_page;
 921
 922         int result;
 923
 924         ENTRY;
 925
 926         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 927         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
 928
 929         result = 0;
 930
 931         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
 932         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 933                 /*
 934                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
 935                  * set it up to date until commit_write
 936                  */
 937                 if (from == 0 && to == PAGE_CACHE_SIZE) {
 938                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
 939                         POISON_PAGE(page, 0x11);
 940                 } else
 941                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
 942                                                         pg, cp, from, to);
 943         } else
 944                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
 945         RETURN(result);
 946 }
 947
 948 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
 949                                const struct cl_io_slice *ios,
 950                                const struct cl_page_slice *slice,
 951                                unsigned from, unsigned to)
 952 {
 953         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
 954         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
 955         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
 956         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
 957         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
 958         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
 959         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 960         struct page     *vmpage = cp->cpg_page;
 961
 962         int    result;
 963         int    tallyop;
 964         loff_t size;
 965
 966         ENTRY;
 967
 968         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
 969         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
 970
 971         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "commiting page write\n");
 972         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
 973
 974         /*
 975          * queue a write for some time in the future the first time we
 976          * dirty the page.
 977          *
 978          * This is different from what other file systems do: they usually
 979          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
 980          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
 981          * to be started earlier for the following reasons:
 982          *
 983          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
 984          *     of cached data on the clients a lot;
 985          *
 986          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
 987          *     and the IO should complete as quickly as possible;
 988          *
 989          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
 990          *     client max cache is hit
 991          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
 992          *
 993          */
 994         if (!PageDirty(vmpage)) {
 995                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
 996                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
 997                 if (result == 0) {
 998                         /* page was added into cache successfully. */
 999                         set_page_dirty(vmpage);
1000                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1001                 } else if (result == -EDQUOT) {
1002                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1003                         bool need_clip = true;
1004
1005                         /*
1006                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1007                          * strategies are:
1008                          *
1009                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1010                          *
1011                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1012                          *     next one.
1013                          *
1014                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1015                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1016                          * what the new code continues to do for the time
1017                          * being.
1018                          */
1019                         if (last_index > pg->cp_index) {
1020                                 to = PAGE_CACHE_SIZE;
1021                                 need_clip = false;
1022                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1023                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1024                                 if (to < size_to)
1025                                         to = size_to;
1026                         }
1027                         if (need_clip)
1028                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1029                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1030                         if (result)
1031                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1032                                        pg->cp_index, inode, result);
1033                 }
1034         } else {
1035                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1036                 result = 0;
1037         }
1038         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1039
1040         /* Inode should be marked DIRTY even if no new page was marked DIRTY
1041          * because page could have been not flushed between 2 modifications.
1042          * It is important the file is marked DIRTY as soon as the I/O is done
1043          * Indeed, when cache is flushed, file could be already closed and it
1044          * is too late to warn the MDT.
1045          * It is acceptable that file is marked DIRTY even if I/O is dropped
1046          * for some reasons before being flushed to OST.
1047          */
1048         if (result == 0) {
1049                 spin_lock(&lli->lli_lock);
1050                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
1051                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
1052         }
1053
1054         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1055
1056         ll_inode_size_lock(inode);
1057         if (result == 0) {
1058                 if (size > i_size_read(inode)) {
1059                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1060                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1061                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1062                                (unsigned long)size);
1063                 }
1064                 cl_page_export(env, pg, 1);
1065         } else {
1066                 if (size > i_size_read(inode))
1067                         cl_page_discard(env, io, pg);
1068         }
1069         ll_inode_size_unlock(inode);
1070         RETURN(result);
1071 }
1072
1073 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1074         .op = {
1075                 [CIT_READ] = {
1076                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1077                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1078                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1079                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1080                 },
1081                 [CIT_WRITE] = {
1082                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1083                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1084                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1085                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1086                 },
1087                 [CIT_SETATTR] = {
1088                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1089                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1090                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1091                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1092                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1093                 },
1094                 [CIT_FAULT] = {
1095                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1096                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1097                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1098                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1099                         .cio_end       = ccc_io_end
1100                 },
1101                 [CIT_FSYNC] = {
1102                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1103                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1104                 },
1105                 [CIT_MISC] = {
1106                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1107                 }
1108         },
1109         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1110         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1111         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1112 };
1113
1114 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1115                 struct cl_io *io)
1116 {
1117         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1118         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1119         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1120         int              result;
1121
1122         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1123         ENTRY;
1124
1125         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1126         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1127         vio->cui_ra_window_set = 0;
1128         result = 0;
1129         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1130                 size_t count;
1131                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1132
1133                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1134                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1135                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1136                 if (count == 0)
1137                         result = 1;
1138                 else {
1139                         cio->cui_tot_count = count;
1140                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1141                 }
1142                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1143                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1144                  *
1145                  * it's not accurate if the file is shared by different
1146                  * jobs.
1147                  */
1148                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1149         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1150                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1151                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1152         }
1153
1154         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1155          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1156          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1157         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1158                 io->ci_ignore_layout = 1;
1159
1160         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1161          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1162          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1163         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout)
1164                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1165
1166         RETURN(result);
1167 }
1168
1169 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1170                                 const struct cl_io_slice *slice)
1171 {
1172         /* Caling just for assertion */
1173         cl2ccc_io(env, slice);
1174         return vvp_env_io(env);
1175 }