f69e3aa98022645c7527a69e32acd11a1bb6e6c4
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.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 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, 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 ssize_t lustre_generic_file_read(struct file *file,
478                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
479 {
480         return generic_file_aio_read(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
481                                      vio->cui_nrsegs, *ppos);
482 }
483
484 static ssize_t lustre_generic_file_write(struct file *file,
485                                         struct ccc_io *vio, loff_t *ppos)
486 {
487         return generic_file_aio_write(vio->cui_iocb, vio->cui_iov,
488                                       vio->cui_nrsegs, *ppos);
489 }
490
491 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
492                              const struct cl_io_slice *ios)
493 {
494         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
495         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
496         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
497         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
498         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
499         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
500         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
501
502         int     result;
503         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
504         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
505         long    tot = cio->cui_tot_count;
506         int     exceed = 0;
507
508         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
509
510         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
511
512         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
513                 return 0;
514
515         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
516         if (result != 0)
517                 return result;
518         else if (exceed != 0)
519                 goto out;
520
521         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
522                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
523                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
524
525         /* turn off the kernel's read-ahead */
526         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
527
528         /* initialize read-ahead window once per syscall */
529         if (!vio->cui_ra_window_set) {
530                 vio->cui_ra_window_set = 1;
531                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
532                 /*
533                  * XXX: explicit PAGE_CACHE_SIZE
534                  */
535                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
536                 ll_ra_read_in(file, bead);
537         }
538
539         /* BUG: 5972 */
540         file_accessed(file);
541         switch (vio->cui_io_subtype) {
542         case IO_NORMAL:
543                  result = lustre_generic_file_read(file, cio, &pos);
544                  break;
545         case IO_SPLICE:
546                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
547                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
548                                 vio->u.splice.cui_flags);
549                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
550                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
551                  * buffers. */
552                 io->ci_continue = 0;
553                 break;
554         default:
555                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
556                 LBUG();
557         }
558
559 out:
560         if (result >= 0) {
561                 if (result < cnt)
562                         io->ci_continue = 0;
563                 io->ci_nob += result;
564                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
565                                   cio->cui_fd, pos, result, READ);
566                 result = 0;
567         }
568         return result;
569 }
570
571 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
572 {
573         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
574         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
575
576         if (vio->cui_ra_window_set)
577                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
578
579         vvp_io_fini(env, ios);
580 }
581
582 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
583                               const struct cl_io_slice *ios)
584 {
585         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
586         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
587         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
588         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
589         struct file     *file  = cio->cui_fd->fd_file;
590         ssize_t result = 0;
591         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
592         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
593
594         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
595                 return 0;
596
597         if (cl_io_is_append(io)) {
598                 /*
599                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
600                  * out-of-order writes.
601                  */
602                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
603                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
604         }
605
606         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
607
608         if (cio->cui_iov == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
609                 result = 0;
610         else
611                 result = lustre_generic_file_write(file, cio, &pos);
612
613         if (result > 0) {
614                 if (result < cnt)
615                         io->ci_continue = 0;
616                 io->ci_nob += result;
617                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
618                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
619                 result = 0;
620         }
621         return result;
622 }
623
624 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
625 {
626         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
627
628         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
629
630         if (vmf->page) {
631                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
632                                vmf->virtual_address);
633                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
634                         lock_page(vmf->page);
635                         cfio->fault.ft_flags &= VM_FAULT_LOCKED;
636                 }
637
638                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
639                 return 0;
640         }
641
642         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
643                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
644                 return -EFAULT;
645         }
646
647         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
648                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
649                 return -ENOMEM;
650         }
651
652         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
653                 return -EAGAIN;
654
655         CERROR("unknow error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
656         return -EINVAL;
657 }
658
659
660 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
661                               const struct cl_io_slice *ios)
662 {
663         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
664         struct cl_io    *io      = ios->cis_io;
665         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
666         struct inode    *inode   = ccc_object_inode(obj);
667         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
668         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
669         loff_t         offset;
670         int               result  = 0;
671         struct page       *vmpage  = NULL;
672         struct cl_page      *page;
673         loff_t         size;
674         pgoff_t       last; /* last page in a file data region */
675
676         if (fio->ft_executable &&
677             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
678                 CWARN("binary "DFID
679                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
680                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
681
682         /* offset of the last byte on the page */
683         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
684         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
685         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
686         if (result != 0)
687                 return result;
688
689         /* must return locked page */
690         if (fio->ft_mkwrite) {
691                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
692                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
693         } else {
694                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
695                 if (result != 0)
696                         return result;
697         }
698
699         vmpage = cfio->ft_vmpage;
700         LASSERT(PageLocked(vmpage));
701
702         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
703                 ll_invalidate_page(vmpage);
704
705         size = i_size_read(inode);
706         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
707          * it still can be truncated locally. */
708         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
709                      (page_offset(vmpage) > size))) {
710                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
711
712                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
713                  * and retry. */
714                 GOTO(out, result = +1);
715         }
716
717
718         if (fio->ft_mkwrite ) {
719                 pgoff_t last_index;
720                 /*
721                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
722                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
723                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
724                  * not past the end of the file.
725                  */
726                 last_index = cl_index(obj, size - 1);
727                 if (last_index < fio->ft_index) {
728                         CDEBUG(D_PAGE,
729                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
730                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
731                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
732                         /*
733                          * We need to return if we are
734                          * passed the end of the file. This will propagate
735                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
736                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
737                          * value returned here will be silently
738                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
739                          * the error code would be converted back to ENODATA
740                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
741                          * to handle both cases
742                          */
743                         GOTO(out, result = -ENODATA);
744                 }
745         }
746
747         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
748         if (IS_ERR(page))
749                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
750
751         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
752          * earlier. */
753         if (fio->ft_mkwrite) {
754                 wait_on_page_writeback(vmpage);
755                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
756                         struct ccc_page *cp;
757
758                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
759                         cl_page_assume(env, io, page);
760
761                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
762                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
763
764                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
765                          * started before the page is really made dirty, we
766                          * still have chance to detect it. */
767                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
768                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
769
770                         vmpage = NULL;
771                         if (result < 0) {
772                                 cl_page_unmap(env, io, page);
773                                 cl_page_discard(env, io, page);
774                                 cl_page_disown(env, io, page);
775
776                                 cl_page_put(env, page);
777
778                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
779                                 if (result == -EDQUOT)
780                                         result = -ENOSPC;
781                                 GOTO(out, result);
782                         } else
783                                 cl_page_disown(env, io, page);
784                 }
785         }
786
787         last = cl_index(obj, size - 1);
788         /*
789          * The ft_index is only used in the case of
790          * a mkwrite action. We need to check
791          * our assertions are correct, since
792          * we should have caught this above
793          */
794         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last);
795         if (fio->ft_index == last)
796                 /*
797                  * Last page is mapped partially.
798                  */
799                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
800         else
801                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
802
803         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
804         fio->ft_page = page;
805
806 out:
807         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
808         if (vmpage != NULL)
809                 unlock_page(vmpage);
810         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
811         return result;
812 }
813
814 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
815                               const struct cl_io_slice *ios)
816 {
817         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
818          * verify pages have been written, but this is difficult because of
819          * race. */
820         return 0;
821 }
822
823 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
824                             const struct cl_io_slice *ios,
825                             const struct cl_page_slice *slice)
826 {
827         struct cl_io          *io     = ios->cis_io;
828         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
829         struct ccc_page    *cp     = cl2ccc_page(slice);
830         struct cl_page      *page   = slice->cpl_page;
831         struct inode          *inode  = ccc_object_inode(obj);
832         struct ll_sb_info        *sbi    = ll_i2sbi(inode);
833         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
834         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
835         struct page             *vmpage = cp->cpg_page;
836         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
837         int rc;
838
839         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
840         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
841
842         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
843             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
844                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
845                            cp->cpg_defer_uptodate);
846
847         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
848         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
849         if (rc != -EBUSY) {
850                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
851                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
852                                "match failed", rc);
853                 if (rc != -ENODATA)
854                         return rc;
855         }
856
857         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
858                 cp->cpg_ra_used = 1;
859                 cl_page_export(env, page, 1);
860         }
861         /*
862          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
863          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
864          */
865         cl_2queue_add(queue, page);
866         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
867             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
868                 ll_readahead(env, io, ras,
869                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
870
871         return 0;
872 }
873
874 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
875                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
876                             enum cl_req_type crt)
877 {
878         struct cl_2queue  *queue;
879         int result;
880
881         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
882
883         queue = &io->ci_queue;
884         cl_2queue_init_page(queue, page);
885
886         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
887         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
888
889         if (crt == CRT_READ)
890                 /*
891                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
892                  * error.
893                  */
894                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
895         cl_2queue_fini(env, queue);
896
897         return result;
898 }
899
900 /**
901  * Prepare partially written-to page for a write.
902  */
903 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
904                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
905                                   struct ccc_page *cp,
906                                   unsigned from, unsigned to)
907 {
908         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
909         loff_t    offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
910         int          result;
911
912         cl_object_attr_lock(obj);
913         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
914         cl_object_attr_unlock(obj);
915         if (result == 0) {
916                 /*
917                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
918                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
919                  * purposes here we can treat it like i_size.
920                  */
921                 if (attr->cat_kms <= offset) {
922                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page);
923
924                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
925                         kunmap_atomic(kaddr);
926                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
927                         cp->cpg_ra_used = 1;
928                 else
929                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
930                 /*
931                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
932                  * to update the inode because the write might modify the
933                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
934                  * since LVB functions will be called when user space program
935                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
936                  * details. -jay
937                  */
938                 if (result == 0)
939                         cl_page_export(env, pg, 1);
940         }
941         return result;
942 }
943
944 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
945                                 const struct cl_io_slice *ios,
946                                 const struct cl_page_slice *slice,
947                                 unsigned from, unsigned to)
948 {
949         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
950         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
951         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
952         struct page       *vmpage = cp->cpg_page;
953
954         int result;
955
956         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
957         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
958
959         result = 0;
960
961         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
962         if (!PageUptodate(vmpage)) {
963                 /*
964                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
965                  * set it up to date until commit_write
966                  */
967                 if (from == 0 && to == PAGE_CACHE_SIZE) {
968                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
969                         POISON_PAGE(page, 0x11);
970                 } else
971                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
972                                                         pg, cp, from, to);
973         } else
974                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
975         return result;
976 }
977
978 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
979                                const struct cl_io_slice *ios,
980                                const struct cl_page_slice *slice,
981                                unsigned from, unsigned to)
982 {
983         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
984         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
985         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
986         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
987         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
988         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
989         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
990         struct page     *vmpage = cp->cpg_page;
991
992         int    result;
993         int    tallyop;
994         loff_t size;
995
996         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
997         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
998
999         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "committing page write\n");
1000         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
1001
1002         /*
1003          * queue a write for some time in the future the first time we
1004          * dirty the page.
1005          *
1006          * This is different from what other file systems do: they usually
1007          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
1008          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
1009          * to be started earlier for the following reasons:
1010          *
1011          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
1012          *     of cached data on the clients a lot;
1013          *
1014          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
1015          *     and the IO should complete as quickly as possible;
1016          *
1017          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
1018          *     client max cache is hit
1019          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
1020          *
1021          */
1022         if (!PageDirty(vmpage)) {
1023                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1024                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1025                 if (result == 0) {
1026                         /* page was added into cache successfully. */
1027                         set_page_dirty(vmpage);
1028                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1029                 } else if (result == -EDQUOT) {
1030                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1031                         bool need_clip = true;
1032
1033                         /*
1034                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1035                          * strategies are:
1036                          *
1037                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1038                          *
1039                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1040                          *     next one.
1041                          *
1042                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1043                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1044                          * what the new code continues to do for the time
1045                          * being.
1046                          */
1047                         if (last_index > pg->cp_index) {
1048                                 to = PAGE_CACHE_SIZE;
1049                                 need_clip = false;
1050                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1051                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1052                                 if (to < size_to)
1053                                         to = size_to;
1054                         }
1055                         if (need_clip)
1056                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1057                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1058                         if (result)
1059                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1060                                        pg->cp_index, inode, result);
1061                 }
1062         } else {
1063                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1064                 result = 0;
1065         }
1066         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1067
1068         /* Inode should be marked DIRTY even if no new page was marked DIRTY
1069          * because page could have been not flushed between 2 modifications.
1070          * It is important the file is marked DIRTY as soon as the I/O is done
1071          * Indeed, when cache is flushed, file could be already closed and it
1072          * is too late to warn the MDT.
1073          * It is acceptable that file is marked DIRTY even if I/O is dropped
1074          * for some reasons before being flushed to OST.
1075          */
1076         if (result == 0) {
1077                 spin_lock(&lli->lli_lock);
1078                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
1079                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
1080         }
1081
1082         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1083
1084         ll_inode_size_lock(inode);
1085         if (result == 0) {
1086                 if (size > i_size_read(inode)) {
1087                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1088                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1089                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1090                                (unsigned long)size);
1091                 }
1092                 cl_page_export(env, pg, 1);
1093         } else {
1094                 if (size > i_size_read(inode))
1095                         cl_page_discard(env, io, pg);
1096         }
1097         ll_inode_size_unlock(inode);
1098         return result;
1099 }
1100
1101 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1102         .op = {
1103                 [CIT_READ] = {
1104                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1105                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1106                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1107                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1108                 },
1109                 [CIT_WRITE] = {
1110                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1111                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1112                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1113                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1114                 },
1115                 [CIT_SETATTR] = {
1116                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1117                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1118                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1119                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1120                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1121                 },
1122                 [CIT_FAULT] = {
1123                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1124                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1125                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1126                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1127                         .cio_end       = ccc_io_end
1128                 },
1129                 [CIT_FSYNC] = {
1130                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1131                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1132                 },
1133                 [CIT_MISC] = {
1134                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1135                 }
1136         },
1137         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1138         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1139         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1140 };
1141
1142 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1143                 struct cl_io *io)
1144 {
1145         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1146         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1147         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1148         int              result;
1149
1150         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1151
1152         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID
1153                " ignore/verify layout %d/%d, layout version %d restore needed %d\n",
1154                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1155                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1156                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1157
1158         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1159         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1160         vio->cui_ra_window_set = 0;
1161         result = 0;
1162         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1163                 size_t count;
1164                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1165
1166                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1167                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1168                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1169                 if (count == 0)
1170                         result = 1;
1171                 else {
1172                         cio->cui_tot_count = count;
1173                         cio->cui_tot_nrsegs = 0;
1174                 }
1175                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1176                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1177                  *
1178                  * it's not accurate if the file is shared by different
1179                  * jobs.
1180                  */
1181                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1182         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1183                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1184                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1185         }
1186
1187         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1188          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1189          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1190         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1191                 io->ci_ignore_layout = 1;
1192
1193         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1194          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1195          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1196         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1197                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1198                 if (result == -ENOENT)
1199                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1200                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1201                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1202                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1203                         result = 0;
1204                 if (result < 0)
1205                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1206                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1207                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1208         }
1209
1210         return result;
1211 }
1212
1213 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1214                                 const struct cl_io_slice *slice)
1215 {
1216         /* Caling just for assertion */
1217         cl2ccc_io(env, slice);
1218         return vvp_env_io(env);
1219 }