2539a89e425590afaa56c5c91801584da0741ca0
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / staging / lustre / lustre / llite / vvp_io.c
1 /*
2  * GPL HEADER START
3  *
4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * version 2 along with this program; If not, see
18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
19  *
20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
22  * have any questions.
23  *
24  * GPL HEADER END
25  */
26 /*
27  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
28  * Use is subject to license terms.
29  *
30  * Copyright (c) 2011, 2012, Intel Corporation.
31  */
32 /*
33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
35  *
36  * Implementation of cl_io for VVP layer.
37  *
38  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
39  *   Author: Jinshan Xiong <jinshan.xiong@whamcloud.com>
40  */
41
42 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
43
44
45 #include <obd.h>
46 #include <lustre_lite.h>
47
48 #include "vvp_internal.h"
49
50 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
51                                 const struct cl_io_slice *slice);
52
53 /**
54  * True, if \a io is a normal io, False for splice_{read,write}
55  */
56 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
57 {
58         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
59
60         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
61
62         return vio->cui_io_subtype == IO_NORMAL;
63 }
64
65 /**
66  * For swapping layout. The file's layout may have changed.
67  * To avoid populating pages to a wrong stripe, we have to verify the
68  * correctness of layout. It works because swapping layout processes
69  * have to acquire group lock.
70  */
71 static bool can_populate_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
72                                 struct inode *inode)
73 {
74         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
75         struct ccc_io           *cio = ccc_env_io(env);
76         bool rc = true;
77
78         switch (io->ci_type) {
79         case CIT_READ:
80         case CIT_WRITE:
81                 /* don't need lock here to check lli_layout_gen as we have held
82                  * extent lock and GROUP lock has to hold to swap layout */
83                 if (ll_layout_version_get(lli) != 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 static 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         ssize_t          count;
215         int                  result;
216         struct iov_iter i;
217         struct iovec iov;
218
219         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
220
221         if (!cl_is_normalio(env, io))
222                 return 0;
223
224         if (vio->cui_iter == NULL) /* nfs or loop back device write */
225                 return 0;
226
227         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
228         if (mm == NULL)
229                 return 0;
230
231         iov_for_each(iov, i, *(vio->cui_iter)) {
232                 addr = (unsigned long)iov.iov_base;
233                 count = iov.iov_len;
234                 if (count == 0)
235                         continue;
236
237                 count += addr & (~CFS_PAGE_MASK);
238                 addr &= CFS_PAGE_MASK;
239
240                 down_read(&mm->mmap_sem);
241                 while((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
242                         struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
243                         int flags = CEF_MUST;
244
245                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
246                                 /*
247                                  * For no lock case, a lockless lock will be
248                                  * generated.
249                                  */
250                                 flags = CEF_NEVER;
251                         }
252
253                         /*
254                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
255                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
256                          * only writes on it.
257                          */
258                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
259                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
260                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
261                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
262                                                     policy.l_extent.start);
263                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
264                                                   policy.l_extent.end);
265                         descr->cld_enq_flags = flags;
266                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
267
268                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
269                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
270                                descr->cld_end);
271
272                         if (result < 0) {
273                                 up_read(&mm->mmap_sem);
274                                 return result;
275                         }
276
277                         if (vma->vm_end - addr >= count)
278                                 break;
279
280                         count -= vma->vm_end - addr;
281                         addr = vma->vm_end;
282                 }
283                 up_read(&mm->mmap_sem);
284         }
285         return 0;
286 }
287
288 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
289                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
290 {
291         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
292         int result;
293         int ast_flags = 0;
294
295         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
296
297         ccc_io_update_iov(env, cio, io);
298
299         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
300                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
301         result = vvp_mmap_locks(env, cio, io);
302         if (result == 0)
303                 result = ccc_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
304         return result;
305 }
306
307 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
308                             const struct cl_io_slice *ios)
309 {
310         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
311         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(ccc_object_inode(io->ci_obj));
312         int result;
313
314         /* XXX: Layer violation, we shouldn't see lsm at llite level. */
315         if (lli->lli_has_smd) /* lsm-less file doesn't need to lock */
316                 result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ,
317                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos,
318                                         io->u.ci_rd.rd.crw_pos +
319                                         io->u.ci_rd.rd.crw_count - 1);
320         else
321                 result = 0;
322         return result;
323 }
324
325 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
326                              const struct cl_io_slice *ios)
327 {
328         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
329         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
330         /*
331          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
332          */
333         return ccc_io_one_lock_index
334                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
335                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
336 }
337
338 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
339                              const struct cl_io_slice *ios)
340 {
341         struct cl_io *io = ios->cis_io;
342         loff_t start;
343         loff_t end;
344
345         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
346                 start = 0;
347                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
348         } else {
349                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
350                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
351         }
352         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
353 }
354
355 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
356                                     const struct cl_io_slice *ios)
357 {
358         return 0;
359 }
360
361 /**
362  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
363  *
364  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
365  */
366 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
367                                const struct cl_io_slice *ios)
368 {
369         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
370         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
371         __u64 new_size;
372         __u32 enqflags = 0;
373
374         if (cl_io_is_trunc(io)) {
375                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
376                 if (new_size == 0)
377                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
378         } else {
379                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
380                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
381                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
382                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
383                         return 0;
384                 new_size = 0;
385         }
386         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
387         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
388                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
389 }
390
391 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
392 {
393         int     result;
394         /*
395          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
396          */
397         ll_inode_size_lock(inode);
398         result = inode_newsize_ok(inode, size);
399         if (result < 0) {
400                 ll_inode_size_unlock(inode);
401                 return result;
402         }
403         truncate_setsize(inode, size);
404         ll_inode_size_unlock(inode);
405         return result;
406 }
407
408 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
409                                 const struct cl_io_slice *ios,
410                                 struct inode *inode, loff_t size)
411 {
412         inode_dio_wait(inode);
413         return 0;
414 }
415
416 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
417                                const struct cl_io_slice *ios)
418 {
419         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
420         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
421         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
422         int result;
423         unsigned valid = CAT_CTIME;
424
425         cl_object_attr_lock(obj);
426         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
427         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
428                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
429                 valid |= CAT_ATIME;
430         }
431         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
432                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
433                 valid |= CAT_MTIME;
434         }
435         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
436         cl_object_attr_unlock(obj);
437
438         return result;
439 }
440
441 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
442                                 const struct cl_io_slice *ios)
443 {
444         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
445         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
446         int result = 0;
447
448         mutex_lock(&inode->i_mutex);
449         if (cl_io_is_trunc(io))
450                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
451                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
452         if (result == 0)
453                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
454         return result;
455 }
456
457 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
458                                const struct cl_io_slice *ios)
459 {
460         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
461         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
462
463         if (cl_io_is_trunc(io)) {
464                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
465                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
466                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
467                 inode_dio_write_done(inode);
468         }
469         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
470 }
471
472 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
473                                 const struct cl_io_slice *ios)
474 {
475         vvp_io_fini(env, ios);
476 }
477
478 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
479                              const struct cl_io_slice *ios)
480 {
481         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
482         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
483         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
484         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
485         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
486         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
487         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
488
489         int     result;
490         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
491         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
492         long    tot = cio->cui_tot_count;
493         int     exceed = 0;
494
495         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
496
497         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
498
499         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
500                 return 0;
501
502         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
503         if (result != 0)
504                 return result;
505         else if (exceed != 0)
506                 goto out;
507
508         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
509                         "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
510                         inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
511
512         /* turn off the kernel's read-ahead */
513         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
514
515         /* initialize read-ahead window once per syscall */
516         if (!vio->cui_ra_window_set) {
517                 vio->cui_ra_window_set = 1;
518                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
519                 /*
520                  * XXX: explicit PAGE_CACHE_SIZE
521                  */
522                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_CACHE_SIZE - 1);
523                 ll_ra_read_in(file, bead);
524         }
525
526         /* BUG: 5972 */
527         file_accessed(file);
528         switch (vio->cui_io_subtype) {
529         case IO_NORMAL:
530                 LASSERT(cio->cui_iocb->ki_pos == pos);
531                 result = generic_file_read_iter(cio->cui_iocb, cio->cui_iter);
532                 break;
533         case IO_SPLICE:
534                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
535                                 vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
536                                 vio->u.splice.cui_flags);
537                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
538                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
539                  * buffers. */
540                 io->ci_continue = 0;
541                 break;
542         default:
543                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
544                 LBUG();
545         }
546
547 out:
548         if (result >= 0) {
549                 if (result < cnt)
550                         io->ci_continue = 0;
551                 io->ci_nob += result;
552                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
553                                   cio->cui_fd, pos, result, READ);
554                 result = 0;
555         }
556         return result;
557 }
558
559 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
560 {
561         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
562         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
563
564         if (vio->cui_ra_window_set)
565                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
566
567         vvp_io_fini(env, ios);
568 }
569
570 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
571                               const struct cl_io_slice *ios)
572 {
573         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
574         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
575         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
576         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
577         ssize_t result = 0;
578         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
579         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
580
581         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
582                 return 0;
583
584         if (cl_io_is_append(io)) {
585                 /*
586                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
587                  * out-of-order writes.
588                  */
589                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
590                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
591         } else {
592                 LASSERT(cio->cui_iocb->ki_pos == pos);
593         }
594
595         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
596
597         if (cio->cui_iter == NULL) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
598                 result = 0;
599         else
600                 result = generic_file_write_iter(cio->cui_iocb, cio->cui_iter);
601
602         if (result > 0) {
603                 if (result < cnt)
604                         io->ci_continue = 0;
605                 io->ci_nob += result;
606                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
607                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
608                 result = 0;
609         }
610         return result;
611 }
612
613 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
614 {
615         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
616
617         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
618
619         if (vmf->page) {
620                 CDEBUG(D_PAGE,
621                        "page %p map %p index %lu flags %lx count %u priv %0lx: got addr %p type NOPAGE\n",
622                        vmf->page, vmf->page->mapping, vmf->page->index,
623                        (long)vmf->page->flags, page_count(vmf->page),
624                        page_private(vmf->page), vmf->virtual_address);
625                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
626                         lock_page(vmf->page);
627                         cfio->fault.ft_flags |= VM_FAULT_LOCKED;
628                 }
629
630                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
631                 return 0;
632         }
633
634         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
635                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
636                 return -EFAULT;
637         }
638
639         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
640                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
641                 return -ENOMEM;
642         }
643
644         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
645                 return -EAGAIN;
646
647         CERROR("Unknown error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
648         return -EINVAL;
649 }
650
651
652 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
653                               const struct cl_io_slice *ios)
654 {
655         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
656         struct cl_io    *io      = ios->cis_io;
657         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
658         struct inode    *inode   = ccc_object_inode(obj);
659         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
660         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
661         loff_t         offset;
662         int               result  = 0;
663         struct page       *vmpage  = NULL;
664         struct cl_page      *page;
665         loff_t         size;
666         pgoff_t       last; /* last page in a file data region */
667
668         if (fio->ft_executable &&
669             LTIME_S(inode->i_mtime) != vio->u.fault.ft_mtime)
670                 CWARN("binary "DFID
671                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
672                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
673
674         /* offset of the last byte on the page */
675         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
676         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
677         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
678         if (result != 0)
679                 return result;
680
681         /* must return locked page */
682         if (fio->ft_mkwrite) {
683                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
684                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
685         } else {
686                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
687                 if (result != 0)
688                         return result;
689         }
690
691         vmpage = cfio->ft_vmpage;
692         LASSERT(PageLocked(vmpage));
693
694         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
695                 ll_invalidate_page(vmpage);
696
697         size = i_size_read(inode);
698         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
699          * it still can be truncated locally. */
700         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
701                      (page_offset(vmpage) > size))) {
702                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
703
704                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
705                  * and retry. */
706                 GOTO(out, result = +1);
707         }
708
709
710         if (fio->ft_mkwrite ) {
711                 pgoff_t last_index;
712                 /*
713                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
714                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
715                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
716                  * not past the end of the file.
717                  */
718                 last_index = cl_index(obj, size - 1);
719                 if (last_index < fio->ft_index) {
720                         CDEBUG(D_PAGE,
721                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
722                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
723                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
724                         /*
725                          * We need to return if we are
726                          * passed the end of the file. This will propagate
727                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
728                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
729                          * value returned here will be silently
730                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
731                          * the error code would be converted back to ENODATA
732                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
733                          * to handle both cases
734                          */
735                         GOTO(out, result = -ENODATA);
736                 }
737         }
738
739         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
740         if (IS_ERR(page))
741                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
742
743         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
744          * earlier. */
745         if (fio->ft_mkwrite) {
746                 wait_on_page_writeback(vmpage);
747                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
748                         struct ccc_page *cp;
749
750                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
751                         cl_page_assume(env, io, page);
752
753                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
754                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
755
756                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
757                          * started before the page is really made dirty, we
758                          * still have chance to detect it. */
759                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
760                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
761
762                         vmpage = NULL;
763                         if (result < 0) {
764                                 cl_page_unmap(env, io, page);
765                                 cl_page_discard(env, io, page);
766                                 cl_page_disown(env, io, page);
767
768                                 cl_page_put(env, page);
769
770                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
771                                 if (result == -EDQUOT)
772                                         result = -ENOSPC;
773                                 GOTO(out, result);
774                         } else
775                                 cl_page_disown(env, io, page);
776                 }
777         }
778
779         last = cl_index(obj, size - 1);
780         /*
781          * The ft_index is only used in the case of
782          * a mkwrite action. We need to check
783          * our assertions are correct, since
784          * we should have caught this above
785          */
786         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last);
787         if (fio->ft_index == last)
788                 /*
789                  * Last page is mapped partially.
790                  */
791                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
792         else
793                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
794
795         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
796         fio->ft_page = page;
797
798 out:
799         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
800         if (vmpage != NULL)
801                 unlock_page(vmpage);
802         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
803         return result;
804 }
805
806 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
807                               const struct cl_io_slice *ios)
808 {
809         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
810          * verify pages have been written, but this is difficult because of
811          * race. */
812         return 0;
813 }
814
815 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
816                             const struct cl_io_slice *ios,
817                             const struct cl_page_slice *slice)
818 {
819         struct cl_io          *io     = ios->cis_io;
820         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
821         struct ccc_page    *cp     = cl2ccc_page(slice);
822         struct cl_page      *page   = slice->cpl_page;
823         struct inode          *inode  = ccc_object_inode(obj);
824         struct ll_sb_info        *sbi    = ll_i2sbi(inode);
825         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
826         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
827         struct page             *vmpage = cp->cpg_page;
828         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
829         int rc;
830
831         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
832         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
833
834         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
835             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
836                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
837                            cp->cpg_defer_uptodate);
838
839         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
840         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
841         if (rc != -EBUSY) {
842                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
843                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
844                                "match failed", rc);
845                 if (rc != -ENODATA)
846                         return rc;
847         }
848
849         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
850                 cp->cpg_ra_used = 1;
851                 cl_page_export(env, page, 1);
852         }
853         /*
854          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
855          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
856          */
857         cl_2queue_add(queue, page);
858         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
859             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
860                 ll_readahead(env, io, ras,
861                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
862
863         return 0;
864 }
865
866 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
867                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
868                             enum cl_req_type crt)
869 {
870         struct cl_2queue  *queue;
871         int result;
872
873         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
874
875         queue = &io->ci_queue;
876         cl_2queue_init_page(queue, page);
877
878         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
879         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
880
881         if (crt == CRT_READ)
882                 /*
883                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
884                  * error.
885                  */
886                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
887         cl_2queue_fini(env, queue);
888
889         return result;
890 }
891
892 /**
893  * Prepare partially written-to page for a write.
894  */
895 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
896                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
897                                   struct ccc_page *cp,
898                                   unsigned from, unsigned to)
899 {
900         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
901         loff_t    offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
902         int          result;
903
904         cl_object_attr_lock(obj);
905         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
906         cl_object_attr_unlock(obj);
907         if (result == 0) {
908                 /*
909                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
910                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
911                  * purposes here we can treat it like i_size.
912                  */
913                 if (attr->cat_kms <= offset) {
914                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page);
915
916                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
917                         kunmap_atomic(kaddr);
918                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
919                         cp->cpg_ra_used = 1;
920                 else
921                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
922                 /*
923                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
924                  * to update the inode because the write might modify the
925                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
926                  * since LVB functions will be called when user space program
927                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
928                  * details. -jay
929                  */
930                 if (result == 0)
931                         cl_page_export(env, pg, 1);
932         }
933         return result;
934 }
935
936 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
937                                 const struct cl_io_slice *ios,
938                                 const struct cl_page_slice *slice,
939                                 unsigned from, unsigned to)
940 {
941         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
942         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
943         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
944         struct page       *vmpage = cp->cpg_page;
945
946         int result;
947
948         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
949         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
950
951         result = 0;
952
953         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
954         if (!PageUptodate(vmpage)) {
955                 /*
956                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
957                  * set it up to date until commit_write
958                  */
959                 if (from == 0 && to == PAGE_CACHE_SIZE) {
960                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
961                         POISON_PAGE(page, 0x11);
962                 } else
963                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
964                                                         pg, cp, from, to);
965         } else
966                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
967         return result;
968 }
969
970 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
971                                const struct cl_io_slice *ios,
972                                const struct cl_page_slice *slice,
973                                unsigned from, unsigned to)
974 {
975         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
976         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
977         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
978         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
979         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
980         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
981         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
982         struct page     *vmpage = cp->cpg_page;
983
984         int    result;
985         int    tallyop;
986         loff_t size;
987
988         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
989         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
990
991         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "committing page write\n");
992         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
993
994         /*
995          * queue a write for some time in the future the first time we
996          * dirty the page.
997          *
998          * This is different from what other file systems do: they usually
999          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
1000          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
1001          * to be started earlier for the following reasons:
1002          *
1003          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
1004          *     of cached data on the clients a lot;
1005          *
1006          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
1007          *     and the IO should complete as quickly as possible;
1008          *
1009          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
1010          *     client max cache is hit
1011          *     (/proc/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
1012          *
1013          */
1014         if (!PageDirty(vmpage)) {
1015                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1016                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1017                 if (result == 0) {
1018                         /* page was added into cache successfully. */
1019                         set_page_dirty(vmpage);
1020                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1021                 } else if (result == -EDQUOT) {
1022                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1023                         bool need_clip = true;
1024
1025                         /*
1026                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1027                          * strategies are:
1028                          *
1029                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1030                          *
1031                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1032                          *     next one.
1033                          *
1034                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1035                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1036                          * what the new code continues to do for the time
1037                          * being.
1038                          */
1039                         if (last_index > pg->cp_index) {
1040                                 to = PAGE_CACHE_SIZE;
1041                                 need_clip = false;
1042                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1043                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1044                                 if (to < size_to)
1045                                         to = size_to;
1046                         }
1047                         if (need_clip)
1048                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1049                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1050                         if (result)
1051                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1052                                        pg->cp_index, inode, result);
1053                 }
1054         } else {
1055                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1056                 result = 0;
1057         }
1058         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1059
1060         /* Inode should be marked DIRTY even if no new page was marked DIRTY
1061          * because page could have been not flushed between 2 modifications.
1062          * It is important the file is marked DIRTY as soon as the I/O is done
1063          * Indeed, when cache is flushed, file could be already closed and it
1064          * is too late to warn the MDT.
1065          * It is acceptable that file is marked DIRTY even if I/O is dropped
1066          * for some reasons before being flushed to OST.
1067          */
1068         if (result == 0) {
1069                 spin_lock(&lli->lli_lock);
1070                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
1071                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
1072         }
1073
1074         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1075
1076         ll_inode_size_lock(inode);
1077         if (result == 0) {
1078                 if (size > i_size_read(inode)) {
1079                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1080                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1081                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1082                                (unsigned long)size);
1083                 }
1084                 cl_page_export(env, pg, 1);
1085         } else {
1086                 if (size > i_size_read(inode))
1087                         cl_page_discard(env, io, pg);
1088         }
1089         ll_inode_size_unlock(inode);
1090         return result;
1091 }
1092
1093 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1094         .op = {
1095                 [CIT_READ] = {
1096                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1097                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1098                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1099                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1100                 },
1101                 [CIT_WRITE] = {
1102                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1103                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1104                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1105                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1106                 },
1107                 [CIT_SETATTR] = {
1108                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1109                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1110                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1111                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1112                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1113                 },
1114                 [CIT_FAULT] = {
1115                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1116                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1117                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1118                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1119                         .cio_end       = ccc_io_end
1120                 },
1121                 [CIT_FSYNC] = {
1122                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1123                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1124                 },
1125                 [CIT_MISC] = {
1126                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1127                 }
1128         },
1129         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1130         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1131         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1132 };
1133
1134 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1135                 struct cl_io *io)
1136 {
1137         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1138         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1139         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1140         int              result;
1141
1142         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1143
1144         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID
1145                " ignore/verify layout %d/%d, layout version %d restore needed %d\n",
1146                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1147                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1148                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1149
1150         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1151         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1152         vio->cui_ra_window_set = 0;
1153         result = 0;
1154         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1155                 size_t count;
1156                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1157
1158                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1159                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1160                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1161                 if (count == 0)
1162                         result = 1;
1163                 else
1164                         cio->cui_tot_count = count;
1165
1166                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1167                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1168                  *
1169                  * it's not accurate if the file is shared by different
1170                  * jobs.
1171                  */
1172                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1173         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1174                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1175                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1176         }
1177
1178         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1179          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1180          * see cl_glimpse_size0() for details. */
1181         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1182                 io->ci_ignore_layout = 1;
1183
1184         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1185          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1186          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1187         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1188                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1189                 if (result == -ENOENT)
1190                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1191                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1192                          * fetch will return -ENOENT, we'd ignore this error
1193                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1194                         result = 0;
1195                 if (result < 0)
1196                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1197                                 ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1198                                 PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1199         }
1200
1201         return result;
1202 }
1203
1204 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1205                                 const struct cl_io_slice *slice)
1206 {
1207         /* Calling just for assertion */
1208         cl2ccc_io(env, slice);
1209         return vvp_env_io(env);
1210 }