Merge remote-tracking branches 'regmap/fix/be', 'regmap/fix/doc' and 'regmap/fix...
[cascardo/linux.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, 2015, 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 #include "../include/obd.h"
45 #include "../include/lustre_lite.h"
46
47 #include "vvp_internal.h"
48
49 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
50                                 const struct cl_io_slice *slice);
51
52 /**
53  * True, if \a io is a normal io, False for splice_{read,write}
54  */
55 int cl_is_normalio(const struct lu_env *env, const struct cl_io *io)
56 {
57         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
58
59         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
60
61         return vio->cui_io_subtype == IO_NORMAL;
62 }
63
64 /**
65  * For swapping layout. The file's layout may have changed.
66  * To avoid populating pages to a wrong stripe, we have to verify the
67  * correctness of layout. It works because swapping layout processes
68  * have to acquire group lock.
69  */
70 static bool can_populate_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
71                                struct inode *inode)
72 {
73         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
74         struct ccc_io           *cio = ccc_env_io(env);
75         bool rc = true;
76
77         switch (io->ci_type) {
78         case CIT_READ:
79         case CIT_WRITE:
80                 /* don't need lock here to check lli_layout_gen as we have held
81                  * extent lock and GROUP lock has to hold to swap layout
82                  */
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                 file_inode(cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd->fd_file));
112         vio->u.fault.ft_mtime = inode->i_mtime.tv_sec;
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                  */
140                 /* The layout will change after restore, so we need to
141                  * block on layout lock hold by the MDT
142                  * as MDT will not send new layout in lvb (see LU-3124)
143                  * we have to explicitly fetch it, all this will be done
144                  * by ll_layout_refresh()
145                  */
146                 if (rc == 0) {
147                         io->ci_restore_needed = 0;
148                         io->ci_need_restart = 1;
149                         io->ci_verify_layout = 1;
150                 } else {
151                         io->ci_restore_needed = 1;
152                         io->ci_need_restart = 0;
153                         io->ci_verify_layout = 0;
154                         io->ci_result = rc;
155                 }
156         }
157
158         if (!io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
159                 __u32 gen = 0;
160
161                 /* check layout version */
162                 ll_layout_refresh(ccc_object_inode(obj), &gen);
163                 io->ci_need_restart = cio->cui_layout_gen != gen;
164                 if (io->ci_need_restart) {
165                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
166                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
167                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
168                                cio->cui_layout_gen, gen);
169                         /* today successful restore is the only possible 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) {
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) /* nfs or loop back device write */
225                 return 0;
226
227         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
228         if (!mm)
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 = file_inode(vma->vm_file);
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 cl_io_rw_common *rd = &io->u.ci_rd.rd;
312         int result;
313
314         result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ, rd->crw_pos,
315                                 rd->crw_pos + rd->crw_count - 1);
316
317         return result;
318 }
319
320 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
321                              const struct cl_io_slice *ios)
322 {
323         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
324         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
325         /*
326          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
327          */
328         return ccc_io_one_lock_index
329                 (env, io, 0, vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
330                  io->u.ci_fault.ft_index, io->u.ci_fault.ft_index);
331 }
332
333 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
334                              const struct cl_io_slice *ios)
335 {
336         struct cl_io *io = ios->cis_io;
337         loff_t start;
338         loff_t end;
339
340         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
341                 start = 0;
342                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
343         } else {
344                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
345                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
346         }
347         return vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end);
348 }
349
350 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
351                                     const struct cl_io_slice *ios)
352 {
353         return 0;
354 }
355
356 /**
357  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
358  *
359  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
360  */
361 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
362                                const struct cl_io_slice *ios)
363 {
364         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
365         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
366         __u64 new_size;
367         __u32 enqflags = 0;
368
369         if (cl_io_is_trunc(io)) {
370                 new_size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
371                 if (new_size == 0)
372                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
373         } else {
374                 if ((io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
375                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) ||
376                     (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
377                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
378                         return 0;
379                 new_size = 0;
380         }
381         cio->u.setattr.cui_local_lock = SETATTR_EXTENT_LOCK;
382         return ccc_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
383                                new_size, OBD_OBJECT_EOF);
384 }
385
386 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
387 {
388         int     result;
389         /*
390          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
391          */
392         ll_inode_size_lock(inode);
393         result = inode_newsize_ok(inode, size);
394         if (result < 0) {
395                 ll_inode_size_unlock(inode);
396                 return result;
397         }
398         truncate_setsize(inode, size);
399         ll_inode_size_unlock(inode);
400         return result;
401 }
402
403 static int vvp_io_setattr_trunc(const struct lu_env *env,
404                                 const struct cl_io_slice *ios,
405                                 struct inode *inode, loff_t size)
406 {
407         inode_dio_wait(inode);
408         return 0;
409 }
410
411 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
412                                const struct cl_io_slice *ios)
413 {
414         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
415         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
416         struct cl_attr     *attr  = ccc_env_thread_attr(env);
417         int result;
418         unsigned valid = CAT_CTIME;
419
420         cl_object_attr_lock(obj);
421         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
422         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_ATIME_SET) {
423                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
424                 valid |= CAT_ATIME;
425         }
426         if (io->u.ci_setattr.sa_valid & ATTR_MTIME_SET) {
427                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
428                 valid |= CAT_MTIME;
429         }
430         result = cl_object_attr_set(env, obj, attr, valid);
431         cl_object_attr_unlock(obj);
432
433         return result;
434 }
435
436 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
437                                 const struct cl_io_slice *ios)
438 {
439         struct cl_io    *io    = ios->cis_io;
440         struct inode    *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
441         int result = 0;
442
443         inode_lock(inode);
444         if (cl_io_is_trunc(io))
445                 result = vvp_io_setattr_trunc(env, ios, inode,
446                                         io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
447         if (result == 0)
448                 result = vvp_io_setattr_time(env, ios);
449         return result;
450 }
451
452 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
453                                const struct cl_io_slice *ios)
454 {
455         struct cl_io *io    = ios->cis_io;
456         struct inode *inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
457
458         if (cl_io_is_trunc(io))
459                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
460                  * because osc has already notified to destroy osc_extents.
461                  */
462                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
463
464         inode_unlock(inode);
465 }
466
467 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
468                                 const struct cl_io_slice *ios)
469 {
470         vvp_io_fini(env, ios);
471 }
472
473 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
474                              const struct cl_io_slice *ios)
475 {
476         struct vvp_io     *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
477         struct ccc_io     *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
478         struct cl_io      *io    = ios->cis_io;
479         struct cl_object  *obj   = io->ci_obj;
480         struct inode      *inode = ccc_object_inode(obj);
481         struct ll_ra_read *bead  = &vio->cui_bead;
482         struct file       *file  = cio->cui_fd->fd_file;
483
484         int     result;
485         loff_t  pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
486         long    cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
487         long    tot = cio->cui_tot_count;
488         int     exceed = 0;
489
490         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
491
492         CDEBUG(D_VFSTRACE, "read: -> [%lli, %lli)\n", pos, pos + cnt);
493
494         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
495                 return 0;
496
497         result = ccc_prep_size(env, obj, io, pos, tot, &exceed);
498         if (result != 0)
499                 return result;
500         else if (exceed != 0)
501                 goto out;
502
503         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
504                          "Read ino %lu, %lu bytes, offset %lld, size %llu\n",
505                          inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
506
507         /* turn off the kernel's read-ahead */
508         cio->cui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
509
510         /* initialize read-ahead window once per syscall */
511         if (!vio->cui_ra_window_set) {
512                 vio->cui_ra_window_set = 1;
513                 bead->lrr_start = cl_index(obj, pos);
514                 /*
515                  * XXX: explicit PAGE_SIZE
516                  */
517                 bead->lrr_count = cl_index(obj, tot + PAGE_SIZE - 1);
518                 ll_ra_read_in(file, bead);
519         }
520
521         /* BUG: 5972 */
522         file_accessed(file);
523         switch (vio->cui_io_subtype) {
524         case IO_NORMAL:
525                 LASSERT(cio->cui_iocb->ki_pos == pos);
526                 result = generic_file_read_iter(cio->cui_iocb, cio->cui_iter);
527                 break;
528         case IO_SPLICE:
529                 result = generic_file_splice_read(file, &pos,
530                                                   vio->u.splice.cui_pipe, cnt,
531                                                   vio->u.splice.cui_flags);
532                 /* LU-1109: do splice read stripe by stripe otherwise if it
533                  * may make nfsd stuck if this read occupied all internal pipe
534                  * buffers.
535                  */
536                 io->ci_continue = 0;
537                 break;
538         default:
539                 CERROR("Wrong IO type %u\n", vio->cui_io_subtype);
540                 LBUG();
541         }
542
543 out:
544         if (result >= 0) {
545                 if (result < cnt)
546                         io->ci_continue = 0;
547                 io->ci_nob += result;
548                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
549                                   cio->cui_fd, pos, result, READ);
550                 result = 0;
551         }
552         return result;
553 }
554
555 static void vvp_io_read_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
556 {
557         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
558         struct ccc_io *cio = cl2ccc_io(env, ios);
559
560         if (vio->cui_ra_window_set)
561                 ll_ra_read_ex(cio->cui_fd->fd_file, &vio->cui_bead);
562
563         vvp_io_fini(env, ios);
564 }
565
566 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
567                               const struct cl_io_slice *ios)
568 {
569         struct ccc_io      *cio   = cl2ccc_io(env, ios);
570         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
571         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
572         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
573         ssize_t result = 0;
574         loff_t pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
575         size_t cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
576
577         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
578                 return 0;
579
580         if (cl_io_is_append(io)) {
581                 /*
582                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
583                  * out-of-order writes.
584                  */
585                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
586                 cio->cui_iocb->ki_pos = pos;
587         } else {
588                 LASSERT(cio->cui_iocb->ki_pos == pos);
589         }
590
591         CDEBUG(D_VFSTRACE, "write: [%lli, %lli)\n", pos, pos + (long long)cnt);
592
593         if (!cio->cui_iter) /* from a temp io in ll_cl_init(). */
594                 result = 0;
595         else
596                 result = generic_file_write_iter(cio->cui_iocb, cio->cui_iter);
597
598         if (result > 0) {
599                 if (result < cnt)
600                         io->ci_continue = 0;
601                 io->ci_nob += result;
602                 ll_rw_stats_tally(ll_i2sbi(inode), current->pid,
603                                   cio->cui_fd, pos, result, WRITE);
604                 result = 0;
605         }
606         return result;
607 }
608
609 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
610 {
611         struct vm_fault *vmf = cfio->fault.ft_vmf;
612
613         cfio->fault.ft_flags = filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
614         cfio->fault.ft_flags_valid = 1;
615
616         if (vmf->page) {
617                 CDEBUG(D_PAGE,
618                        "page %p map %p index %lu flags %lx count %u priv %0lx: got addr %p type NOPAGE\n",
619                        vmf->page, vmf->page->mapping, vmf->page->index,
620                        (long)vmf->page->flags, page_count(vmf->page),
621                        page_private(vmf->page), vmf->virtual_address);
622                 if (unlikely(!(cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
623                         lock_page(vmf->page);
624                         cfio->fault.ft_flags |= VM_FAULT_LOCKED;
625                 }
626
627                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
628                 return 0;
629         }
630
631         if (cfio->fault.ft_flags & (VM_FAULT_SIGBUS | VM_FAULT_SIGSEGV)) {
632                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", vmf->virtual_address);
633                 return -EFAULT;
634         }
635
636         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
637                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", vmf->virtual_address);
638                 return -ENOMEM;
639         }
640
641         if (cfio->fault.ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
642                 return -EAGAIN;
643
644         CERROR("Unknown error in page fault %d!\n", cfio->fault.ft_flags);
645         return -EINVAL;
646 }
647
648 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
649                               const struct cl_io_slice *ios)
650 {
651         struct vvp_io       *vio     = cl2vvp_io(env, ios);
652         struct cl_io    *io      = ios->cis_io;
653         struct cl_object    *obj     = io->ci_obj;
654         struct inode    *inode   = ccc_object_inode(obj);
655         struct cl_fault_io  *fio     = &io->u.ci_fault;
656         struct vvp_fault_io *cfio    = &vio->u.fault;
657         loff_t         offset;
658         int               result  = 0;
659         struct page       *vmpage  = NULL;
660         struct cl_page      *page;
661         loff_t         size;
662         pgoff_t       last; /* last page in a file data region */
663
664         if (fio->ft_executable &&
665             inode->i_mtime.tv_sec != vio->u.fault.ft_mtime)
666                 CWARN("binary "DFID
667                       " changed while waiting for the page fault lock\n",
668                       PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)));
669
670         /* offset of the last byte on the page */
671         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
672         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
673         result = ccc_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
674         if (result != 0)
675                 return result;
676
677         /* must return locked page */
678         if (fio->ft_mkwrite) {
679                 LASSERT(cfio->ft_vmpage);
680                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
681         } else {
682                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
683                 if (result != 0)
684                         return result;
685         }
686
687         vmpage = cfio->ft_vmpage;
688         LASSERT(PageLocked(vmpage));
689
690         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
691                 ll_invalidate_page(vmpage);
692
693         size = i_size_read(inode);
694         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
695          * it still can be truncated locally.
696          */
697         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
698                      (page_offset(vmpage) > size))) {
699                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
700
701                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
702                  * and retry.
703                  */
704                 result = 1;
705                 goto out;
706         }
707
708         if (fio->ft_mkwrite) {
709                 pgoff_t last_index;
710                 /*
711                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
712                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
713                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
714                  * not past the end of the file.
715                  */
716                 last_index = cl_index(obj, size - 1);
717                 if (last_index < fio->ft_index) {
718                         CDEBUG(D_PAGE,
719                                "llite: mkwrite and truncate race happened: %p: 0x%lx 0x%lx\n",
720                                vmpage->mapping, fio->ft_index, last_index);
721                         /*
722                          * We need to return if we are
723                          * passed the end of the file. This will propagate
724                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
725                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
726                          * value returned here will be silently
727                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
728                          * the error code would be converted back to ENODATA
729                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
730                          * to handle both cases
731                          */
732                         result = -ENODATA;
733                         goto out;
734                 }
735         }
736
737         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
738         if (IS_ERR(page)) {
739                 result = PTR_ERR(page);
740                 goto out;
741         }
742
743         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
744          * earlier.
745          */
746         if (fio->ft_mkwrite) {
747                 wait_on_page_writeback(vmpage);
748                 if (set_page_dirty(vmpage)) {
749                         struct ccc_page *cp;
750
751                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
752                         cl_page_assume(env, io, page);
753
754                         cp = cl2ccc_page(cl_page_at(page, &vvp_device_type));
755                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
756
757                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
758                          * started before the page is really made dirty, we
759                          * still have chance to detect it.
760                          */
761                         result = cl_page_cache_add(env, io, page, CRT_WRITE);
762                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
763
764                         vmpage = NULL;
765                         if (result < 0) {
766                                 cl_page_unmap(env, io, page);
767                                 cl_page_discard(env, io, page);
768                                 cl_page_disown(env, io, page);
769
770                                 cl_page_put(env, page);
771
772                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
773                                 if (result == -EDQUOT)
774                                         result = -ENOSPC;
775                                 goto out;
776                         } else
777                                 cl_page_disown(env, io, page);
778                 }
779         }
780
781         last = cl_index(obj, size - 1);
782         /*
783          * The ft_index is only used in the case of
784          * a mkwrite action. We need to check
785          * our assertions are correct, since
786          * we should have caught this above
787          */
788         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last);
789         if (fio->ft_index == last)
790                 /*
791                  * Last page is mapped partially.
792                  */
793                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
794         else
795                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
796
797         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
798         fio->ft_page = page;
799
800 out:
801         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
802         if (vmpage)
803                 unlock_page(vmpage);
804         cfio->fault.ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
805         return result;
806 }
807
808 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
809                               const struct cl_io_slice *ios)
810 {
811         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
812          * verify pages have been written, but this is difficult because of
813          * race.
814          */
815         return 0;
816 }
817
818 static int vvp_io_read_page(const struct lu_env *env,
819                             const struct cl_io_slice *ios,
820                             const struct cl_page_slice *slice)
821 {
822         struct cl_io          *io     = ios->cis_io;
823         struct cl_object          *obj    = slice->cpl_obj;
824         struct ccc_page    *cp     = cl2ccc_page(slice);
825         struct cl_page      *page   = slice->cpl_page;
826         struct inode          *inode  = ccc_object_inode(obj);
827         struct ll_sb_info        *sbi    = ll_i2sbi(inode);
828         struct ll_file_data       *fd     = cl2ccc_io(env, ios)->cui_fd;
829         struct ll_readahead_state *ras    = &fd->fd_ras;
830         struct page             *vmpage = cp->cpg_page;
831         struct cl_2queue          *queue  = &io->ci_queue;
832         int rc;
833
834         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
835         LASSERT(slice->cpl_obj == obj);
836
837         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
838             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
839                 ras_update(sbi, inode, ras, page->cp_index,
840                            cp->cpg_defer_uptodate);
841
842         /* Sanity check whether the page is protected by a lock. */
843         rc = cl_page_is_under_lock(env, io, page);
844         if (rc != -EBUSY) {
845                 CL_PAGE_HEADER(D_WARNING, env, page, "%s: %d\n",
846                                rc == -ENODATA ? "without a lock" :
847                                "match failed", rc);
848                 if (rc != -ENODATA)
849                         return rc;
850         }
851
852         if (cp->cpg_defer_uptodate) {
853                 cp->cpg_ra_used = 1;
854                 cl_page_export(env, page, 1);
855         }
856         /*
857          * Add page into the queue even when it is marked uptodate above.
858          * this will unlock it automatically as part of cl_page_list_disown().
859          */
860         cl_page_list_add(&queue->c2_qin, page);
861         if (sbi->ll_ra_info.ra_max_pages_per_file &&
862             sbi->ll_ra_info.ra_max_pages)
863                 ll_readahead(env, io, ras,
864                              vmpage->mapping, &queue->c2_qin, fd->fd_flags);
865
866         return 0;
867 }
868
869 static int vvp_page_sync_io(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
870                             struct cl_page *page, struct ccc_page *cp,
871                             enum cl_req_type crt)
872 {
873         struct cl_2queue  *queue;
874         int result;
875
876         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
877
878         queue = &io->ci_queue;
879         cl_2queue_init_page(queue, page);
880
881         result = cl_io_submit_sync(env, io, crt, queue, 0);
882         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
883
884         if (crt == CRT_READ)
885                 /*
886                  * in CRT_WRITE case page is left locked even in case of
887                  * error.
888                  */
889                 cl_page_list_disown(env, io, &queue->c2_qin);
890         cl_2queue_fini(env, queue);
891
892         return result;
893 }
894
895 /**
896  * Prepare partially written-to page for a write.
897  */
898 static int vvp_io_prepare_partial(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
899                                   struct cl_object *obj, struct cl_page *pg,
900                                   struct ccc_page *cp,
901                                   unsigned from, unsigned to)
902 {
903         struct cl_attr *attr   = ccc_env_thread_attr(env);
904         loff_t    offset = cl_offset(obj, pg->cp_index);
905         int          result;
906
907         cl_object_attr_lock(obj);
908         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
909         cl_object_attr_unlock(obj);
910         if (result == 0) {
911                 /*
912                  * If are writing to a new page, no need to read old data.
913                  * The extent locking will have updated the KMS, and for our
914                  * purposes here we can treat it like i_size.
915                  */
916                 if (attr->cat_kms <= offset) {
917                         char *kaddr = kmap_atomic(cp->cpg_page);
918
919                         memset(kaddr, 0, cl_page_size(obj));
920                         kunmap_atomic(kaddr);
921                 } else if (cp->cpg_defer_uptodate)
922                         cp->cpg_ra_used = 1;
923                 else
924                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_READ);
925                 /*
926                  * In older implementations, obdo_refresh_inode is called here
927                  * to update the inode because the write might modify the
928                  * object info at OST. However, this has been proven useless,
929                  * since LVB functions will be called when user space program
930                  * tries to retrieve inode attribute.  Also, see bug 15909 for
931                  * details. -jay
932                  */
933                 if (result == 0)
934                         cl_page_export(env, pg, 1);
935         }
936         return result;
937 }
938
939 static int vvp_io_prepare_write(const struct lu_env *env,
940                                 const struct cl_io_slice *ios,
941                                 const struct cl_page_slice *slice,
942                                 unsigned from, unsigned to)
943 {
944         struct cl_object *obj    = slice->cpl_obj;
945         struct ccc_page  *cp     = cl2ccc_page(slice);
946         struct cl_page   *pg     = slice->cpl_page;
947         struct page       *vmpage = cp->cpg_page;
948
949         int result;
950
951         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
952         LASSERT(vmpage->mapping->host == ccc_object_inode(obj));
953
954         result = 0;
955
956         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "preparing: [%d, %d]\n", from, to);
957         if (!PageUptodate(vmpage)) {
958                 /*
959                  * We're completely overwriting an existing page, so _don't_
960                  * set it up to date until commit_write
961                  */
962                 if (from == 0 && to == PAGE_SIZE) {
963                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "full page write\n");
964                         POISON_PAGE(page, 0x11);
965                 } else
966                         result = vvp_io_prepare_partial(env, ios->cis_io, obj,
967                                                         pg, cp, from, to);
968         } else
969                 CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "uptodate\n");
970         return result;
971 }
972
973 static int vvp_io_commit_write(const struct lu_env *env,
974                                const struct cl_io_slice *ios,
975                                const struct cl_page_slice *slice,
976                                unsigned from, unsigned to)
977 {
978         struct cl_object  *obj    = slice->cpl_obj;
979         struct cl_io      *io     = ios->cis_io;
980         struct ccc_page   *cp     = cl2ccc_page(slice);
981         struct cl_page    *pg     = slice->cpl_page;
982         struct inode      *inode  = ccc_object_inode(obj);
983         struct ll_sb_info *sbi    = ll_i2sbi(inode);
984         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
985         struct page     *vmpage = cp->cpg_page;
986
987         int    result;
988         int    tallyop;
989         loff_t size;
990
991         LINVRNT(cl_page_is_vmlocked(env, pg));
992         LASSERT(vmpage->mapping->host == inode);
993
994         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu, "committing page write\n");
995         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, pg, "committing: [%d, %d]\n", from, to);
996
997         /*
998          * queue a write for some time in the future the first time we
999          * dirty the page.
1000          *
1001          * This is different from what other file systems do: they usually
1002          * just mark page (and some of its buffers) dirty and rely on
1003          * balance_dirty_pages() to start a write-back. Lustre wants write-back
1004          * to be started earlier for the following reasons:
1005          *
1006          *     (1) with a large number of clients we need to limit the amount
1007          *     of cached data on the clients a lot;
1008          *
1009          *     (2) large compute jobs generally want compute-only then io-only
1010          *     and the IO should complete as quickly as possible;
1011          *
1012          *     (3) IO is batched up to the RPC size and is async until the
1013          *     client max cache is hit
1014          *     (/sys/fs/lustre/osc/OSC.../max_dirty_mb)
1015          *
1016          */
1017         if (!PageDirty(vmpage)) {
1018                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_MISSES;
1019                 result = cl_page_cache_add(env, io, pg, CRT_WRITE);
1020                 if (result == 0) {
1021                         /* page was added into cache successfully. */
1022                         set_page_dirty(vmpage);
1023                         vvp_write_pending(cl2ccc(obj), cp);
1024                 } else if (result == -EDQUOT) {
1025                         pgoff_t last_index = i_size_read(inode) >> PAGE_SHIFT;
1026                         bool need_clip = true;
1027
1028                         /*
1029                          * Client ran out of disk space grant. Possible
1030                          * strategies are:
1031                          *
1032                          *     (a) do a sync write, renewing grant;
1033                          *
1034                          *     (b) stop writing on this stripe, switch to the
1035                          *     next one.
1036                          *
1037                          * (b) is a part of "parallel io" design that is the
1038                          * ultimate goal. (a) is what "old" client did, and
1039                          * what the new code continues to do for the time
1040                          * being.
1041                          */
1042                         if (last_index > pg->cp_index) {
1043                                 to = PAGE_SIZE;
1044                                 need_clip = false;
1045                         } else if (last_index == pg->cp_index) {
1046                                 int size_to = i_size_read(inode) & ~CFS_PAGE_MASK;
1047
1048                                 if (to < size_to)
1049                                         to = size_to;
1050                         }
1051                         if (need_clip)
1052                                 cl_page_clip(env, pg, 0, to);
1053                         result = vvp_page_sync_io(env, io, pg, cp, CRT_WRITE);
1054                         if (result)
1055                                 CERROR("Write page %lu of inode %p failed %d\n",
1056                                        pg->cp_index, inode, result);
1057                 }
1058         } else {
1059                 tallyop = LPROC_LL_DIRTY_HITS;
1060                 result = 0;
1061         }
1062         ll_stats_ops_tally(sbi, tallyop, 1);
1063
1064         /* Inode should be marked DIRTY even if no new page was marked DIRTY
1065          * because page could have been not flushed between 2 modifications.
1066          * It is important the file is marked DIRTY as soon as the I/O is done
1067          * Indeed, when cache is flushed, file could be already closed and it
1068          * is too late to warn the MDT.
1069          * It is acceptable that file is marked DIRTY even if I/O is dropped
1070          * for some reasons before being flushed to OST.
1071          */
1072         if (result == 0) {
1073                 spin_lock(&lli->lli_lock);
1074                 lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
1075                 spin_unlock(&lli->lli_lock);
1076         }
1077
1078         size = cl_offset(obj, pg->cp_index) + to;
1079
1080         ll_inode_size_lock(inode);
1081         if (result == 0) {
1082                 if (size > i_size_read(inode)) {
1083                         cl_isize_write_nolock(inode, size);
1084                         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" updating i_size %lu\n",
1085                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1086                                (unsigned long)size);
1087                 }
1088                 cl_page_export(env, pg, 1);
1089         } else {
1090                 if (size > i_size_read(inode))
1091                         cl_page_discard(env, io, pg);
1092         }
1093         ll_inode_size_unlock(inode);
1094         return result;
1095 }
1096
1097 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1098         .op = {
1099                 [CIT_READ] = {
1100                         .cio_fini      = vvp_io_read_fini,
1101                         .cio_lock      = vvp_io_read_lock,
1102                         .cio_start     = vvp_io_read_start,
1103                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1104                 },
1105                 [CIT_WRITE] = {
1106                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1107                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1108                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1109                         .cio_advance   = ccc_io_advance
1110                 },
1111                 [CIT_SETATTR] = {
1112                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1113                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1114                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1115                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1116                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1117                 },
1118                 [CIT_FAULT] = {
1119                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1120                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1121                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1122                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1123                         .cio_end       = ccc_io_end
1124                 },
1125                 [CIT_FSYNC] = {
1126                         .cio_start  = vvp_io_fsync_start,
1127                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1128                 },
1129                 [CIT_MISC] = {
1130                         .cio_fini   = vvp_io_fini
1131                 }
1132         },
1133         .cio_read_page     = vvp_io_read_page,
1134         .cio_prepare_write = vvp_io_prepare_write,
1135         .cio_commit_write  = vvp_io_commit_write
1136 };
1137
1138 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1139                 struct cl_io *io)
1140 {
1141         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1142         struct ccc_io      *cio   = ccc_env_io(env);
1143         struct inode       *inode = ccc_object_inode(obj);
1144         int              result;
1145
1146         CLOBINVRNT(env, obj, ccc_object_invariant(obj));
1147
1148         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID
1149                " ignore/verify layout %d/%d, layout version %d restore needed %d\n",
1150                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1151                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1152                cio->cui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1153
1154         CL_IO_SLICE_CLEAN(cio, cui_cl);
1155         cl_io_slice_add(io, &cio->cui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1156         vio->cui_ra_window_set = 0;
1157         result = 0;
1158         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1159                 size_t count;
1160                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1161
1162                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1163                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1164                  *  results."  -- Single Unix Spec
1165                  */
1166                 if (count == 0)
1167                         result = 1;
1168                 else
1169                         cio->cui_tot_count = count;
1170
1171                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1172                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1173                  *
1174                  * it's not accurate if the file is shared by different
1175                  * jobs.
1176                  */
1177                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid);
1178         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1179                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1180                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1181         }
1182
1183         /* ignore layout change for generic CIT_MISC but not for glimpse.
1184          * io context for glimpse must set ci_verify_layout to true,
1185          * see cl_glimpse_size0() for details.
1186          */
1187         if (io->ci_type == CIT_MISC && !io->ci_verify_layout)
1188                 io->ci_ignore_layout = 1;
1189
1190         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1191          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1192          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN.
1193          */
1194         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1195                 result = ll_layout_refresh(inode, &cio->cui_layout_gen);
1196                 if (result == -ENOENT)
1197                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1198                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1199                          * fetch will return -ENOENT, we'd ignore this error
1200                          * and continue with dirty flush. LU-3230.
1201                          */
1202                         result = 0;
1203                 if (result < 0)
1204                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1205                                ll_get_fsname(inode->i_sb, NULL, 0),
1206                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1207         }
1208
1209         return result;
1210 }
1211
1212 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
1213                                 const struct cl_io_slice *slice)
1214 {
1215         /* Calling just for assertion */
1216         cl2ccc_io(env, slice);
1217         return vvp_env_io(env);
1218 }