Pileus Git - ~andy/linux/blob - drivers/staging/lustre/lustre/llite/llite_mmap.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) 2004, 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
  37 #include <linux/kernel.h>
  38 #include <linux/mm.h>
  39 #include <linux/string.h>
  40 #include <linux/stat.h>
  41 #include <linux/errno.h>
  42 #include <linux/unistd.h>
  43 #include <asm/uaccess.h>
  44
  45 #include <linux/fs.h>
  46 #include <linux/pagemap.h>
  47
  48 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  49
  50 #include <lustre_lite.h>
  51 #include "llite_internal.h"
  52 #include <linux/lustre_compat25.h>
  53
  54 struct page *ll_nopage(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
  55                        int *type);
  56
  57 static struct vm_operations_struct ll_file_vm_ops;
  58
  59 void policy_from_vma(ldlm_policy_data_t *policy,
  60                             struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
  61                             size_t count)
  62 {
  63         policy->l_extent.start = ((addr - vma->vm_start) & CFS_PAGE_MASK) +
  64                                  (vma->vm_pgoff << PAGE_CACHE_SHIFT);
  65         policy->l_extent.end = (policy->l_extent.start + count - 1) |
  66                                ~CFS_PAGE_MASK;
  67 }
  68
  69 struct vm_area_struct *our_vma(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  70                                size_t count)
  71 {
  72         struct vm_area_struct *vma, *ret = NULL;
  73
  74         /* mmap_sem must have been held by caller. */
  75         LASSERT(!down_write_trylock(&mm->mmap_sem));
  76
  77         for(vma = find_vma(mm, addr);
  78             vma != NULL && vma->vm_start < (addr + count); vma = vma->vm_next) {
  79                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops == &ll_file_vm_ops &&
  80                     vma->vm_flags & VM_SHARED) {
  81                         ret = vma;
  82                         break;
  83                 }
  84         }
  85         return ret;
  86 }
  87
  88 /**
  89  * API independent part for page fault initialization.
  90  * \param vma - virtual memory area addressed to page fault
  91  * \param env - corespondent lu_env to processing
  92  * \param nest - nested level
  93  * \param index - page index corespondent to fault.
  94  * \parm ra_flags - vma readahead flags.
  95  *
  96  * \return allocated and initialized env for fault operation.
  97  * \retval EINVAL if env can't allocated
  98  * \return other error codes from cl_io_init.
  99  */
 100 struct cl_io *ll_fault_io_init(struct vm_area_struct *vma,
 101                                struct lu_env **env_ret,
 102                                struct cl_env_nest *nest,
 103                                pgoff_t index, unsigned long *ra_flags)
 104 {
 105         struct file            *file = vma->vm_file;
 106         struct inode           *inode = file->f_dentry->d_inode;
 107         struct cl_io           *io;
 108         struct cl_fault_io     *fio;
 109         struct lu_env          *env;
 110         int                     rc;
 111
 112         *env_ret = NULL;
 113         if (ll_file_nolock(file))
 114                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 115
 116         /*
 117          * page fault can be called when lustre IO is
 118          * already active for the current thread, e.g., when doing read/write
 119          * against user level buffer mapped from Lustre buffer. To avoid
 120          * stomping on existing context, optionally force an allocation of a new
 121          * one.
 122          */
 123         env = cl_env_nested_get(nest);
 124         if (IS_ERR(env))
 125                  return ERR_PTR(-EINVAL);
 126
 127         *env_ret = env;
 128
 129         io = ccc_env_thread_io(env);
 130         io->ci_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 131         LASSERT(io->ci_obj != NULL);
 132
 133         fio = &io->u.ci_fault;
 134         fio->ft_index      = index;
 135         fio->ft_executable = vma->vm_flags&VM_EXEC;
 136
 137         /*
 138          * disable VM_SEQ_READ and use VM_RAND_READ to make sure that
 139          * the kernel will not read other pages not covered by ldlm in
 140          * filemap_nopage. we do our readahead in ll_readpage.
 141          */
 142         if (ra_flags != NULL)
 143                 *ra_flags = vma->vm_flags & (VM_RAND_READ|VM_SEQ_READ);
 144         vma->vm_flags &= ~VM_SEQ_READ;
 145         vma->vm_flags |= VM_RAND_READ;
 146
 147         CDEBUG(D_MMAP, "vm_flags: %lx (%lu %d)\n", vma->vm_flags,
 148                fio->ft_index, fio->ft_executable);
 149
 150         rc = cl_io_init(env, io, CIT_FAULT, io->ci_obj);
 151         if (rc == 0) {
 152                 struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 153                 struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
 154
 155                 LASSERT(cio->cui_cl.cis_io == io);
 156
 157                 /* mmap lock must be MANDATORY it has to cache
 158                  * pages. */
 159                 io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
 160                 cio->cui_fd = fd;
 161         } else {
 162                 LASSERT(rc < 0);
 163                 cl_io_fini(env, io);
 164                 cl_env_nested_put(nest, env);
 165                 io = ERR_PTR(rc);
 166         }
 167
 168         return io;
 169 }
 170
 171 /* Sharing code of page_mkwrite method for rhel5 and rhel6 */
 172 static int ll_page_mkwrite0(struct vm_area_struct *vma, struct page *vmpage,
 173                             bool *retry)
 174 {
 175         struct lu_env      *env;
 176         struct cl_io        *io;
 177         struct vvp_io      *vio;
 178         struct cl_env_nest       nest;
 179         int                   result;
 180         sigset_t             set;
 181         struct inode         *inode;
 182         struct ll_inode_info     *lli;
 183
 184         LASSERT(vmpage != NULL);
 185
 186         io = ll_fault_io_init(vma, &env,  &nest, vmpage->index, NULL);
 187         if (IS_ERR(io))
 188                 GOTO(out, result = PTR_ERR(io));
 189
 190         result = io->ci_result;
 191         if (result < 0)
 192                 GOTO(out_io, result);
 193
 194         io->u.ci_fault.ft_mkwrite = 1;
 195         io->u.ci_fault.ft_writable = 1;
 196
 197         vio = vvp_env_io(env);
 198         vio->u.fault.ft_vma    = vma;
 199         vio->u.fault.ft_vmpage = vmpage;
 200
 201         set = cfs_block_sigsinv(sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGTERM));
 202
 203         /* we grab lli_trunc_sem to exclude truncate case.
 204          * Otherwise, we could add dirty pages into osc cache
 205          * while truncate is on-going. */
 206         inode = ccc_object_inode(io->ci_obj);
 207         lli = ll_i2info(inode);
 208         down_read(&lli->lli_trunc_sem);
 209
 210         result = cl_io_loop(env, io);
 211
 212         up_read(&lli->lli_trunc_sem);
 213
 214         cfs_restore_sigs(set);
 215
 216         if (result == 0) {
 217                 struct inode *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 218                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 219
 220                 lock_page(vmpage);
 221                 if (vmpage->mapping == NULL) {
 222                         unlock_page(vmpage);
 223
 224                         /* page was truncated and lock was cancelled, return
 225                          * ENODATA so that VM_FAULT_NOPAGE will be returned
 226                          * to handle_mm_fault(). */
 227                         if (result == 0)
 228                                 result = -ENODATA;
 229                 } else if (!PageDirty(vmpage)) {
 230                         /* race, the page has been cleaned by ptlrpcd after
 231                          * it was unlocked, it has to be added into dirty
 232                          * cache again otherwise this soon-to-dirty page won't
 233                          * consume any grants, even worse if this page is being
 234                          * transferred because it will break RPC checksum.
 235                          */
 236                         unlock_page(vmpage);
 237
 238                         CDEBUG(D_MMAP, "Race on page_mkwrite %p/%lu, page has "
 239                                "been written out, retry.\n",
 240                                vmpage, vmpage->index);
 241
 242                         *retry = true;
 243                         result = -EAGAIN;
 244                 }
 245
 246                 if (result == 0) {
 247                         spin_lock(&lli->lli_lock);
 248                         lli->lli_flags |= LLIF_DATA_MODIFIED;
 249                         spin_unlock(&lli->lli_lock);
 250                 }
 251         }
 252
 253 out_io:
 254         cl_io_fini(env, io);
 255         cl_env_nested_put(&nest, env);
 256 out:
 257         CDEBUG(D_MMAP, "%s mkwrite with %d\n", current->comm, result);
 258         LASSERT(ergo(result == 0, PageLocked(vmpage)));
 259
 260         return result;
 261 }
 262
 263
 264
 265 static inline int to_fault_error(int result)
 266 {
 267         switch(result) {
 268         case 0:
 269                 result = VM_FAULT_LOCKED;
 270                 break;
 271         case -EFAULT:
 272                 result = VM_FAULT_NOPAGE;
 273                 break;
 274         case -ENOMEM:
 275                 result = VM_FAULT_OOM;
 276                 break;
 277         default:
 278                 result = VM_FAULT_SIGBUS;
 279                 break;
 280         }
 281         return result;
 282 }
 283
 284 /**
 285  * Lustre implementation of a vm_operations_struct::fault() method, called by
 286  * VM to server page fault (both in kernel and user space).
 287  *
 288  * \param vma - is virtiual area struct related to page fault
 289  * \param vmf - structure which describe type and address where hit fault
 290  *
 291  * \return allocated and filled _locked_ page for address
 292  * \retval VM_FAULT_ERROR on general error
 293  * \retval NOPAGE_OOM not have memory for allocate new page
 294  */
 295 static int ll_fault0(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 296 {
 297         struct lu_env      *env;
 298         struct cl_io        *io;
 299         struct vvp_io      *vio = NULL;
 300         struct page          *vmpage;
 301         unsigned long       ra_flags;
 302         struct cl_env_nest       nest;
 303         int                   result;
 304         int                   fault_ret = 0;
 305
 306         io = ll_fault_io_init(vma, &env,  &nest, vmf->pgoff, &ra_flags);
 307         if (IS_ERR(io))
 308                 return to_fault_error(PTR_ERR(io));
 309
 310         result = io->ci_result;
 311         if (result == 0) {
 312                 vio = vvp_env_io(env);
 313                 vio->u.fault.ft_vma       = vma;
 314                 vio->u.fault.ft_vmpage    = NULL;
 315                 vio->u.fault.fault.ft_vmf = vmf;
 316
 317                 result = cl_io_loop(env, io);
 318
 319                 fault_ret = vio->u.fault.fault.ft_flags;
 320                 vmpage = vio->u.fault.ft_vmpage;
 321                 if (result != 0 && vmpage != NULL) {
 322                         page_cache_release(vmpage);
 323                         vmf->page = NULL;
 324                 }
 325         }
 326         cl_io_fini(env, io);
 327         cl_env_nested_put(&nest, env);
 328
 329         vma->vm_flags |= ra_flags;
 330         if (result != 0 && !(fault_ret & VM_FAULT_RETRY))
 331                 fault_ret |= to_fault_error(result);
 332
 333         CDEBUG(D_MMAP, "%s fault %d/%d\n",
 334                current->comm, fault_ret, result);
 335         return fault_ret;
 336 }
 337
 338 static int ll_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 339 {
 340         int count = 0;
 341         bool printed = false;
 342         int result;
 343         sigset_t set;
 344
 345         /* Only SIGKILL and SIGTERM is allowed for fault/nopage/mkwrite
 346          * so that it can be killed by admin but not cause segfault by
 347          * other signals. */
 348         set = cfs_block_sigsinv(sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGTERM));
 349
 350 restart:
 351         result = ll_fault0(vma, vmf);
 352         LASSERT(!(result & VM_FAULT_LOCKED));
 353         if (result == 0) {
 354                 struct page *vmpage = vmf->page;
 355
 356                 /* check if this page has been truncated */
 357                 lock_page(vmpage);
 358                 if (unlikely(vmpage->mapping == NULL)) { /* unlucky */
 359                         unlock_page(vmpage);
 360                         page_cache_release(vmpage);
 361                         vmf->page = NULL;
 362
 363                         if (!printed && ++count > 16) {
 364                                 CWARN("the page is under heavy contention,"
 365                                       "maybe your app(%s) needs revising :-)\n",
 366                                       current->comm);
 367                                 printed = true;
 368                         }
 369
 370                         goto restart;
 371                 }
 372
 373                 result |= VM_FAULT_LOCKED;
 374         }
 375         cfs_restore_sigs(set);
 376         return result;
 377 }
 378
 379 static int ll_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 380 {
 381         int count = 0;
 382         bool printed = false;
 383         bool retry;
 384         int result;
 385
 386         do {
 387                 retry = false;
 388                 result = ll_page_mkwrite0(vma, vmf->page, &retry);
 389
 390                 if (!printed && ++count > 16) {
 391                         CWARN("app(%s): the page %lu of file %lu is under heavy"
 392                               " contention.\n",
 393                               current->comm, vmf->pgoff,
 394                               vma->vm_file->f_dentry->d_inode->i_ino);
 395                         printed = true;
 396                 }
 397         } while (retry);
 398
 399         switch(result) {
 400         case 0:
 401                 LASSERT(PageLocked(vmf->page));
 402                 result = VM_FAULT_LOCKED;
 403                 break;
 404         case -ENODATA:
 405         case -EFAULT:
 406                 result = VM_FAULT_NOPAGE;
 407                 break;
 408         case -ENOMEM:
 409                 result = VM_FAULT_OOM;
 410                 break;
 411         case -EAGAIN:
 412                 result = VM_FAULT_RETRY;
 413                 break;
 414         default:
 415                 result = VM_FAULT_SIGBUS;
 416                 break;
 417         }
 418
 419         return result;
 420 }
 421
 422 /**
 423  *  To avoid cancel the locks covering mmapped region for lock cache pressure,
 424  *  we track the mapped vma count in ccc_object::cob_mmap_cnt.
 425  */
 426 static void ll_vm_open(struct vm_area_struct * vma)
 427 {
 428         struct inode *inode    = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 429         struct ccc_object *vob = cl_inode2ccc(inode);
 430
 431         LASSERT(vma->vm_file);
 432         LASSERT(atomic_read(&vob->cob_mmap_cnt) >= 0);
 433         atomic_inc(&vob->cob_mmap_cnt);
 434 }
 435
 436 /**
 437  * Dual to ll_vm_open().
 438  */
 439 static void ll_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
 440 {
 441         struct inode      *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 442         struct ccc_object *vob   = cl_inode2ccc(inode);
 443
 444         LASSERT(vma->vm_file);
 445         atomic_dec(&vob->cob_mmap_cnt);
 446         LASSERT(atomic_read(&vob->cob_mmap_cnt) >= 0);
 447 }
 448
 449
 450 /* return the user space pointer that maps to a file offset via a vma */
 451 static inline unsigned long file_to_user(struct vm_area_struct *vma, __u64 byte)
 452 {
 453         return vma->vm_start + (byte - ((__u64)vma->vm_pgoff << PAGE_CACHE_SHIFT));
 454
 455 }
 456
 457 /* XXX put nice comment here.  talk about __free_pte -> dirty pages and
 458  * nopage's reference passing to the pte */
 459 int ll_teardown_mmaps(struct address_space *mapping, __u64 first, __u64 last)
 460 {
 461         int rc = -ENOENT;
 462
 463         LASSERTF(last > first, "last "LPU64" first "LPU64"\n", last, first);
 464         if (mapping_mapped(mapping)) {
 465                 rc = 0;
 466                 unmap_mapping_range(mapping, first + PAGE_CACHE_SIZE - 1,
 467                                     last - first + 1, 0);
 468         }
 469
 470         return rc;
 471 }
 472
 473 static struct vm_operations_struct ll_file_vm_ops = {
 474         .fault                  = ll_fault,
 475         .page_mkwrite           = ll_page_mkwrite,
 476         .open                   = ll_vm_open,
 477         .close                  = ll_vm_close,
 478 };
 479
 480 int ll_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct * vma)
 481 {
 482         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 483         int rc;
 484
 485         if (ll_file_nolock(file))
 486                 return -EOPNOTSUPP;
 487
 488         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode), LPROC_LL_MAP, 1);
 489         rc = generic_file_mmap(file, vma);
 490         if (rc == 0) {
 491                 vma->vm_ops = &ll_file_vm_ops;
 492                 vma->vm_ops->open(vma);
 493                 /* update the inode's size and mtime */
 494                 rc = ll_glimpse_size(inode);
 495         }
 496
 497         return rc;
 498 }