fs/nfs/direct.c

   1 /*
   2  * linux/fs/nfs/direct.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2003 by Chuck Lever <cel@netapp.com>
   5  *
   6  * High-performance uncached I/O for the Linux NFS client
   7  *
   8  * There are important applications whose performance or correctness
   9  * depends on uncached access to file data.  Database clusters
  10  * (multiple copies of the same instance running on separate hosts)
  11  * implement their own cache coherency protocol that subsumes file
  12  * system cache protocols.  Applications that process datasets
  13  * considerably larger than the client's memory do not always benefit
  14  * from a local cache.  A streaming video server, for instance, has no
  15  * need to cache the contents of a file.
  16  *
  17  * When an application requests uncached I/O, all read and write requests
  18  * are made directly to the server; data stored or fetched via these
  19  * requests is not cached in the Linux page cache.  The client does not
  20  * correct unaligned requests from applications.  All requested bytes are
  21  * held on permanent storage before a direct write system call returns to
  22  * an application.
  23  *
  24  * Solaris implements an uncached I/O facility called directio() that
  25  * is used for backups and sequential I/O to very large files.  Solaris
  26  * also supports uncaching whole NFS partitions with "-o forcedirectio,"
  27  * an undocumented mount option.
  28  *
  29  * Designed by Jeff Kimmel, Chuck Lever, and Trond Myklebust, with
  30  * help from Andrew Morton.
  31  *
  32  * 18 Dec 2001  Initial implementation for 2.4  --cel
  33  * 08 Jul 2002  Version for 2.4.19, with bug fixes --trondmy
  34  * 08 Jun 2003  Port to 2.5 APIs  --cel
  35  * 31 Mar 2004  Handle direct I/O without VFS support  --cel
  36  * 15 Sep 2004  Parallel async reads  --cel
  37  *
  38  */
  39
  40 #include <linux/config.h>
  41 #include <linux/errno.h>
  42 #include <linux/sched.h>
  43 #include <linux/kernel.h>
  44 #include <linux/smp_lock.h>
  45 #include <linux/file.h>
  46 #include <linux/pagemap.h>
  47 #include <linux/kref.h>
  48
  49 #include <linux/nfs_fs.h>
  50 #include <linux/nfs_page.h>
  51 #include <linux/sunrpc/clnt.h>
  52
  53 #include <asm/system.h>
  54 #include <asm/uaccess.h>
  55 #include <asm/atomic.h>
  56
  57 #define NFSDBG_FACILITY         NFSDBG_VFS
  58 #define MAX_DIRECTIO_SIZE       (4096UL << PAGE_SHIFT)
  59
  60 static kmem_cache_t *nfs_direct_cachep;
  61
  62 /*
  63  * This represents a set of asynchronous requests that we're waiting on
  64  */
  65 struct nfs_direct_req {
  66         struct kref             kref;           /* release manager */
  67         struct list_head        list;           /* nfs_read_data structs */
  68         wait_queue_head_t       wait;           /* wait for i/o completion */
  69         struct page **          pages;          /* pages in our buffer */
  70         unsigned int            npages;         /* count of pages */
  71         atomic_t                complete,       /* i/os we're waiting for */
  72                                 count,          /* bytes actually processed */
  73                                 error;          /* any reported error */
  74 };
  75
  76
  77 /**
  78  * nfs_get_user_pages - find and set up pages underlying user's buffer
  79  * rw: direction (read or write)
  80  * user_addr: starting address of this segment of user's buffer
  81  * count: size of this segment
  82  * @pages: returned array of page struct pointers underlying user's buffer
  83  */
  84 static inline int
  85 nfs_get_user_pages(int rw, unsigned long user_addr, size_t size,
  86                 struct page ***pages)
  87 {
  88         int result = -ENOMEM;
  89         unsigned long page_count;
  90         size_t array_size;
  91
  92         /* set an arbitrary limit to prevent type overflow */
  93         /* XXX: this can probably be as large as INT_MAX */
  94         if (size > MAX_DIRECTIO_SIZE) {
  95                 *pages = NULL;
  96                 return -EFBIG;
  97         }
  98
  99         page_count = (user_addr + size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 100         page_count -= user_addr >> PAGE_SHIFT;
 101
 102         array_size = (page_count * sizeof(struct page *));
 103         *pages = kmalloc(array_size, GFP_KERNEL);
 104         if (*pages) {
 105                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 106                 result = get_user_pages(current, current->mm, user_addr,
 107                                         page_count, (rw == READ), 0,
 108                                         *pages, NULL);
 109                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 110         }
 111         return result;
 112 }
 113
 114 /**
 115  * nfs_free_user_pages - tear down page struct array
 116  * @pages: array of page struct pointers underlying target buffer
 117  * @npages: number of pages in the array
 118  * @do_dirty: dirty the pages as we release them
 119  */
 120 static void
 121 nfs_free_user_pages(struct page **pages, int npages, int do_dirty)
 122 {
 123         int i;
 124         for (i = 0; i < npages; i++) {
 125                 if (do_dirty)
 126                         set_page_dirty_lock(pages[i]);
 127                 page_cache_release(pages[i]);
 128         }
 129         kfree(pages);
 130 }
 131
 132 /**
 133  * nfs_direct_req_release - release  nfs_direct_req structure for direct read
 134  * @kref: kref object embedded in an nfs_direct_req structure
 135  *
 136  */
 137 static void nfs_direct_req_release(struct kref *kref)
 138 {
 139         struct nfs_direct_req *dreq = container_of(kref, struct nfs_direct_req, kref);
 140         kmem_cache_free(nfs_direct_cachep, dreq);
 141 }
 142
 143 /**
 144  * nfs_direct_read_alloc - allocate nfs_read_data structures for direct read
 145  * @count: count of bytes for the read request
 146  * @rsize: local rsize setting
 147  *
 148  * Note we also set the number of requests we have in the dreq when we are
 149  * done.  This prevents races with I/O completion so we will always wait
 150  * until all requests have been dispatched and completed.
 151  */
 152 static struct nfs_direct_req *nfs_direct_read_alloc(size_t nbytes, unsigned int rsize)
 153 {
 154         struct list_head *list;
 155         struct nfs_direct_req *dreq;
 156         unsigned int reads = 0;
 157
 158         dreq = kmem_cache_alloc(nfs_direct_cachep, SLAB_KERNEL);
 159         if (!dreq)
 160                 return NULL;
 161
 162         kref_init(&dreq->kref);
 163         init_waitqueue_head(&dreq->wait);
 164         INIT_LIST_HEAD(&dreq->list);
 165         atomic_set(&dreq->count, 0);
 166         atomic_set(&dreq->error, 0);
 167
 168         list = &dreq->list;
 169         for(;;) {
 170                 struct nfs_read_data *data = nfs_readdata_alloc();
 171
 172                 if (unlikely(!data)) {
 173                         while (!list_empty(list)) {
 174                                 data = list_entry(list->next,
 175                                                   struct nfs_read_data, pages);
 176                                 list_del(&data->pages);
 177                                 nfs_readdata_free(data);
 178                         }
 179                         kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
 180                         return NULL;
 181                 }
 182
 183                 INIT_LIST_HEAD(&data->pages);
 184                 list_add(&data->pages, list);
 185
 186                 data->req = (struct nfs_page *) dreq;
 187                 reads++;
 188                 if (nbytes <= rsize)
 189                         break;
 190                 nbytes -= rsize;
 191         }
 192         kref_get(&dreq->kref);
 193         atomic_set(&dreq->complete, reads);
 194         return dreq;
 195 }
 196
 197 /**
 198  * nfs_direct_read_result - handle a read reply for a direct read request
 199  * @data: address of NFS READ operation control block
 200  * @status: status of this NFS READ operation
 201  *
 202  * We must hold a reference to all the pages in this direct read request
 203  * until the RPCs complete.  This could be long *after* we are woken up in
 204  * nfs_direct_read_wait (for instance, if someone hits ^C on a slow server).
 205  */
 206 static void nfs_direct_read_result(struct nfs_read_data *data, int status)
 207 {
 208         struct nfs_direct_req *dreq = (struct nfs_direct_req *) data->req;
 209
 210         if (likely(status >= 0))
 211                 atomic_add(data->res.count, &dreq->count);
 212         else
 213                 atomic_set(&dreq->error, status);
 214
 215         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&dreq->complete))) {
 216                 nfs_free_user_pages(dreq->pages, dreq->npages, 1);
 217                 wake_up(&dreq->wait);
 218                 kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
 219         }
 220 }
 221
 222 /**
 223  * nfs_direct_read_schedule - dispatch NFS READ operations for a direct read
 224  * @dreq: address of nfs_direct_req struct for this request
 225  * @inode: target inode
 226  * @ctx: target file open context
 227  * @user_addr: starting address of this segment of user's buffer
 228  * @count: size of this segment
 229  * @file_offset: offset in file to begin the operation
 230  *
 231  * For each nfs_read_data struct that was allocated on the list, dispatch
 232  * an NFS READ operation
 233  */
 234 static void nfs_direct_read_schedule(struct nfs_direct_req *dreq,
 235                 struct inode *inode, struct nfs_open_context *ctx,
 236                 unsigned long user_addr, size_t count, loff_t file_offset)
 237 {
 238         struct list_head *list = &dreq->list;
 239         struct page **pages = dreq->pages;
 240         unsigned int curpage, pgbase;
 241         unsigned int rsize = NFS_SERVER(inode)->rsize;
 242
 243         curpage = 0;
 244         pgbase = user_addr & ~PAGE_MASK;
 245         do {
 246                 struct nfs_read_data *data;
 247                 unsigned int bytes;
 248
 249                 bytes = rsize;
 250                 if (count < rsize)
 251                         bytes = count;
 252
 253                 data = list_entry(list->next, struct nfs_read_data, pages);
 254                 list_del_init(&data->pages);
 255
 256                 data->inode = inode;
 257                 data->cred = ctx->cred;
 258                 data->args.fh = NFS_FH(inode);
 259                 data->args.context = ctx;
 260                 data->args.offset = file_offset;
 261                 data->args.pgbase = pgbase;
 262                 data->args.pages = &pages[curpage];
 263                 data->args.count = bytes;
 264                 data->res.fattr = &data->fattr;
 265                 data->res.eof = 0;
 266                 data->res.count = bytes;
 267
 268                 NFS_PROTO(inode)->read_setup(data);
 269
 270                 data->task.tk_cookie = (unsigned long) inode;
 271                 data->task.tk_calldata = data;
 272                 data->task.tk_release = nfs_readdata_release;
 273                 data->complete = nfs_direct_read_result;
 274
 275                 lock_kernel();
 276                 rpc_execute(&data->task);
 277                 unlock_kernel();
 278
 279                 dfprintk(VFS, "NFS: %4d initiated direct read call (req %s/%Ld, %u bytes @ offset %Lu)\n",
 280                                 data->task.tk_pid,
 281                                 inode->i_sb->s_id,
 282                                 (long long)NFS_FILEID(inode),
 283                                 bytes,
 284                                 (unsigned long long)data->args.offset);
 285
 286                 file_offset += bytes;
 287                 pgbase += bytes;
 288                 curpage += pgbase >> PAGE_SHIFT;
 289                 pgbase &= ~PAGE_MASK;
 290
 291                 count -= bytes;
 292         } while (count != 0);
 293 }
 294
 295 /**
 296  * nfs_direct_read_wait - wait for I/O completion for direct reads
 297  * @dreq: request on which we are to wait
 298  * @intr: whether or not this wait can be interrupted
 299  *
 300  * Collects and returns the final error value/byte-count.
 301  */
 302 static ssize_t nfs_direct_read_wait(struct nfs_direct_req *dreq, int intr)
 303 {
 304         int result = 0;
 305
 306         if (intr) {
 307                 result = wait_event_interruptible(dreq->wait,
 308                                         (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
 309         } else {
 310                 wait_event(dreq->wait, (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
 311         }
 312
 313         if (!result)
 314                 result = atomic_read(&dreq->error);
 315         if (!result)
 316                 result = atomic_read(&dreq->count);
 317
 318         kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
 319         return (ssize_t) result;
 320 }
 321
 322 /**
 323  * nfs_direct_read_seg - Read in one iov segment.  Generate separate
 324  *                        read RPCs for each "rsize" bytes.
 325  * @inode: target inode
 326  * @ctx: target file open context
 327  * @user_addr: starting address of this segment of user's buffer
 328  * @count: size of this segment
 329  * @file_offset: offset in file to begin the operation
 330  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
 331  * @nr_pages: number of pages in the array
 332  *
 333  */
 334 static ssize_t nfs_direct_read_seg(struct inode *inode,
 335                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
 336                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
 337                 unsigned int nr_pages)
 338 {
 339         ssize_t result;
 340         sigset_t oldset;
 341         struct rpc_clnt *clnt = NFS_CLIENT(inode);
 342         struct nfs_direct_req *dreq;
 343
 344         dreq = nfs_direct_read_alloc(count, NFS_SERVER(inode)->rsize);
 345         if (!dreq)
 346                 return -ENOMEM;
 347
 348         dreq->pages = pages;
 349         dreq->npages = nr_pages;
 350
 351         rpc_clnt_sigmask(clnt, &oldset);
 352         nfs_direct_read_schedule(dreq, inode, ctx, user_addr, count,
 353                                  file_offset);
 354         result = nfs_direct_read_wait(dreq, clnt->cl_intr);
 355         rpc_clnt_sigunmask(clnt, &oldset);
 356
 357         return result;
 358 }
 359
 360 /**
 361  * nfs_direct_read - For each iov segment, map the user's buffer
 362  *                   then generate read RPCs.
 363  * @inode: target inode
 364  * @ctx: target file open context
 365  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 366  * file_offset: offset in file to begin the operation
 367  * nr_segs: size of iovec array
 368  *
 369  * We've already pushed out any non-direct writes so that this read
 370  * will see them when we read from the server.
 371  */
 372 static ssize_t
 373 nfs_direct_read(struct inode *inode, struct nfs_open_context *ctx,
 374                 const struct iovec *iov, loff_t file_offset,
 375                 unsigned long nr_segs)
 376 {
 377         ssize_t tot_bytes = 0;
 378         unsigned long seg = 0;
 379
 380         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
 381                 ssize_t result;
 382                 int page_count;
 383                 struct page **pages;
 384                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
 385                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
 386                 size_t size = vec->iov_len;
 387
 388                 page_count = nfs_get_user_pages(READ, user_addr, size, &pages);
 389                 if (page_count < 0) {
 390                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
 391                         if (tot_bytes > 0)
 392                                 break;
 393                         return page_count;
 394                 }
 395
 396                 result = nfs_direct_read_seg(inode, ctx, user_addr, size,
 397                                 file_offset, pages, page_count);
 398
 399                 if (result <= 0) {
 400                         if (tot_bytes > 0)
 401                                 break;
 402                         return result;
 403                 }
 404                 tot_bytes += result;
 405                 file_offset += result;
 406                 if (result < size)
 407                         break;
 408         }
 409
 410         return tot_bytes;
 411 }
 412
 413 /**
 414  * nfs_direct_write_seg - Write out one iov segment.  Generate separate
 415  *                        write RPCs for each "wsize" bytes, then commit.
 416  * @inode: target inode
 417  * @ctx: target file open context
 418  * user_addr: starting address of this segment of user's buffer
 419  * count: size of this segment
 420  * file_offset: offset in file to begin the operation
 421  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
 422  * nr_pages: size of pages array
 423  */
 424 static ssize_t nfs_direct_write_seg(struct inode *inode,
 425                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
 426                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
 427                 int nr_pages)
 428 {
 429         const unsigned int wsize = NFS_SERVER(inode)->wsize;
 430         size_t request;
 431         int curpage, need_commit;
 432         ssize_t result, tot_bytes;
 433         struct nfs_writeverf first_verf;
 434         struct nfs_write_data *wdata;
 435
 436         wdata = nfs_writedata_alloc();
 437         if (!wdata)
 438                 return -ENOMEM;
 439
 440         wdata->inode = inode;
 441         wdata->cred = ctx->cred;
 442         wdata->args.fh = NFS_FH(inode);
 443         wdata->args.context = ctx;
 444         wdata->args.stable = NFS_UNSTABLE;
 445         if (IS_SYNC(inode) || NFS_PROTO(inode)->version == 2 || count <= wsize)
 446                 wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
 447         wdata->res.fattr = &wdata->fattr;
 448         wdata->res.verf = &wdata->verf;
 449
 450         nfs_begin_data_update(inode);
 451 retry:
 452         need_commit = 0;
 453         tot_bytes = 0;
 454         curpage = 0;
 455         request = count;
 456         wdata->args.pgbase = user_addr & ~PAGE_MASK;
 457         wdata->args.offset = file_offset;
 458         do {
 459                 wdata->args.count = request;
 460                 if (wdata->args.count > wsize)
 461                         wdata->args.count = wsize;
 462                 wdata->args.pages = &pages[curpage];
 463
 464                 dprintk("NFS: direct write: c=%u o=%Ld ua=%lu, pb=%u, cp=%u\n",
 465                         wdata->args.count, (long long) wdata->args.offset,
 466                         user_addr + tot_bytes, wdata->args.pgbase, curpage);
 467
 468                 lock_kernel();
 469                 result = NFS_PROTO(inode)->write(wdata);
 470                 unlock_kernel();
 471
 472                 if (result <= 0) {
 473                         if (tot_bytes > 0)
 474                                 break;
 475                         goto out;
 476                 }
 477
 478                 if (tot_bytes == 0)
 479                         memcpy(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
 480                                                 sizeof(first_verf.verifier));
 481                 if (wdata->verf.committed != NFS_FILE_SYNC) {
 482                         need_commit = 1;
 483                         if (memcmp(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
 484                                         sizeof(first_verf.verifier)));
 485                                 goto sync_retry;
 486                 }
 487
 488                 tot_bytes += result;
 489
 490                 /* in case of a short write: stop now, let the app recover */
 491                 if (result < wdata->args.count)
 492                         break;
 493
 494                 wdata->args.offset += result;
 495                 wdata->args.pgbase += result;
 496                 curpage += wdata->args.pgbase >> PAGE_SHIFT;
 497                 wdata->args.pgbase &= ~PAGE_MASK;
 498                 request -= result;
 499         } while (request != 0);
 500
 501         /*
 502          * Commit data written so far, even in the event of an error
 503          */
 504         if (need_commit) {
 505                 wdata->args.count = tot_bytes;
 506                 wdata->args.offset = file_offset;
 507
 508                 lock_kernel();
 509                 result = NFS_PROTO(inode)->commit(wdata);
 510                 unlock_kernel();
 511
 512                 if (result < 0 || memcmp(&first_verf.verifier,
 513                                          &wdata->verf.verifier,
 514                                          sizeof(first_verf.verifier)) != 0)
 515                         goto sync_retry;
 516         }
 517         result = tot_bytes;
 518
 519 out:
 520         nfs_end_data_update_defer(inode);
 521         nfs_writedata_free(wdata);
 522         return result;
 523
 524 sync_retry:
 525         wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
 526         goto retry;
 527 }
 528
 529 /**
 530  * nfs_direct_write - For each iov segment, map the user's buffer
 531  *                    then generate write and commit RPCs.
 532  * @inode: target inode
 533  * @ctx: target file open context
 534  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 535  * file_offset: offset in file to begin the operation
 536  * nr_segs: size of iovec array
 537  *
 538  * Upon return, generic_file_direct_IO invalidates any cached pages
 539  * that non-direct readers might access, so they will pick up these
 540  * writes immediately.
 541  */
 542 static ssize_t nfs_direct_write(struct inode *inode,
 543                 struct nfs_open_context *ctx, const struct iovec *iov,
 544                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 545 {
 546         ssize_t tot_bytes = 0;
 547         unsigned long seg = 0;
 548
 549         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
 550                 ssize_t result;
 551                 int page_count;
 552                 struct page **pages;
 553                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
 554                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
 555                 size_t size = vec->iov_len;
 556
 557                 page_count = nfs_get_user_pages(WRITE, user_addr, size, &pages);
 558                 if (page_count < 0) {
 559                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
 560                         if (tot_bytes > 0)
 561                                 break;
 562                         return page_count;
 563                 }
 564
 565                 result = nfs_direct_write_seg(inode, ctx, user_addr, size,
 566                                 file_offset, pages, page_count);
 567                 nfs_free_user_pages(pages, page_count, 0);
 568
 569                 if (result <= 0) {
 570                         if (tot_bytes > 0)
 571                                 break;
 572                         return result;
 573                 }
 574                 tot_bytes += result;
 575                 file_offset += result;
 576                 if (result < size)
 577                         break;
 578         }
 579         return tot_bytes;
 580 }
 581
 582 /**
 583  * nfs_direct_IO - NFS address space operation for direct I/O
 584  * rw: direction (read or write)
 585  * @iocb: target I/O control block
 586  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 587  * file_offset: offset in file to begin the operation
 588  * nr_segs: size of iovec array
 589  *
 590  */
 591 ssize_t
 592 nfs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 593                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 594 {
 595         ssize_t result = -EINVAL;
 596         struct file *file = iocb->ki_filp;
 597         struct nfs_open_context *ctx;
 598         struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 599         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 600
 601         /*
 602          * No support for async yet
 603          */
 604         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 605                 return result;
 606
 607         ctx = (struct nfs_open_context *)file->private_data;
 608         switch (rw) {
 609         case READ:
 610                 dprintk("NFS: direct_IO(read) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
 611                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
 612
 613                 result = nfs_direct_read(inode, ctx, iov,
 614                                                 file_offset, nr_segs);
 615                 break;
 616         case WRITE:
 617                 dprintk("NFS: direct_IO(write) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
 618                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
 619
 620                 result = nfs_direct_write(inode, ctx, iov,
 621                                                 file_offset, nr_segs);
 622                 break;
 623         default:
 624                 break;
 625         }
 626         return result;
 627 }
 628
 629 /**
 630  * nfs_file_direct_read - file direct read operation for NFS files
 631  * @iocb: target I/O control block
 632  * @buf: user's buffer into which to read data
 633  * count: number of bytes to read
 634  * pos: byte offset in file where reading starts
 635  *
 636  * We use this function for direct reads instead of calling
 637  * generic_file_aio_read() in order to avoid gfar's check to see if
 638  * the request starts before the end of the file.  For that check
 639  * to work, we must generate a GETATTR before each direct read, and
 640  * even then there is a window between the GETATTR and the subsequent
 641  * READ where the file size could change.  So our preference is simply
 642  * to do all reads the application wants, and the server will take
 643  * care of managing the end of file boundary.
 644  *
 645  * This function also eliminates unnecessarily updating the file's
 646  * atime locally, as the NFS server sets the file's atime, and this
 647  * client must read the updated atime from the server back into its
 648  * cache.
 649  */
 650 ssize_t
 651 nfs_file_direct_read(struct kiocb *iocb, char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
 652 {
 653         ssize_t retval = -EINVAL;
 654         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 655         struct file *file = iocb->ki_filp;
 656         struct nfs_open_context *ctx =
 657                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
 658         struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 659         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 660         struct inode *inode = mapping->host;
 661         struct iovec iov = {
 662                 .iov_base = buf,
 663                 .iov_len = count,
 664         };
 665
 666         dprintk("nfs: direct read(%s/%s, %lu@%lu)\n",
 667                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
 668                 (unsigned long) count, (unsigned long) pos);
 669
 670         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 671                 goto out;
 672         if (count < 0)
 673                 goto out;
 674         retval = -EFAULT;
 675         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, iov.iov_base, iov.iov_len))
 676                 goto out;
 677         retval = 0;
 678         if (!count)
 679                 goto out;
 680
 681         if (mapping->nrpages) {
 682                 retval = filemap_fdatawrite(mapping);
 683                 if (retval == 0)
 684                         retval = nfs_wb_all(inode);
 685                 if (retval == 0)
 686                         retval = filemap_fdatawait(mapping);
 687                 if (retval)
 688                         goto out;
 689         }
 690
 691         retval = nfs_direct_read(inode, ctx, &iov, pos, 1);
 692         if (retval > 0)
 693                 *ppos = pos + retval;
 694
 695 out:
 696         return retval;
 697 }
 698
 699 /**
 700  * nfs_file_direct_write - file direct write operation for NFS files
 701  * @iocb: target I/O control block
 702  * @buf: user's buffer from which to write data
 703  * count: number of bytes to write
 704  * pos: byte offset in file where writing starts
 705  *
 706  * We use this function for direct writes instead of calling
 707  * generic_file_aio_write() in order to avoid taking the inode
 708  * semaphore and updating the i_size.  The NFS server will set
 709  * the new i_size and this client must read the updated size
 710  * back into its cache.  We let the server do generic write
 711  * parameter checking and report problems.
 712  *
 713  * We also avoid an unnecessary invocation of generic_osync_inode(),
 714  * as it is fairly meaningless to sync the metadata of an NFS file.
 715  *
 716  * We eliminate local atime updates, see direct read above.
 717  *
 718  * We avoid unnecessary page cache invalidations for normal cached
 719  * readers of this file.
 720  *
 721  * Note that O_APPEND is not supported for NFS direct writes, as there
 722  * is no atomic O_APPEND write facility in the NFS protocol.
 723  */
 724 ssize_t
 725 nfs_file_direct_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
 726 {
 727         ssize_t retval = -EINVAL;
 728         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 729         unsigned long limit = current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur;
 730         struct file *file = iocb->ki_filp;
 731         struct nfs_open_context *ctx =
 732                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
 733         struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 734         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 735         struct inode *inode = mapping->host;
 736         struct iovec iov = {
 737                 .iov_base = (char __user *)buf,
 738                 .iov_len = count,
 739         };
 740
 741         dfprintk(VFS, "nfs: direct write(%s/%s(%ld), %lu@%lu)\n",
 742                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
 743                 inode->i_ino, (unsigned long) count, (unsigned long) pos);
 744
 745         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 746                 goto out;
 747         if (count < 0)
 748                 goto out;
 749         if (pos < 0)
 750                 goto out;
 751         retval = -EFAULT;
 752         if (!access_ok(VERIFY_READ, iov.iov_base, iov.iov_len))
 753                 goto out;
 754         if (file->f_error) {
 755                 retval = file->f_error;
 756                 file->f_error = 0;
 757                 goto out;
 758         }
 759         retval = -EFBIG;
 760         if (limit != RLIM_INFINITY) {
 761                 if (pos >= limit) {
 762                         send_sig(SIGXFSZ, current, 0);
 763                         goto out;
 764                 }
 765                 if (count > limit - (unsigned long) pos)
 766                         count = limit - (unsigned long) pos;
 767         }
 768         retval = 0;
 769         if (!count)
 770                 goto out;
 771
 772         if (mapping->nrpages) {
 773                 retval = filemap_fdatawrite(mapping);
 774                 if (retval == 0)
 775                         retval = nfs_wb_all(inode);
 776                 if (retval == 0)
 777                         retval = filemap_fdatawait(mapping);
 778                 if (retval)
 779                         goto out;
 780         }
 781
 782         retval = nfs_direct_write(inode, ctx, &iov, pos, 1);
 783         if (mapping->nrpages)
 784                 invalidate_inode_pages2(mapping);
 785         if (retval > 0)
 786                 *ppos = pos + retval;
 787
 788 out:
 789         return retval;
 790 }
 791
 792 int nfs_init_directcache(void)
 793 {
 794         nfs_direct_cachep = kmem_cache_create("nfs_direct_cache",
 795                                                 sizeof(struct nfs_direct_req),
 796                                                 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
 797                                                 NULL, NULL);
 798         if (nfs_direct_cachep == NULL)
 799                 return -ENOMEM;
 800
 801         return 0;
 802 }
 803
 804 void nfs_destroy_directcache(void)
 805 {
 806         if (kmem_cache_destroy(nfs_direct_cachep))
 807                 printk(KERN_INFO "nfs_direct_cache: not all structures were freed\n");
 808 }