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->complete = nfs_direct_read_result;
 273
 274                 lock_kernel();
 275                 rpc_execute(&data->task);
 276                 unlock_kernel();
 277
 278                 dfprintk(VFS, "NFS: %4d initiated direct read call (req %s/%Ld, %u bytes @ offset %Lu)\n",
 279                                 data->task.tk_pid,
 280                                 inode->i_sb->s_id,
 281                                 (long long)NFS_FILEID(inode),
 282                                 bytes,
 283                                 (unsigned long long)data->args.offset);
 284
 285                 file_offset += bytes;
 286                 pgbase += bytes;
 287                 curpage += pgbase >> PAGE_SHIFT;
 288                 pgbase &= ~PAGE_MASK;
 289
 290                 count -= bytes;
 291         } while (count != 0);
 292 }
 293
 294 /**
 295  * nfs_direct_read_wait - wait for I/O completion for direct reads
 296  * @dreq: request on which we are to wait
 297  * @intr: whether or not this wait can be interrupted
 298  *
 299  * Collects and returns the final error value/byte-count.
 300  */
 301 static ssize_t nfs_direct_read_wait(struct nfs_direct_req *dreq, int intr)
 302 {
 303         int result = 0;
 304
 305         if (intr) {
 306                 result = wait_event_interruptible(dreq->wait,
 307                                         (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
 308         } else {
 309                 wait_event(dreq->wait, (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
 310         }
 311
 312         if (!result)
 313                 result = atomic_read(&dreq->error);
 314         if (!result)
 315                 result = atomic_read(&dreq->count);
 316
 317         kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
 318         return (ssize_t) result;
 319 }
 320
 321 /**
 322  * nfs_direct_read_seg - Read in one iov segment.  Generate separate
 323  *                        read RPCs for each "rsize" bytes.
 324  * @inode: target inode
 325  * @ctx: target file open context
 326  * @user_addr: starting address of this segment of user's buffer
 327  * @count: size of this segment
 328  * @file_offset: offset in file to begin the operation
 329  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
 330  * @nr_pages: number of pages in the array
 331  *
 332  */
 333 static ssize_t nfs_direct_read_seg(struct inode *inode,
 334                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
 335                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
 336                 unsigned int nr_pages)
 337 {
 338         ssize_t result;
 339         sigset_t oldset;
 340         struct rpc_clnt *clnt = NFS_CLIENT(inode);
 341         struct nfs_direct_req *dreq;
 342
 343         dreq = nfs_direct_read_alloc(count, NFS_SERVER(inode)->rsize);
 344         if (!dreq)
 345                 return -ENOMEM;
 346
 347         dreq->pages = pages;
 348         dreq->npages = nr_pages;
 349
 350         rpc_clnt_sigmask(clnt, &oldset);
 351         nfs_direct_read_schedule(dreq, inode, ctx, user_addr, count,
 352                                  file_offset);
 353         result = nfs_direct_read_wait(dreq, clnt->cl_intr);
 354         rpc_clnt_sigunmask(clnt, &oldset);
 355
 356         return result;
 357 }
 358
 359 /**
 360  * nfs_direct_read - For each iov segment, map the user's buffer
 361  *                   then generate read RPCs.
 362  * @inode: target inode
 363  * @ctx: target file open context
 364  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 365  * file_offset: offset in file to begin the operation
 366  * nr_segs: size of iovec array
 367  *
 368  * We've already pushed out any non-direct writes so that this read
 369  * will see them when we read from the server.
 370  */
 371 static ssize_t
 372 nfs_direct_read(struct inode *inode, struct nfs_open_context *ctx,
 373                 const struct iovec *iov, loff_t file_offset,
 374                 unsigned long nr_segs)
 375 {
 376         ssize_t tot_bytes = 0;
 377         unsigned long seg = 0;
 378
 379         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
 380                 ssize_t result;
 381                 int page_count;
 382                 struct page **pages;
 383                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
 384                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
 385                 size_t size = vec->iov_len;
 386
 387                 page_count = nfs_get_user_pages(READ, user_addr, size, &pages);
 388                 if (page_count < 0) {
 389                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
 390                         if (tot_bytes > 0)
 391                                 break;
 392                         return page_count;
 393                 }
 394
 395                 result = nfs_direct_read_seg(inode, ctx, user_addr, size,
 396                                 file_offset, pages, page_count);
 397
 398                 if (result <= 0) {
 399                         if (tot_bytes > 0)
 400                                 break;
 401                         return result;
 402                 }
 403                 tot_bytes += result;
 404                 file_offset += result;
 405                 if (result < size)
 406                         break;
 407         }
 408
 409         return tot_bytes;
 410 }
 411
 412 /**
 413  * nfs_direct_write_seg - Write out one iov segment.  Generate separate
 414  *                        write RPCs for each "wsize" bytes, then commit.
 415  * @inode: target inode
 416  * @ctx: target file open context
 417  * user_addr: starting address of this segment of user's buffer
 418  * count: size of this segment
 419  * file_offset: offset in file to begin the operation
 420  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
 421  * nr_pages: size of pages array
 422  */
 423 static ssize_t nfs_direct_write_seg(struct inode *inode,
 424                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
 425                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
 426                 int nr_pages)
 427 {
 428         const unsigned int wsize = NFS_SERVER(inode)->wsize;
 429         size_t request;
 430         int curpage, need_commit;
 431         ssize_t result, tot_bytes;
 432         struct nfs_writeverf first_verf;
 433         struct nfs_write_data *wdata;
 434
 435         wdata = nfs_writedata_alloc();
 436         if (!wdata)
 437                 return -ENOMEM;
 438
 439         wdata->inode = inode;
 440         wdata->cred = ctx->cred;
 441         wdata->args.fh = NFS_FH(inode);
 442         wdata->args.context = ctx;
 443         wdata->args.stable = NFS_UNSTABLE;
 444         if (IS_SYNC(inode) || NFS_PROTO(inode)->version == 2 || count <= wsize)
 445                 wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
 446         wdata->res.fattr = &wdata->fattr;
 447         wdata->res.verf = &wdata->verf;
 448
 449         nfs_begin_data_update(inode);
 450 retry:
 451         need_commit = 0;
 452         tot_bytes = 0;
 453         curpage = 0;
 454         request = count;
 455         wdata->args.pgbase = user_addr & ~PAGE_MASK;
 456         wdata->args.offset = file_offset;
 457         do {
 458                 wdata->args.count = request;
 459                 if (wdata->args.count > wsize)
 460                         wdata->args.count = wsize;
 461                 wdata->args.pages = &pages[curpage];
 462
 463                 dprintk("NFS: direct write: c=%u o=%Ld ua=%lu, pb=%u, cp=%u\n",
 464                         wdata->args.count, (long long) wdata->args.offset,
 465                         user_addr + tot_bytes, wdata->args.pgbase, curpage);
 466
 467                 lock_kernel();
 468                 result = NFS_PROTO(inode)->write(wdata);
 469                 unlock_kernel();
 470
 471                 if (result <= 0) {
 472                         if (tot_bytes > 0)
 473                                 break;
 474                         goto out;
 475                 }
 476
 477                 if (tot_bytes == 0)
 478                         memcpy(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
 479                                                 sizeof(first_verf.verifier));
 480                 if (wdata->verf.committed != NFS_FILE_SYNC) {
 481                         need_commit = 1;
 482                         if (memcmp(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
 483                                         sizeof(first_verf.verifier)));
 484                                 goto sync_retry;
 485                 }
 486
 487                 tot_bytes += result;
 488
 489                 /* in case of a short write: stop now, let the app recover */
 490                 if (result < wdata->args.count)
 491                         break;
 492
 493                 wdata->args.offset += result;
 494                 wdata->args.pgbase += result;
 495                 curpage += wdata->args.pgbase >> PAGE_SHIFT;
 496                 wdata->args.pgbase &= ~PAGE_MASK;
 497                 request -= result;
 498         } while (request != 0);
 499
 500         /*
 501          * Commit data written so far, even in the event of an error
 502          */
 503         if (need_commit) {
 504                 wdata->args.count = tot_bytes;
 505                 wdata->args.offset = file_offset;
 506
 507                 lock_kernel();
 508                 result = NFS_PROTO(inode)->commit(wdata);
 509                 unlock_kernel();
 510
 511                 if (result < 0 || memcmp(&first_verf.verifier,
 512                                          &wdata->verf.verifier,
 513                                          sizeof(first_verf.verifier)) != 0)
 514                         goto sync_retry;
 515         }
 516         result = tot_bytes;
 517
 518 out:
 519         nfs_end_data_update(inode);
 520         nfs_writedata_free(wdata);
 521         return result;
 522
 523 sync_retry:
 524         wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
 525         goto retry;
 526 }
 527
 528 /**
 529  * nfs_direct_write - For each iov segment, map the user's buffer
 530  *                    then generate write and commit RPCs.
 531  * @inode: target inode
 532  * @ctx: target file open context
 533  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 534  * file_offset: offset in file to begin the operation
 535  * nr_segs: size of iovec array
 536  *
 537  * Upon return, generic_file_direct_IO invalidates any cached pages
 538  * that non-direct readers might access, so they will pick up these
 539  * writes immediately.
 540  */
 541 static ssize_t nfs_direct_write(struct inode *inode,
 542                 struct nfs_open_context *ctx, const struct iovec *iov,
 543                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 544 {
 545         ssize_t tot_bytes = 0;
 546         unsigned long seg = 0;
 547
 548         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
 549                 ssize_t result;
 550                 int page_count;
 551                 struct page **pages;
 552                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
 553                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
 554                 size_t size = vec->iov_len;
 555
 556                 page_count = nfs_get_user_pages(WRITE, user_addr, size, &pages);
 557                 if (page_count < 0) {
 558                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
 559                         if (tot_bytes > 0)
 560                                 break;
 561                         return page_count;
 562                 }
 563
 564                 result = nfs_direct_write_seg(inode, ctx, user_addr, size,
 565                                 file_offset, pages, page_count);
 566                 nfs_free_user_pages(pages, page_count, 0);
 567
 568                 if (result <= 0) {
 569                         if (tot_bytes > 0)
 570                                 break;
 571                         return result;
 572                 }
 573                 tot_bytes += result;
 574                 file_offset += result;
 575                 if (result < size)
 576                         break;
 577         }
 578         return tot_bytes;
 579 }
 580
 581 /**
 582  * nfs_direct_IO - NFS address space operation for direct I/O
 583  * rw: direction (read or write)
 584  * @iocb: target I/O control block
 585  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 586  * file_offset: offset in file to begin the operation
 587  * nr_segs: size of iovec array
 588  *
 589  */
 590 ssize_t
 591 nfs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 592                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 593 {
 594         ssize_t result = -EINVAL;
 595         struct file *file = iocb->ki_filp;
 596         struct nfs_open_context *ctx;
 597         struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 598         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 599
 600         /*
 601          * No support for async yet
 602          */
 603         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 604                 return result;
 605
 606         ctx = (struct nfs_open_context *)file->private_data;
 607         switch (rw) {
 608         case READ:
 609                 dprintk("NFS: direct_IO(read) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
 610                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
 611
 612                 result = nfs_direct_read(inode, ctx, iov,
 613                                                 file_offset, nr_segs);
 614                 break;
 615         case WRITE:
 616                 dprintk("NFS: direct_IO(write) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
 617                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
 618
 619                 result = nfs_direct_write(inode, ctx, iov,
 620                                                 file_offset, nr_segs);
 621                 break;
 622         default:
 623                 break;
 624         }
 625         return result;
 626 }
 627
 628 /**
 629  * nfs_file_direct_read - file direct read operation for NFS files
 630  * @iocb: target I/O control block
 631  * @buf: user's buffer into which to read data
 632  * count: number of bytes to read
 633  * pos: byte offset in file where reading starts
 634  *
 635  * We use this function for direct reads instead of calling
 636  * generic_file_aio_read() in order to avoid gfar's check to see if
 637  * the request starts before the end of the file.  For that check
 638  * to work, we must generate a GETATTR before each direct read, and
 639  * even then there is a window between the GETATTR and the subsequent
 640  * READ where the file size could change.  So our preference is simply
 641  * to do all reads the application wants, and the server will take
 642  * care of managing the end of file boundary.
 643  *
 644  * This function also eliminates unnecessarily updating the file's
 645  * atime locally, as the NFS server sets the file's atime, and this
 646  * client must read the updated atime from the server back into its
 647  * cache.
 648  */
 649 ssize_t
 650 nfs_file_direct_read(struct kiocb *iocb, char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
 651 {
 652         ssize_t retval = -EINVAL;
 653         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 654         struct file *file = iocb->ki_filp;
 655         struct nfs_open_context *ctx =
 656                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
 657         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 658         struct inode *inode = mapping->host;
 659         struct iovec iov = {
 660                 .iov_base = buf,
 661                 .iov_len = count,
 662         };
 663
 664         dprintk("nfs: direct read(%s/%s, %lu@%lu)\n",
 665                 file->f_dentry->d_parent->d_name.name,
 666                 file->f_dentry->d_name.name,
 667                 (unsigned long) count, (unsigned long) pos);
 668
 669         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 670                 goto out;
 671         if (count < 0)
 672                 goto out;
 673         retval = -EFAULT;
 674         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, iov.iov_base, iov.iov_len))
 675                 goto out;
 676         retval = 0;
 677         if (!count)
 678                 goto out;
 679
 680         retval = nfs_sync_mapping(mapping);
 681         if (retval)
 682                 goto out;
 683
 684         retval = nfs_direct_read(inode, ctx, &iov, pos, 1);
 685         if (retval > 0)
 686                 *ppos = pos + retval;
 687
 688 out:
 689         return retval;
 690 }
 691
 692 /**
 693  * nfs_file_direct_write - file direct write operation for NFS files
 694  * @iocb: target I/O control block
 695  * @buf: user's buffer from which to write data
 696  * count: number of bytes to write
 697  * pos: byte offset in file where writing starts
 698  *
 699  * We use this function for direct writes instead of calling
 700  * generic_file_aio_write() in order to avoid taking the inode
 701  * semaphore and updating the i_size.  The NFS server will set
 702  * the new i_size and this client must read the updated size
 703  * back into its cache.  We let the server do generic write
 704  * parameter checking and report problems.
 705  *
 706  * We also avoid an unnecessary invocation of generic_osync_inode(),
 707  * as it is fairly meaningless to sync the metadata of an NFS file.
 708  *
 709  * We eliminate local atime updates, see direct read above.
 710  *
 711  * We avoid unnecessary page cache invalidations for normal cached
 712  * readers of this file.
 713  *
 714  * Note that O_APPEND is not supported for NFS direct writes, as there
 715  * is no atomic O_APPEND write facility in the NFS protocol.
 716  */
 717 ssize_t
 718 nfs_file_direct_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
 719 {
 720         ssize_t retval = -EINVAL;
 721         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 722         unsigned long limit = current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur;
 723         struct file *file = iocb->ki_filp;
 724         struct nfs_open_context *ctx =
 725                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
 726         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 727         struct inode *inode = mapping->host;
 728         struct iovec iov = {
 729                 .iov_base = (char __user *)buf,
 730                 .iov_len = count,
 731         };
 732
 733         dfprintk(VFS, "nfs: direct write(%s/%s(%ld), %lu@%lu)\n",
 734                 file->f_dentry->d_parent->d_name.name,
 735                 file->f_dentry->d_name.name, inode->i_ino,
 736                 (unsigned long) count, (unsigned long) pos);
 737
 738         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 739                 goto out;
 740         if (count < 0)
 741                 goto out;
 742         if (pos < 0)
 743                 goto out;
 744         retval = -EFAULT;
 745         if (!access_ok(VERIFY_READ, iov.iov_base, iov.iov_len))
 746                 goto out;
 747         retval = -EFBIG;
 748         if (limit != RLIM_INFINITY) {
 749                 if (pos >= limit) {
 750                         send_sig(SIGXFSZ, current, 0);
 751                         goto out;
 752                 }
 753                 if (count > limit - (unsigned long) pos)
 754                         count = limit - (unsigned long) pos;
 755         }
 756         retval = 0;
 757         if (!count)
 758                 goto out;
 759
 760         retval = nfs_sync_mapping(mapping);
 761         if (retval)
 762                 goto out;
 763
 764         retval = nfs_direct_write(inode, ctx, &iov, pos, 1);
 765         if (mapping->nrpages)
 766                 invalidate_inode_pages2(mapping);
 767         if (retval > 0)
 768                 *ppos = pos + retval;
 769
 770 out:
 771         return retval;
 772 }
 773
 774 int nfs_init_directcache(void)
 775 {
 776         nfs_direct_cachep = kmem_cache_create("nfs_direct_cache",
 777                                                 sizeof(struct nfs_direct_req),
 778                                                 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
 779                                                 NULL, NULL);
 780         if (nfs_direct_cachep == NULL)
 781                 return -ENOMEM;
 782
 783         return 0;
 784 }
 785
 786 void nfs_destroy_directcache(void)
 787 {
 788         if (kmem_cache_destroy(nfs_direct_cachep))
 789                 printk(KERN_INFO "nfs_direct_cache: not all structures were freed\n");
 790 }