SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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->complete = nfs_direct_read_result;
 272
 273                 lock_kernel();
 274                 rpc_execute(&data->task);
 275                 unlock_kernel();
 276
 277                 dfprintk(VFS, "NFS: %4d initiated direct read call (req %s/%Ld, %u bytes @ offset %Lu)\n",
 278                                 data->task.tk_pid,
 279                                 inode->i_sb->s_id,
 280                                 (long long)NFS_FILEID(inode),
 281                                 bytes,
 282                                 (unsigned long long)data->args.offset);
 283
 284                 file_offset += bytes;
 285                 pgbase += bytes;
 286                 curpage += pgbase >> PAGE_SHIFT;
 287                 pgbase &= ~PAGE_MASK;
 288
 289                 count -= bytes;
 290         } while (count != 0);
 291 }
 292
 293 /**
 294  * nfs_direct_read_wait - wait for I/O completion for direct reads
 295  * @dreq: request on which we are to wait
 296  * @intr: whether or not this wait can be interrupted
 297  *
 298  * Collects and returns the final error value/byte-count.
 299  */
 300 static ssize_t nfs_direct_read_wait(struct nfs_direct_req *dreq, int intr)
 301 {
 302         int result = 0;
 303
 304         if (intr) {
 305                 result = wait_event_interruptible(dreq->wait,
 306                                         (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
 307         } else {
 308                 wait_event(dreq->wait, (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
 309         }
 310
 311         if (!result)
 312                 result = atomic_read(&dreq->error);
 313         if (!result)
 314                 result = atomic_read(&dreq->count);
 315
 316         kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
 317         return (ssize_t) result;
 318 }
 319
 320 /**
 321  * nfs_direct_read_seg - Read in one iov segment.  Generate separate
 322  *                        read RPCs for each "rsize" bytes.
 323  * @inode: target inode
 324  * @ctx: target file open context
 325  * @user_addr: starting address of this segment of user's buffer
 326  * @count: size of this segment
 327  * @file_offset: offset in file to begin the operation
 328  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
 329  * @nr_pages: number of pages in the array
 330  *
 331  */
 332 static ssize_t nfs_direct_read_seg(struct inode *inode,
 333                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
 334                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
 335                 unsigned int nr_pages)
 336 {
 337         ssize_t result;
 338         sigset_t oldset;
 339         struct rpc_clnt *clnt = NFS_CLIENT(inode);
 340         struct nfs_direct_req *dreq;
 341
 342         dreq = nfs_direct_read_alloc(count, NFS_SERVER(inode)->rsize);
 343         if (!dreq)
 344                 return -ENOMEM;
 345
 346         dreq->pages = pages;
 347         dreq->npages = nr_pages;
 348
 349         rpc_clnt_sigmask(clnt, &oldset);
 350         nfs_direct_read_schedule(dreq, inode, ctx, user_addr, count,
 351                                  file_offset);
 352         result = nfs_direct_read_wait(dreq, clnt->cl_intr);
 353         rpc_clnt_sigunmask(clnt, &oldset);
 354
 355         return result;
 356 }
 357
 358 /**
 359  * nfs_direct_read - For each iov segment, map the user's buffer
 360  *                   then generate read RPCs.
 361  * @inode: target inode
 362  * @ctx: target file open context
 363  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 364  * file_offset: offset in file to begin the operation
 365  * nr_segs: size of iovec array
 366  *
 367  * We've already pushed out any non-direct writes so that this read
 368  * will see them when we read from the server.
 369  */
 370 static ssize_t
 371 nfs_direct_read(struct inode *inode, struct nfs_open_context *ctx,
 372                 const struct iovec *iov, loff_t file_offset,
 373                 unsigned long nr_segs)
 374 {
 375         ssize_t tot_bytes = 0;
 376         unsigned long seg = 0;
 377
 378         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
 379                 ssize_t result;
 380                 int page_count;
 381                 struct page **pages;
 382                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
 383                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
 384                 size_t size = vec->iov_len;
 385
 386                 page_count = nfs_get_user_pages(READ, user_addr, size, &pages);
 387                 if (page_count < 0) {
 388                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
 389                         if (tot_bytes > 0)
 390                                 break;
 391                         return page_count;
 392                 }
 393
 394                 result = nfs_direct_read_seg(inode, ctx, user_addr, size,
 395                                 file_offset, pages, page_count);
 396
 397                 if (result <= 0) {
 398                         if (tot_bytes > 0)
 399                                 break;
 400                         return result;
 401                 }
 402                 tot_bytes += result;
 403                 file_offset += result;
 404                 if (result < size)
 405                         break;
 406         }
 407
 408         return tot_bytes;
 409 }
 410
 411 /**
 412  * nfs_direct_write_seg - Write out one iov segment.  Generate separate
 413  *                        write RPCs for each "wsize" bytes, then commit.
 414  * @inode: target inode
 415  * @ctx: target file open context
 416  * user_addr: starting address of this segment of user's buffer
 417  * count: size of this segment
 418  * file_offset: offset in file to begin the operation
 419  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
 420  * nr_pages: size of pages array
 421  */
 422 static ssize_t nfs_direct_write_seg(struct inode *inode,
 423                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
 424                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
 425                 int nr_pages)
 426 {
 427         const unsigned int wsize = NFS_SERVER(inode)->wsize;
 428         size_t request;
 429         int curpage, need_commit;
 430         ssize_t result, tot_bytes;
 431         struct nfs_writeverf first_verf;
 432         struct nfs_write_data *wdata;
 433
 434         wdata = nfs_writedata_alloc();
 435         if (!wdata)
 436                 return -ENOMEM;
 437
 438         wdata->inode = inode;
 439         wdata->cred = ctx->cred;
 440         wdata->args.fh = NFS_FH(inode);
 441         wdata->args.context = ctx;
 442         wdata->args.stable = NFS_UNSTABLE;
 443         if (IS_SYNC(inode) || NFS_PROTO(inode)->version == 2 || count <= wsize)
 444                 wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
 445         wdata->res.fattr = &wdata->fattr;
 446         wdata->res.verf = &wdata->verf;
 447
 448         nfs_begin_data_update(inode);
 449 retry:
 450         need_commit = 0;
 451         tot_bytes = 0;
 452         curpage = 0;
 453         request = count;
 454         wdata->args.pgbase = user_addr & ~PAGE_MASK;
 455         wdata->args.offset = file_offset;
 456         do {
 457                 wdata->args.count = request;
 458                 if (wdata->args.count > wsize)
 459                         wdata->args.count = wsize;
 460                 wdata->args.pages = &pages[curpage];
 461
 462                 dprintk("NFS: direct write: c=%u o=%Ld ua=%lu, pb=%u, cp=%u\n",
 463                         wdata->args.count, (long long) wdata->args.offset,
 464                         user_addr + tot_bytes, wdata->args.pgbase, curpage);
 465
 466                 lock_kernel();
 467                 result = NFS_PROTO(inode)->write(wdata);
 468                 unlock_kernel();
 469
 470                 if (result <= 0) {
 471                         if (tot_bytes > 0)
 472                                 break;
 473                         goto out;
 474                 }
 475
 476                 if (tot_bytes == 0)
 477                         memcpy(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
 478                                                 sizeof(first_verf.verifier));
 479                 if (wdata->verf.committed != NFS_FILE_SYNC) {
 480                         need_commit = 1;
 481                         if (memcmp(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
 482                                         sizeof(first_verf.verifier)));
 483                                 goto sync_retry;
 484                 }
 485
 486                 tot_bytes += result;
 487
 488                 /* in case of a short write: stop now, let the app recover */
 489                 if (result < wdata->args.count)
 490                         break;
 491
 492                 wdata->args.offset += result;
 493                 wdata->args.pgbase += result;
 494                 curpage += wdata->args.pgbase >> PAGE_SHIFT;
 495                 wdata->args.pgbase &= ~PAGE_MASK;
 496                 request -= result;
 497         } while (request != 0);
 498
 499         /*
 500          * Commit data written so far, even in the event of an error
 501          */
 502         if (need_commit) {
 503                 wdata->args.count = tot_bytes;
 504                 wdata->args.offset = file_offset;
 505
 506                 lock_kernel();
 507                 result = NFS_PROTO(inode)->commit(wdata);
 508                 unlock_kernel();
 509
 510                 if (result < 0 || memcmp(&first_verf.verifier,
 511                                          &wdata->verf.verifier,
 512                                          sizeof(first_verf.verifier)) != 0)
 513                         goto sync_retry;
 514         }
 515         result = tot_bytes;
 516
 517 out:
 518         nfs_end_data_update(inode);
 519         nfs_writedata_free(wdata);
 520         return result;
 521
 522 sync_retry:
 523         wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
 524         goto retry;
 525 }
 526
 527 /**
 528  * nfs_direct_write - For each iov segment, map the user's buffer
 529  *                    then generate write and commit RPCs.
 530  * @inode: target inode
 531  * @ctx: target file open context
 532  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 533  * file_offset: offset in file to begin the operation
 534  * nr_segs: size of iovec array
 535  *
 536  * Upon return, generic_file_direct_IO invalidates any cached pages
 537  * that non-direct readers might access, so they will pick up these
 538  * writes immediately.
 539  */
 540 static ssize_t nfs_direct_write(struct inode *inode,
 541                 struct nfs_open_context *ctx, const struct iovec *iov,
 542                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 543 {
 544         ssize_t tot_bytes = 0;
 545         unsigned long seg = 0;
 546
 547         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
 548                 ssize_t result;
 549                 int page_count;
 550                 struct page **pages;
 551                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
 552                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
 553                 size_t size = vec->iov_len;
 554
 555                 page_count = nfs_get_user_pages(WRITE, user_addr, size, &pages);
 556                 if (page_count < 0) {
 557                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
 558                         if (tot_bytes > 0)
 559                                 break;
 560                         return page_count;
 561                 }
 562
 563                 result = nfs_direct_write_seg(inode, ctx, user_addr, size,
 564                                 file_offset, pages, page_count);
 565                 nfs_free_user_pages(pages, page_count, 0);
 566
 567                 if (result <= 0) {
 568                         if (tot_bytes > 0)
 569                                 break;
 570                         return result;
 571                 }
 572                 tot_bytes += result;
 573                 file_offset += result;
 574                 if (result < size)
 575                         break;
 576         }
 577         return tot_bytes;
 578 }
 579
 580 /**
 581  * nfs_direct_IO - NFS address space operation for direct I/O
 582  * rw: direction (read or write)
 583  * @iocb: target I/O control block
 584  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
 585  * file_offset: offset in file to begin the operation
 586  * nr_segs: size of iovec array
 587  *
 588  */
 589 ssize_t
 590 nfs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 591                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 592 {
 593         ssize_t result = -EINVAL;
 594         struct file *file = iocb->ki_filp;
 595         struct nfs_open_context *ctx;
 596         struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 597         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 598
 599         /*
 600          * No support for async yet
 601          */
 602         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 603                 return result;
 604
 605         ctx = (struct nfs_open_context *)file->private_data;
 606         switch (rw) {
 607         case READ:
 608                 dprintk("NFS: direct_IO(read) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
 609                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
 610
 611                 result = nfs_direct_read(inode, ctx, iov,
 612                                                 file_offset, nr_segs);
 613                 break;
 614         case WRITE:
 615                 dprintk("NFS: direct_IO(write) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
 616                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
 617
 618                 result = nfs_direct_write(inode, ctx, iov,
 619                                                 file_offset, nr_segs);
 620                 break;
 621         default:
 622                 break;
 623         }
 624         return result;
 625 }
 626
 627 /**
 628  * nfs_file_direct_read - file direct read operation for NFS files
 629  * @iocb: target I/O control block
 630  * @buf: user's buffer into which to read data
 631  * count: number of bytes to read
 632  * pos: byte offset in file where reading starts
 633  *
 634  * We use this function for direct reads instead of calling
 635  * generic_file_aio_read() in order to avoid gfar's check to see if
 636  * the request starts before the end of the file.  For that check
 637  * to work, we must generate a GETATTR before each direct read, and
 638  * even then there is a window between the GETATTR and the subsequent
 639  * READ where the file size could change.  So our preference is simply
 640  * to do all reads the application wants, and the server will take
 641  * care of managing the end of file boundary.
 642  *
 643  * This function also eliminates unnecessarily updating the file's
 644  * atime locally, as the NFS server sets the file's atime, and this
 645  * client must read the updated atime from the server back into its
 646  * cache.
 647  */
 648 ssize_t
 649 nfs_file_direct_read(struct kiocb *iocb, char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
 650 {
 651         ssize_t retval = -EINVAL;
 652         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 653         struct file *file = iocb->ki_filp;
 654         struct nfs_open_context *ctx =
 655                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
 656         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 657         struct inode *inode = mapping->host;
 658         struct iovec iov = {
 659                 .iov_base = buf,
 660                 .iov_len = count,
 661         };
 662
 663         dprintk("nfs: direct read(%s/%s, %lu@%lu)\n",
 664                 file->f_dentry->d_parent->d_name.name,
 665                 file->f_dentry->d_name.name,
 666                 (unsigned long) count, (unsigned long) pos);
 667
 668         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 669                 goto out;
 670         if (count < 0)
 671                 goto out;
 672         retval = -EFAULT;
 673         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, iov.iov_base, iov.iov_len))
 674                 goto out;
 675         retval = 0;
 676         if (!count)
 677                 goto out;
 678
 679         retval = nfs_sync_mapping(mapping);
 680         if (retval)
 681                 goto out;
 682
 683         retval = nfs_direct_read(inode, ctx, &iov, pos, 1);
 684         if (retval > 0)
 685                 *ppos = pos + retval;
 686
 687 out:
 688         return retval;
 689 }
 690
 691 /**
 692  * nfs_file_direct_write - file direct write operation for NFS files
 693  * @iocb: target I/O control block
 694  * @buf: user's buffer from which to write data
 695  * count: number of bytes to write
 696  * pos: byte offset in file where writing starts
 697  *
 698  * We use this function for direct writes instead of calling
 699  * generic_file_aio_write() in order to avoid taking the inode
 700  * semaphore and updating the i_size.  The NFS server will set
 701  * the new i_size and this client must read the updated size
 702  * back into its cache.  We let the server do generic write
 703  * parameter checking and report problems.
 704  *
 705  * We also avoid an unnecessary invocation of generic_osync_inode(),
 706  * as it is fairly meaningless to sync the metadata of an NFS file.
 707  *
 708  * We eliminate local atime updates, see direct read above.
 709  *
 710  * We avoid unnecessary page cache invalidations for normal cached
 711  * readers of this file.
 712  *
 713  * Note that O_APPEND is not supported for NFS direct writes, as there
 714  * is no atomic O_APPEND write facility in the NFS protocol.
 715  */
 716 ssize_t
 717 nfs_file_direct_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
 718 {
 719         ssize_t retval = -EINVAL;
 720         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 721         unsigned long limit = current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur;
 722         struct file *file = iocb->ki_filp;
 723         struct nfs_open_context *ctx =
 724                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
 725         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 726         struct inode *inode = mapping->host;
 727         struct iovec iov = {
 728                 .iov_base = (char __user *)buf,
 729                 .iov_len = count,
 730         };
 731
 732         dfprintk(VFS, "nfs: direct write(%s/%s(%ld), %lu@%lu)\n",
 733                 file->f_dentry->d_parent->d_name.name,
 734                 file->f_dentry->d_name.name, inode->i_ino,
 735                 (unsigned long) count, (unsigned long) pos);
 736
 737         if (!is_sync_kiocb(iocb))
 738                 goto out;
 739         if (count < 0)
 740                 goto out;
 741         if (pos < 0)
 742                 goto out;
 743         retval = -EFAULT;
 744         if (!access_ok(VERIFY_READ, iov.iov_base, iov.iov_len))
 745                 goto out;
 746         retval = -EFBIG;
 747         if (limit != RLIM_INFINITY) {
 748                 if (pos >= limit) {
 749                         send_sig(SIGXFSZ, current, 0);
 750                         goto out;
 751                 }
 752                 if (count > limit - (unsigned long) pos)
 753                         count = limit - (unsigned long) pos;
 754         }
 755         retval = 0;
 756         if (!count)
 757                 goto out;
 758
 759         retval = nfs_sync_mapping(mapping);
 760         if (retval)
 761                 goto out;
 762
 763         retval = nfs_direct_write(inode, ctx, &iov, pos, 1);
 764         if (mapping->nrpages)
 765                 invalidate_inode_pages2(mapping);
 766         if (retval > 0)
 767                 *ppos = pos + retval;
 768
 769 out:
 770         return retval;
 771 }
 772
 773 int nfs_init_directcache(void)
 774 {
 775         nfs_direct_cachep = kmem_cache_create("nfs_direct_cache",
 776                                                 sizeof(struct nfs_direct_req),
 777                                                 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
 778                                                 NULL, NULL);
 779         if (nfs_direct_cachep == NULL)
 780                 return -ENOMEM;
 781
 782         return 0;
 783 }
 784
 785 void nfs_destroy_directcache(void)
 786 {
 787         if (kmem_cache_destroy(nfs_direct_cachep))
 788                 printk(KERN_INFO "nfs_direct_cache: not all structures were freed\n");
 789 }