[PATCH] NFS: Make searching and waiting on busy writeback requests more efficient.
[safe/jmp/linux-2.6] / fs / nfs / pagelist.c
1 /*
2  * linux/fs/nfs/pagelist.c
3  *
4  * A set of helper functions for managing NFS read and write requests.
5  * The main purpose of these routines is to provide support for the
6  * coalescing of several requests into a single RPC call.
7  *
8  * Copyright 2000, 2001 (c) Trond Myklebust <trond.myklebust@fys.uio.no>
9  *
10  */
11
12 #include <linux/config.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/sunrpc/clnt.h>
16 #include <linux/nfs3.h>
17 #include <linux/nfs4.h>
18 #include <linux/nfs_page.h>
19 #include <linux/nfs_fs.h>
20 #include <linux/nfs_mount.h>
21
22 #define NFS_PARANOIA 1
23
24 static kmem_cache_t *nfs_page_cachep;
25
26 static inline struct nfs_page *
27 nfs_page_alloc(void)
28 {
29         struct nfs_page *p;
30         p = kmem_cache_alloc(nfs_page_cachep, SLAB_KERNEL);
31         if (p) {
32                 memset(p, 0, sizeof(*p));
33                 INIT_LIST_HEAD(&p->wb_list);
34         }
35         return p;
36 }
37
38 static inline void
39 nfs_page_free(struct nfs_page *p)
40 {
41         kmem_cache_free(nfs_page_cachep, p);
42 }
43
44 /**
45  * nfs_create_request - Create an NFS read/write request.
46  * @file: file descriptor to use
47  * @inode: inode to which the request is attached
48  * @page: page to write
49  * @offset: starting offset within the page for the write
50  * @count: number of bytes to read/write
51  *
52  * The page must be locked by the caller. This makes sure we never
53  * create two different requests for the same page, and avoids
54  * a possible deadlock when we reach the hard limit on the number
55  * of dirty pages.
56  * User should ensure it is safe to sleep in this function.
57  */
58 struct nfs_page *
59 nfs_create_request(struct nfs_open_context *ctx, struct inode *inode,
60                    struct page *page,
61                    unsigned int offset, unsigned int count)
62 {
63         struct nfs_server *server = NFS_SERVER(inode);
64         struct nfs_page         *req;
65
66         /* Deal with hard limits.  */
67         for (;;) {
68                 /* try to allocate the request struct */
69                 req = nfs_page_alloc();
70                 if (req != NULL)
71                         break;
72
73                 /* Try to free up at least one request in order to stay
74                  * below the hard limit
75                  */
76                 if (signalled() && (server->flags & NFS_MOUNT_INTR))
77                         return ERR_PTR(-ERESTARTSYS);
78                 yield();
79         }
80
81         /* Initialize the request struct. Initially, we assume a
82          * long write-back delay. This will be adjusted in
83          * update_nfs_request below if the region is not locked. */
84         req->wb_page    = page;
85         atomic_set(&req->wb_complete, 0);
86         req->wb_index   = page->index;
87         page_cache_get(page);
88         req->wb_offset  = offset;
89         req->wb_pgbase  = offset;
90         req->wb_bytes   = count;
91         atomic_set(&req->wb_count, 1);
92         req->wb_context = get_nfs_open_context(ctx);
93
94         return req;
95 }
96
97 /**
98  * nfs_unlock_request - Unlock request and wake up sleepers.
99  * @req:
100  */
101 void nfs_unlock_request(struct nfs_page *req)
102 {
103         if (!NFS_WBACK_BUSY(req)) {
104                 printk(KERN_ERR "NFS: Invalid unlock attempted\n");
105                 BUG();
106         }
107         smp_mb__before_clear_bit();
108         clear_bit(PG_BUSY, &req->wb_flags);
109         smp_mb__after_clear_bit();
110         wake_up_bit(&req->wb_flags, PG_BUSY);
111         nfs_release_request(req);
112 }
113
114 /**
115  * nfs_set_page_writeback_locked - Lock a request for writeback
116  * @req:
117  */
118 int nfs_set_page_writeback_locked(struct nfs_page *req)
119 {
120         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(req->wb_context->dentry->d_inode);
121
122         if (!nfs_lock_request(req))
123                 return 0;
124         radix_tree_tag_set(&nfsi->nfs_page_tree, req->wb_index, NFS_PAGE_TAG_WRITEBACK);
125         return 1;
126 }
127
128 /**
129  * nfs_clear_page_writeback - Unlock request and wake up sleepers
130  */
131 void nfs_clear_page_writeback(struct nfs_page *req)
132 {
133         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(req->wb_context->dentry->d_inode);
134
135         spin_lock(&nfsi->req_lock);
136         radix_tree_tag_clear(&nfsi->nfs_page_tree, req->wb_index, NFS_PAGE_TAG_WRITEBACK);
137         spin_unlock(&nfsi->req_lock);
138         nfs_unlock_request(req);
139 }
140
141 /**
142  * nfs_clear_request - Free up all resources allocated to the request
143  * @req:
144  *
145  * Release page resources associated with a write request after it
146  * has completed.
147  */
148 void nfs_clear_request(struct nfs_page *req)
149 {
150         if (req->wb_page) {
151                 page_cache_release(req->wb_page);
152                 req->wb_page = NULL;
153         }
154 }
155
156
157 /**
158  * nfs_release_request - Release the count on an NFS read/write request
159  * @req: request to release
160  *
161  * Note: Should never be called with the spinlock held!
162  */
163 void
164 nfs_release_request(struct nfs_page *req)
165 {
166         if (!atomic_dec_and_test(&req->wb_count))
167                 return;
168
169 #ifdef NFS_PARANOIA
170         BUG_ON (!list_empty(&req->wb_list));
171         BUG_ON (NFS_WBACK_BUSY(req));
172 #endif
173
174         /* Release struct file or cached credential */
175         nfs_clear_request(req);
176         put_nfs_open_context(req->wb_context);
177         nfs_page_free(req);
178 }
179
180 /**
181  * nfs_list_add_request - Insert a request into a sorted list
182  * @req: request
183  * @head: head of list into which to insert the request.
184  *
185  * Note that the wb_list is sorted by page index in order to facilitate
186  * coalescing of requests.
187  * We use an insertion sort that is optimized for the case of appended
188  * writes.
189  */
190 void
191 nfs_list_add_request(struct nfs_page *req, struct list_head *head)
192 {
193         struct list_head *pos;
194
195 #ifdef NFS_PARANOIA
196         if (!list_empty(&req->wb_list)) {
197                 printk(KERN_ERR "NFS: Add to list failed!\n");
198                 BUG();
199         }
200 #endif
201         list_for_each_prev(pos, head) {
202                 struct nfs_page *p = nfs_list_entry(pos);
203                 if (p->wb_index < req->wb_index)
204                         break;
205         }
206         list_add(&req->wb_list, pos);
207         req->wb_list_head = head;
208 }
209
210 static int nfs_wait_bit_interruptible(void *word)
211 {
212         int ret = 0;
213
214         if (signal_pending(current))
215                 ret = -ERESTARTSYS;
216         else
217                 schedule();
218         return ret;
219 }
220
221 /**
222  * nfs_wait_on_request - Wait for a request to complete.
223  * @req: request to wait upon.
224  *
225  * Interruptible by signals only if mounted with intr flag.
226  * The user is responsible for holding a count on the request.
227  */
228 int
229 nfs_wait_on_request(struct nfs_page *req)
230 {
231         struct rpc_clnt *clnt = NFS_CLIENT(req->wb_context->dentry->d_inode);
232         sigset_t oldmask;
233         int ret = 0;
234
235         if (!test_bit(PG_BUSY, &req->wb_flags))
236                 goto out;
237         /*
238          * Note: the call to rpc_clnt_sigmask() suffices to ensure that we
239          *       are not interrupted if intr flag is not set
240          */
241         rpc_clnt_sigmask(clnt, &oldmask);
242         ret = out_of_line_wait_on_bit(&req->wb_flags, PG_BUSY,
243                         nfs_wait_bit_interruptible, TASK_INTERRUPTIBLE);
244         rpc_clnt_sigunmask(clnt, &oldmask);
245 out:
246         return ret;
247 }
248
249 /**
250  * nfs_coalesce_requests - Split coalesced requests out from a list.
251  * @head: source list
252  * @dst: destination list
253  * @nmax: maximum number of requests to coalesce
254  *
255  * Moves a maximum of 'nmax' elements from one list to another.
256  * The elements are checked to ensure that they form a contiguous set
257  * of pages, and that the RPC credentials are the same.
258  */
259 int
260 nfs_coalesce_requests(struct list_head *head, struct list_head *dst,
261                       unsigned int nmax)
262 {
263         struct nfs_page         *req = NULL;
264         unsigned int            npages = 0;
265
266         while (!list_empty(head)) {
267                 struct nfs_page *prev = req;
268
269                 req = nfs_list_entry(head->next);
270                 if (prev) {
271                         if (req->wb_context->cred != prev->wb_context->cred)
272                                 break;
273                         if (req->wb_context->lockowner != prev->wb_context->lockowner)
274                                 break;
275                         if (req->wb_context->state != prev->wb_context->state)
276                                 break;
277                         if (req->wb_index != (prev->wb_index + 1))
278                                 break;
279
280                         if (req->wb_pgbase != 0)
281                                 break;
282                 }
283                 nfs_list_remove_request(req);
284                 nfs_list_add_request(req, dst);
285                 npages++;
286                 if (req->wb_pgbase + req->wb_bytes != PAGE_CACHE_SIZE)
287                         break;
288                 if (npages >= nmax)
289                         break;
290         }
291         return npages;
292 }
293
294 /**
295  * nfs_scan_list - Scan a list for matching requests
296  * @head: One of the NFS inode request lists
297  * @dst: Destination list
298  * @idx_start: lower bound of page->index to scan
299  * @npages: idx_start + npages sets the upper bound to scan.
300  *
301  * Moves elements from one of the inode request lists.
302  * If the number of requests is set to 0, the entire address_space
303  * starting at index idx_start, is scanned.
304  * The requests are *not* checked to ensure that they form a contiguous set.
305  * You must be holding the inode's req_lock when calling this function
306  */
307 int
308 nfs_scan_list(struct list_head *head, struct list_head *dst,
309               unsigned long idx_start, unsigned int npages)
310 {
311         struct list_head        *pos, *tmp;
312         struct nfs_page         *req;
313         unsigned long           idx_end;
314         int                     res;
315
316         res = 0;
317         if (npages == 0)
318                 idx_end = ~0;
319         else
320                 idx_end = idx_start + npages - 1;
321
322         list_for_each_safe(pos, tmp, head) {
323
324                 req = nfs_list_entry(pos);
325
326                 if (req->wb_index < idx_start)
327                         continue;
328                 if (req->wb_index > idx_end)
329                         break;
330
331                 if (!nfs_set_page_writeback_locked(req))
332                         continue;
333                 nfs_list_remove_request(req);
334                 nfs_list_add_request(req, dst);
335                 res++;
336         }
337         return res;
338 }
339
340 int nfs_init_nfspagecache(void)
341 {
342         nfs_page_cachep = kmem_cache_create("nfs_page",
343                                             sizeof(struct nfs_page),
344                                             0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
345                                             NULL, NULL);
346         if (nfs_page_cachep == NULL)
347                 return -ENOMEM;
348
349         return 0;
350 }
351
352 void nfs_destroy_nfspagecache(void)
353 {
354         if (kmem_cache_destroy(nfs_page_cachep))
355                 printk(KERN_INFO "nfs_page: not all structures were freed\n");
356 }
357