4e9b3a1b36c5cc1f38b7246f94933765b2376775
[linux-2.6.git] / 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 void nfs_free_user_pages(struct page **pages, int npages, int do_dirty);
61 static kmem_cache_t *nfs_direct_cachep;
62
63 /*
64  * This represents a set of asynchronous requests that we're waiting on
65  */
66 struct nfs_direct_req {
67         struct kref             kref;           /* release manager */
68         struct list_head        list;           /* nfs_read_data structs */
69         wait_queue_head_t       wait;           /* wait for i/o completion */
70         struct page **          pages;          /* pages in our buffer */
71         unsigned int            npages;         /* count of pages */
72         atomic_t                complete,       /* i/os we're waiting for */
73                                 count,          /* bytes actually processed */
74                                 error;          /* any reported error */
75 };
76
77
78 /**
79  * nfs_get_user_pages - find and set up pages underlying user's buffer
80  * rw: direction (read or write)
81  * user_addr: starting address of this segment of user's buffer
82  * count: size of this segment
83  * @pages: returned array of page struct pointers underlying user's buffer
84  */
85 static inline int
86 nfs_get_user_pages(int rw, unsigned long user_addr, size_t size,
87                 struct page ***pages)
88 {
89         int result = -ENOMEM;
90         unsigned long page_count;
91         size_t array_size;
92
93         /* set an arbitrary limit to prevent type overflow */
94         /* XXX: this can probably be as large as INT_MAX */
95         if (size > MAX_DIRECTIO_SIZE) {
96                 *pages = NULL;
97                 return -EFBIG;
98         }
99
100         page_count = (user_addr + size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
101         page_count -= user_addr >> PAGE_SHIFT;
102
103         array_size = (page_count * sizeof(struct page *));
104         *pages = kmalloc(array_size, GFP_KERNEL);
105         if (*pages) {
106                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
107                 result = get_user_pages(current, current->mm, user_addr,
108                                         page_count, (rw == READ), 0,
109                                         *pages, NULL);
110                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
111                 /*
112                  * If we got fewer pages than expected from get_user_pages(),
113                  * the user buffer runs off the end of a mapping; return EFAULT.
114                  */
115                 if (result >= 0 && result < page_count) {
116                         nfs_free_user_pages(*pages, result, 0);
117                         *pages = NULL;
118                         result = -EFAULT;
119                 }
120         }
121         return result;
122 }
123
124 /**
125  * nfs_free_user_pages - tear down page struct array
126  * @pages: array of page struct pointers underlying target buffer
127  * @npages: number of pages in the array
128  * @do_dirty: dirty the pages as we release them
129  */
130 static void
131 nfs_free_user_pages(struct page **pages, int npages, int do_dirty)
132 {
133         int i;
134         for (i = 0; i < npages; i++) {
135                 struct page *page = pages[i];
136                 if (do_dirty && !PageCompound(page))
137                         set_page_dirty_lock(page);
138                 page_cache_release(page);
139         }
140         kfree(pages);
141 }
142
143 /**
144  * nfs_direct_req_release - release  nfs_direct_req structure for direct read
145  * @kref: kref object embedded in an nfs_direct_req structure
146  *
147  */
148 static void nfs_direct_req_release(struct kref *kref)
149 {
150         struct nfs_direct_req *dreq = container_of(kref, struct nfs_direct_req, kref);
151         kmem_cache_free(nfs_direct_cachep, dreq);
152 }
153
154 /**
155  * nfs_direct_read_alloc - allocate nfs_read_data structures for direct read
156  * @count: count of bytes for the read request
157  * @rsize: local rsize setting
158  *
159  * Note we also set the number of requests we have in the dreq when we are
160  * done.  This prevents races with I/O completion so we will always wait
161  * until all requests have been dispatched and completed.
162  */
163 static struct nfs_direct_req *nfs_direct_read_alloc(size_t nbytes, unsigned int rsize)
164 {
165         struct list_head *list;
166         struct nfs_direct_req *dreq;
167         unsigned int reads = 0;
168         unsigned int rpages = (rsize + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
169
170         dreq = kmem_cache_alloc(nfs_direct_cachep, SLAB_KERNEL);
171         if (!dreq)
172                 return NULL;
173
174         kref_init(&dreq->kref);
175         init_waitqueue_head(&dreq->wait);
176         INIT_LIST_HEAD(&dreq->list);
177         atomic_set(&dreq->count, 0);
178         atomic_set(&dreq->error, 0);
179
180         list = &dreq->list;
181         for(;;) {
182                 struct nfs_read_data *data = nfs_readdata_alloc(rpages);
183
184                 if (unlikely(!data)) {
185                         while (!list_empty(list)) {
186                                 data = list_entry(list->next,
187                                                   struct nfs_read_data, pages);
188                                 list_del(&data->pages);
189                                 nfs_readdata_free(data);
190                         }
191                         kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
192                         return NULL;
193                 }
194
195                 INIT_LIST_HEAD(&data->pages);
196                 list_add(&data->pages, list);
197
198                 data->req = (struct nfs_page *) dreq;
199                 reads++;
200                 if (nbytes <= rsize)
201                         break;
202                 nbytes -= rsize;
203         }
204         kref_get(&dreq->kref);
205         atomic_set(&dreq->complete, reads);
206         return dreq;
207 }
208
209 /**
210  * nfs_direct_read_result - handle a read reply for a direct read request
211  * @data: address of NFS READ operation control block
212  * @status: status of this NFS READ operation
213  *
214  * We must hold a reference to all the pages in this direct read request
215  * until the RPCs complete.  This could be long *after* we are woken up in
216  * nfs_direct_read_wait (for instance, if someone hits ^C on a slow server).
217  */
218 static void nfs_direct_read_result(struct nfs_read_data *data, int status)
219 {
220         struct nfs_direct_req *dreq = (struct nfs_direct_req *) data->req;
221
222         if (likely(status >= 0))
223                 atomic_add(data->res.count, &dreq->count);
224         else
225                 atomic_set(&dreq->error, status);
226
227         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&dreq->complete))) {
228                 nfs_free_user_pages(dreq->pages, dreq->npages, 1);
229                 wake_up(&dreq->wait);
230                 kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
231         }
232 }
233
234 /**
235  * nfs_direct_read_schedule - dispatch NFS READ operations for a direct read
236  * @dreq: address of nfs_direct_req struct for this request
237  * @inode: target inode
238  * @ctx: target file open context
239  * @user_addr: starting address of this segment of user's buffer
240  * @count: size of this segment
241  * @file_offset: offset in file to begin the operation
242  *
243  * For each nfs_read_data struct that was allocated on the list, dispatch
244  * an NFS READ operation
245  */
246 static void nfs_direct_read_schedule(struct nfs_direct_req *dreq,
247                 struct inode *inode, struct nfs_open_context *ctx,
248                 unsigned long user_addr, size_t count, loff_t file_offset)
249 {
250         struct list_head *list = &dreq->list;
251         struct page **pages = dreq->pages;
252         unsigned int curpage, pgbase;
253         unsigned int rsize = NFS_SERVER(inode)->rsize;
254
255         curpage = 0;
256         pgbase = user_addr & ~PAGE_MASK;
257         do {
258                 struct nfs_read_data *data;
259                 unsigned int bytes;
260
261                 bytes = rsize;
262                 if (count < rsize)
263                         bytes = count;
264
265                 data = list_entry(list->next, struct nfs_read_data, pages);
266                 list_del_init(&data->pages);
267
268                 data->inode = inode;
269                 data->cred = ctx->cred;
270                 data->args.fh = NFS_FH(inode);
271                 data->args.context = ctx;
272                 data->args.offset = file_offset;
273                 data->args.pgbase = pgbase;
274                 data->args.pages = &pages[curpage];
275                 data->args.count = bytes;
276                 data->res.fattr = &data->fattr;
277                 data->res.eof = 0;
278                 data->res.count = bytes;
279
280                 NFS_PROTO(inode)->read_setup(data);
281
282                 data->task.tk_cookie = (unsigned long) inode;
283                 data->complete = nfs_direct_read_result;
284
285                 lock_kernel();
286                 rpc_execute(&data->task);
287                 unlock_kernel();
288
289                 dfprintk(VFS, "NFS: %4d initiated direct read call (req %s/%Ld, %u bytes @ offset %Lu)\n",
290                                 data->task.tk_pid,
291                                 inode->i_sb->s_id,
292                                 (long long)NFS_FILEID(inode),
293                                 bytes,
294                                 (unsigned long long)data->args.offset);
295
296                 file_offset += bytes;
297                 pgbase += bytes;
298                 curpage += pgbase >> PAGE_SHIFT;
299                 pgbase &= ~PAGE_MASK;
300
301                 count -= bytes;
302         } while (count != 0);
303 }
304
305 /**
306  * nfs_direct_read_wait - wait for I/O completion for direct reads
307  * @dreq: request on which we are to wait
308  * @intr: whether or not this wait can be interrupted
309  *
310  * Collects and returns the final error value/byte-count.
311  */
312 static ssize_t nfs_direct_read_wait(struct nfs_direct_req *dreq, int intr)
313 {
314         int result = 0;
315
316         if (intr) {
317                 result = wait_event_interruptible(dreq->wait,
318                                         (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
319         } else {
320                 wait_event(dreq->wait, (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
321         }
322
323         if (!result)
324                 result = atomic_read(&dreq->error);
325         if (!result)
326                 result = atomic_read(&dreq->count);
327
328         kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
329         return (ssize_t) result;
330 }
331
332 /**
333  * nfs_direct_read_seg - Read in one iov segment.  Generate separate
334  *                        read RPCs for each "rsize" bytes.
335  * @inode: target inode
336  * @ctx: target file open context
337  * @user_addr: starting address of this segment of user's buffer
338  * @count: size of this segment
339  * @file_offset: offset in file to begin the operation
340  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
341  * @nr_pages: number of pages in the array
342  *
343  */
344 static ssize_t nfs_direct_read_seg(struct inode *inode,
345                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
346                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
347                 unsigned int nr_pages)
348 {
349         ssize_t result;
350         sigset_t oldset;
351         struct rpc_clnt *clnt = NFS_CLIENT(inode);
352         struct nfs_direct_req *dreq;
353
354         dreq = nfs_direct_read_alloc(count, NFS_SERVER(inode)->rsize);
355         if (!dreq)
356                 return -ENOMEM;
357
358         dreq->pages = pages;
359         dreq->npages = nr_pages;
360
361         rpc_clnt_sigmask(clnt, &oldset);
362         nfs_direct_read_schedule(dreq, inode, ctx, user_addr, count,
363                                  file_offset);
364         result = nfs_direct_read_wait(dreq, clnt->cl_intr);
365         rpc_clnt_sigunmask(clnt, &oldset);
366
367         return result;
368 }
369
370 /**
371  * nfs_direct_read - For each iov segment, map the user's buffer
372  *                   then generate read RPCs.
373  * @inode: target inode
374  * @ctx: target file open context
375  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
376  * file_offset: offset in file to begin the operation
377  * nr_segs: size of iovec array
378  *
379  * We've already pushed out any non-direct writes so that this read
380  * will see them when we read from the server.
381  */
382 static ssize_t
383 nfs_direct_read(struct inode *inode, struct nfs_open_context *ctx,
384                 const struct iovec *iov, loff_t file_offset,
385                 unsigned long nr_segs)
386 {
387         ssize_t tot_bytes = 0;
388         unsigned long seg = 0;
389
390         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
391                 ssize_t result;
392                 int page_count;
393                 struct page **pages;
394                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
395                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
396                 size_t size = vec->iov_len;
397
398                 page_count = nfs_get_user_pages(READ, user_addr, size, &pages);
399                 if (page_count < 0) {
400                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
401                         if (tot_bytes > 0)
402                                 break;
403                         return page_count;
404                 }
405
406                 result = nfs_direct_read_seg(inode, ctx, user_addr, size,
407                                 file_offset, pages, page_count);
408
409                 if (result <= 0) {
410                         if (tot_bytes > 0)
411                                 break;
412                         return result;
413                 }
414                 tot_bytes += result;
415                 file_offset += result;
416                 if (result < size)
417                         break;
418         }
419
420         return tot_bytes;
421 }
422
423 /**
424  * nfs_direct_write_seg - Write out one iov segment.  Generate separate
425  *                        write RPCs for each "wsize" bytes, then commit.
426  * @inode: target inode
427  * @ctx: target file open context
428  * user_addr: starting address of this segment of user's buffer
429  * count: size of this segment
430  * file_offset: offset in file to begin the operation
431  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
432  * nr_pages: size of pages array
433  */
434 static ssize_t nfs_direct_write_seg(struct inode *inode,
435                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
436                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
437                 int nr_pages)
438 {
439         const unsigned int wsize = NFS_SERVER(inode)->wsize;
440         size_t request;
441         int curpage, need_commit;
442         ssize_t result, tot_bytes;
443         struct nfs_writeverf first_verf;
444         struct nfs_write_data *wdata;
445
446         wdata = nfs_writedata_alloc(NFS_SERVER(inode)->wpages);
447         if (!wdata)
448                 return -ENOMEM;
449
450         wdata->inode = inode;
451         wdata->cred = ctx->cred;
452         wdata->args.fh = NFS_FH(inode);
453         wdata->args.context = ctx;
454         wdata->args.stable = NFS_UNSTABLE;
455         if (IS_SYNC(inode) || NFS_PROTO(inode)->version == 2 || count <= wsize)
456                 wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
457         wdata->res.fattr = &wdata->fattr;
458         wdata->res.verf = &wdata->verf;
459
460         nfs_begin_data_update(inode);
461 retry:
462         need_commit = 0;
463         tot_bytes = 0;
464         curpage = 0;
465         request = count;
466         wdata->args.pgbase = user_addr & ~PAGE_MASK;
467         wdata->args.offset = file_offset;
468         do {
469                 wdata->args.count = request;
470                 if (wdata->args.count > wsize)
471                         wdata->args.count = wsize;
472                 wdata->args.pages = &pages[curpage];
473
474                 dprintk("NFS: direct write: c=%u o=%Ld ua=%lu, pb=%u, cp=%u\n",
475                         wdata->args.count, (long long) wdata->args.offset,
476                         user_addr + tot_bytes, wdata->args.pgbase, curpage);
477
478                 lock_kernel();
479                 result = NFS_PROTO(inode)->write(wdata);
480                 unlock_kernel();
481
482                 if (result <= 0) {
483                         if (tot_bytes > 0)
484                                 break;
485                         goto out;
486                 }
487
488                 if (tot_bytes == 0)
489                         memcpy(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
490                                                 sizeof(first_verf.verifier));
491                 if (wdata->verf.committed != NFS_FILE_SYNC) {
492                         need_commit = 1;
493                         if (memcmp(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
494                                         sizeof(first_verf.verifier)))
495                                 goto sync_retry;
496                 }
497
498                 tot_bytes += result;
499
500                 /* in case of a short write: stop now, let the app recover */
501                 if (result < wdata->args.count)
502                         break;
503
504                 wdata->args.offset += result;
505                 wdata->args.pgbase += result;
506                 curpage += wdata->args.pgbase >> PAGE_SHIFT;
507                 wdata->args.pgbase &= ~PAGE_MASK;
508                 request -= result;
509         } while (request != 0);
510
511         /*
512          * Commit data written so far, even in the event of an error
513          */
514         if (need_commit) {
515                 wdata->args.count = tot_bytes;
516                 wdata->args.offset = file_offset;
517
518                 lock_kernel();
519                 result = NFS_PROTO(inode)->commit(wdata);
520                 unlock_kernel();
521
522                 if (result < 0 || memcmp(&first_verf.verifier,
523                                          &wdata->verf.verifier,
524                                          sizeof(first_verf.verifier)) != 0)
525                         goto sync_retry;
526         }
527         result = tot_bytes;
528
529 out:
530         nfs_end_data_update(inode);
531         nfs_writedata_free(wdata);
532         return result;
533
534 sync_retry:
535         wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
536         goto retry;
537 }
538
539 /**
540  * nfs_direct_write - For each iov segment, map the user's buffer
541  *                    then generate write and commit RPCs.
542  * @inode: target inode
543  * @ctx: target file open context
544  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
545  * file_offset: offset in file to begin the operation
546  * nr_segs: size of iovec array
547  *
548  * Upon return, generic_file_direct_IO invalidates any cached pages
549  * that non-direct readers might access, so they will pick up these
550  * writes immediately.
551  */
552 static ssize_t nfs_direct_write(struct inode *inode,
553                 struct nfs_open_context *ctx, const struct iovec *iov,
554                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
555 {
556         ssize_t tot_bytes = 0;
557         unsigned long seg = 0;
558
559         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
560                 ssize_t result;
561                 int page_count;
562                 struct page **pages;
563                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
564                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
565                 size_t size = vec->iov_len;
566
567                 page_count = nfs_get_user_pages(WRITE, user_addr, size, &pages);
568                 if (page_count < 0) {
569                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
570                         if (tot_bytes > 0)
571                                 break;
572                         return page_count;
573                 }
574
575                 result = nfs_direct_write_seg(inode, ctx, user_addr, size,
576                                 file_offset, pages, page_count);
577                 nfs_free_user_pages(pages, page_count, 0);
578
579                 if (result <= 0) {
580                         if (tot_bytes > 0)
581                                 break;
582                         return result;
583                 }
584                 tot_bytes += result;
585                 file_offset += result;
586                 if (result < size)
587                         break;
588         }
589         return tot_bytes;
590 }
591
592 /**
593  * nfs_direct_IO - NFS address space operation for direct I/O
594  * rw: direction (read or write)
595  * @iocb: target I/O control block
596  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
597  * file_offset: offset in file to begin the operation
598  * nr_segs: size of iovec array
599  *
600  */
601 ssize_t
602 nfs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
603                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
604 {
605         ssize_t result = -EINVAL;
606         struct file *file = iocb->ki_filp;
607         struct nfs_open_context *ctx;
608         struct dentry *dentry = file->f_dentry;
609         struct inode *inode = dentry->d_inode;
610
611         /*
612          * No support for async yet
613          */
614         if (!is_sync_kiocb(iocb))
615                 return result;
616
617         ctx = (struct nfs_open_context *)file->private_data;
618         switch (rw) {
619         case READ:
620                 dprintk("NFS: direct_IO(read) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
621                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
622
623                 result = nfs_direct_read(inode, ctx, iov,
624                                                 file_offset, nr_segs);
625                 break;
626         case WRITE:
627                 dprintk("NFS: direct_IO(write) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
628                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
629
630                 result = nfs_direct_write(inode, ctx, iov,
631                                                 file_offset, nr_segs);
632                 break;
633         default:
634                 break;
635         }
636         return result;
637 }
638
639 /**
640  * nfs_file_direct_read - file direct read operation for NFS files
641  * @iocb: target I/O control block
642  * @buf: user's buffer into which to read data
643  * count: number of bytes to read
644  * pos: byte offset in file where reading starts
645  *
646  * We use this function for direct reads instead of calling
647  * generic_file_aio_read() in order to avoid gfar's check to see if
648  * the request starts before the end of the file.  For that check
649  * to work, we must generate a GETATTR before each direct read, and
650  * even then there is a window between the GETATTR and the subsequent
651  * READ where the file size could change.  So our preference is simply
652  * to do all reads the application wants, and the server will take
653  * care of managing the end of file boundary.
654  * 
655  * This function also eliminates unnecessarily updating the file's
656  * atime locally, as the NFS server sets the file's atime, and this
657  * client must read the updated atime from the server back into its
658  * cache.
659  */
660 ssize_t
661 nfs_file_direct_read(struct kiocb *iocb, char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
662 {
663         ssize_t retval = -EINVAL;
664         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
665         struct file *file = iocb->ki_filp;
666         struct nfs_open_context *ctx =
667                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
668         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
669         struct inode *inode = mapping->host;
670         struct iovec iov = {
671                 .iov_base = buf,
672                 .iov_len = count,
673         };
674
675         dprintk("nfs: direct read(%s/%s, %lu@%Ld)\n",
676                 file->f_dentry->d_parent->d_name.name,
677                 file->f_dentry->d_name.name,
678                 (unsigned long) count, (long long) pos);
679
680         if (!is_sync_kiocb(iocb))
681                 goto out;
682         if (count < 0)
683                 goto out;
684         retval = -EFAULT;
685         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, iov.iov_base, iov.iov_len))
686                 goto out;
687         retval = 0;
688         if (!count)
689                 goto out;
690
691         retval = nfs_sync_mapping(mapping);
692         if (retval)
693                 goto out;
694
695         retval = nfs_direct_read(inode, ctx, &iov, pos, 1);
696         if (retval > 0)
697                 *ppos = pos + retval;
698
699 out:
700         return retval;
701 }
702
703 /**
704  * nfs_file_direct_write - file direct write operation for NFS files
705  * @iocb: target I/O control block
706  * @buf: user's buffer from which to write data
707  * count: number of bytes to write
708  * pos: byte offset in file where writing starts
709  *
710  * We use this function for direct writes instead of calling
711  * generic_file_aio_write() in order to avoid taking the inode
712  * semaphore and updating the i_size.  The NFS server will set
713  * the new i_size and this client must read the updated size
714  * back into its cache.  We let the server do generic write
715  * parameter checking and report problems.
716  *
717  * We also avoid an unnecessary invocation of generic_osync_inode(),
718  * as it is fairly meaningless to sync the metadata of an NFS file.
719  *
720  * We eliminate local atime updates, see direct read above.
721  *
722  * We avoid unnecessary page cache invalidations for normal cached
723  * readers of this file.
724  *
725  * Note that O_APPEND is not supported for NFS direct writes, as there
726  * is no atomic O_APPEND write facility in the NFS protocol.
727  */
728 ssize_t
729 nfs_file_direct_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
730 {
731         ssize_t retval;
732         struct file *file = iocb->ki_filp;
733         struct nfs_open_context *ctx =
734                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
735         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
736         struct inode *inode = mapping->host;
737         struct iovec iov = {
738                 .iov_base = (char __user *)buf,
739         };
740
741         dfprintk(VFS, "nfs: direct write(%s/%s, %lu@%Ld)\n",
742                 file->f_dentry->d_parent->d_name.name,
743                 file->f_dentry->d_name.name,
744                 (unsigned long) count, (long long) pos);
745
746         retval = -EINVAL;
747         if (!is_sync_kiocb(iocb))
748                 goto out;
749
750         retval = generic_write_checks(file, &pos, &count, 0);
751         if (retval)
752                 goto out;
753
754         retval = -EINVAL;
755         if ((ssize_t) count < 0)
756                 goto out;
757         retval = 0;
758         if (!count)
759                 goto out;
760         iov.iov_len = count,
761
762         retval = -EFAULT;
763         if (!access_ok(VERIFY_READ, iov.iov_base, iov.iov_len))
764                 goto out;
765
766         retval = nfs_sync_mapping(mapping);
767         if (retval)
768                 goto out;
769
770         retval = nfs_direct_write(inode, ctx, &iov, pos, 1);
771         if (mapping->nrpages)
772                 invalidate_inode_pages2(mapping);
773         if (retval > 0)
774                 iocb->ki_pos = pos + retval;
775
776 out:
777         return retval;
778 }
779
780 int nfs_init_directcache(void)
781 {
782         nfs_direct_cachep = kmem_cache_create("nfs_direct_cache",
783                                                 sizeof(struct nfs_direct_req),
784                                                 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
785                                                 NULL, NULL);
786         if (nfs_direct_cachep == NULL)
787                 return -ENOMEM;
788
789         return 0;
790 }
791
792 void nfs_destroy_directcache(void)
793 {
794         if (kmem_cache_destroy(nfs_direct_cachep))
795                 printk(KERN_INFO "nfs_direct_cache: not all structures were freed\n");
796 }