RPC: Clean up RPC task structure
[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 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 }