NFS: add I/O performance counters
[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 #include "iostat.h"
58
59 #define NFSDBG_FACILITY         NFSDBG_VFS
60 #define MAX_DIRECTIO_SIZE       (4096UL << PAGE_SHIFT)
61
62 static void nfs_free_user_pages(struct page **pages, int npages, int do_dirty);
63 static kmem_cache_t *nfs_direct_cachep;
64
65 /*
66  * This represents a set of asynchronous requests that we're waiting on
67  */
68 struct nfs_direct_req {
69         struct kref             kref;           /* release manager */
70         struct list_head        list;           /* nfs_read_data structs */
71         wait_queue_head_t       wait;           /* wait for i/o completion */
72         struct inode *          inode;          /* target file of I/O */
73         struct page **          pages;          /* pages in our buffer */
74         unsigned int            npages;         /* count of pages */
75         atomic_t                complete,       /* i/os we're waiting for */
76                                 count,          /* bytes actually processed */
77                                 error;          /* any reported error */
78 };
79
80
81 /**
82  * nfs_get_user_pages - find and set up pages underlying user's buffer
83  * rw: direction (read or write)
84  * user_addr: starting address of this segment of user's buffer
85  * count: size of this segment
86  * @pages: returned array of page struct pointers underlying user's buffer
87  */
88 static inline int
89 nfs_get_user_pages(int rw, unsigned long user_addr, size_t size,
90                 struct page ***pages)
91 {
92         int result = -ENOMEM;
93         unsigned long page_count;
94         size_t array_size;
95
96         /* set an arbitrary limit to prevent type overflow */
97         /* XXX: this can probably be as large as INT_MAX */
98         if (size > MAX_DIRECTIO_SIZE) {
99                 *pages = NULL;
100                 return -EFBIG;
101         }
102
103         page_count = (user_addr + size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
104         page_count -= user_addr >> PAGE_SHIFT;
105
106         array_size = (page_count * sizeof(struct page *));
107         *pages = kmalloc(array_size, GFP_KERNEL);
108         if (*pages) {
109                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
110                 result = get_user_pages(current, current->mm, user_addr,
111                                         page_count, (rw == READ), 0,
112                                         *pages, NULL);
113                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
114                 /*
115                  * If we got fewer pages than expected from get_user_pages(),
116                  * the user buffer runs off the end of a mapping; return EFAULT.
117                  */
118                 if (result >= 0 && result < page_count) {
119                         nfs_free_user_pages(*pages, result, 0);
120                         *pages = NULL;
121                         result = -EFAULT;
122                 }
123         }
124         return result;
125 }
126
127 /**
128  * nfs_free_user_pages - tear down page struct array
129  * @pages: array of page struct pointers underlying target buffer
130  * @npages: number of pages in the array
131  * @do_dirty: dirty the pages as we release them
132  */
133 static void
134 nfs_free_user_pages(struct page **pages, int npages, int do_dirty)
135 {
136         int i;
137         for (i = 0; i < npages; i++) {
138                 struct page *page = pages[i];
139                 if (do_dirty && !PageCompound(page))
140                         set_page_dirty_lock(page);
141                 page_cache_release(page);
142         }
143         kfree(pages);
144 }
145
146 /**
147  * nfs_direct_req_release - release  nfs_direct_req structure for direct read
148  * @kref: kref object embedded in an nfs_direct_req structure
149  *
150  */
151 static void nfs_direct_req_release(struct kref *kref)
152 {
153         struct nfs_direct_req *dreq = container_of(kref, struct nfs_direct_req, kref);
154         kmem_cache_free(nfs_direct_cachep, dreq);
155 }
156
157 /**
158  * nfs_direct_read_alloc - allocate nfs_read_data structures for direct read
159  * @count: count of bytes for the read request
160  * @rsize: local rsize setting
161  *
162  * Note we also set the number of requests we have in the dreq when we are
163  * done.  This prevents races with I/O completion so we will always wait
164  * until all requests have been dispatched and completed.
165  */
166 static struct nfs_direct_req *nfs_direct_read_alloc(size_t nbytes, unsigned int rsize)
167 {
168         struct list_head *list;
169         struct nfs_direct_req *dreq;
170         unsigned int reads = 0;
171         unsigned int rpages = (rsize + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
172
173         dreq = kmem_cache_alloc(nfs_direct_cachep, SLAB_KERNEL);
174         if (!dreq)
175                 return NULL;
176
177         kref_init(&dreq->kref);
178         init_waitqueue_head(&dreq->wait);
179         INIT_LIST_HEAD(&dreq->list);
180         atomic_set(&dreq->count, 0);
181         atomic_set(&dreq->error, 0);
182
183         list = &dreq->list;
184         for(;;) {
185                 struct nfs_read_data *data = nfs_readdata_alloc(rpages);
186
187                 if (unlikely(!data)) {
188                         while (!list_empty(list)) {
189                                 data = list_entry(list->next,
190                                                   struct nfs_read_data, pages);
191                                 list_del(&data->pages);
192                                 nfs_readdata_free(data);
193                         }
194                         kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
195                         return NULL;
196                 }
197
198                 INIT_LIST_HEAD(&data->pages);
199                 list_add(&data->pages, list);
200
201                 data->req = (struct nfs_page *) dreq;
202                 reads++;
203                 if (nbytes <= rsize)
204                         break;
205                 nbytes -= rsize;
206         }
207         kref_get(&dreq->kref);
208         atomic_set(&dreq->complete, reads);
209         return dreq;
210 }
211
212 /**
213  * nfs_direct_read_result - handle a read reply for a direct read request
214  * @data: address of NFS READ operation control block
215  * @status: status of this NFS READ operation
216  *
217  * We must hold a reference to all the pages in this direct read request
218  * until the RPCs complete.  This could be long *after* we are woken up in
219  * nfs_direct_read_wait (for instance, if someone hits ^C on a slow server).
220  */
221 static void nfs_direct_read_result(struct nfs_read_data *data, int status)
222 {
223         struct nfs_direct_req *dreq = (struct nfs_direct_req *) data->req;
224
225         if (likely(status >= 0))
226                 atomic_add(data->res.count, &dreq->count);
227         else
228                 atomic_set(&dreq->error, status);
229
230         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&dreq->complete))) {
231                 nfs_free_user_pages(dreq->pages, dreq->npages, 1);
232                 wake_up(&dreq->wait);
233                 kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
234         }
235 }
236
237 /**
238  * nfs_direct_read_schedule - dispatch NFS READ operations for a direct read
239  * @dreq: address of nfs_direct_req struct for this request
240  * @inode: target inode
241  * @ctx: target file open context
242  * @user_addr: starting address of this segment of user's buffer
243  * @count: size of this segment
244  * @file_offset: offset in file to begin the operation
245  *
246  * For each nfs_read_data struct that was allocated on the list, dispatch
247  * an NFS READ operation
248  */
249 static void nfs_direct_read_schedule(struct nfs_direct_req *dreq,
250                 struct inode *inode, struct nfs_open_context *ctx,
251                 unsigned long user_addr, size_t count, loff_t file_offset)
252 {
253         struct list_head *list = &dreq->list;
254         struct page **pages = dreq->pages;
255         unsigned int curpage, pgbase;
256         unsigned int rsize = NFS_SERVER(inode)->rsize;
257
258         curpage = 0;
259         pgbase = user_addr & ~PAGE_MASK;
260         do {
261                 struct nfs_read_data *data;
262                 unsigned int bytes;
263
264                 bytes = rsize;
265                 if (count < rsize)
266                         bytes = count;
267
268                 data = list_entry(list->next, struct nfs_read_data, pages);
269                 list_del_init(&data->pages);
270
271                 data->inode = inode;
272                 data->cred = ctx->cred;
273                 data->args.fh = NFS_FH(inode);
274                 data->args.context = ctx;
275                 data->args.offset = file_offset;
276                 data->args.pgbase = pgbase;
277                 data->args.pages = &pages[curpage];
278                 data->args.count = bytes;
279                 data->res.fattr = &data->fattr;
280                 data->res.eof = 0;
281                 data->res.count = bytes;
282
283                 NFS_PROTO(inode)->read_setup(data);
284
285                 data->task.tk_cookie = (unsigned long) inode;
286                 data->complete = nfs_direct_read_result;
287
288                 lock_kernel();
289                 rpc_execute(&data->task);
290                 unlock_kernel();
291
292                 dfprintk(VFS, "NFS: %4d initiated direct read call (req %s/%Ld, %u bytes @ offset %Lu)\n",
293                                 data->task.tk_pid,
294                                 inode->i_sb->s_id,
295                                 (long long)NFS_FILEID(inode),
296                                 bytes,
297                                 (unsigned long long)data->args.offset);
298
299                 file_offset += bytes;
300                 pgbase += bytes;
301                 curpage += pgbase >> PAGE_SHIFT;
302                 pgbase &= ~PAGE_MASK;
303
304                 count -= bytes;
305         } while (count != 0);
306 }
307
308 /**
309  * nfs_direct_read_wait - wait for I/O completion for direct reads
310  * @dreq: request on which we are to wait
311  * @intr: whether or not this wait can be interrupted
312  *
313  * Collects and returns the final error value/byte-count.
314  */
315 static ssize_t nfs_direct_read_wait(struct nfs_direct_req *dreq, int intr)
316 {
317         int result = 0;
318
319         if (intr) {
320                 result = wait_event_interruptible(dreq->wait,
321                                         (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
322         } else {
323                 wait_event(dreq->wait, (atomic_read(&dreq->complete) == 0));
324         }
325
326         if (!result)
327                 result = atomic_read(&dreq->error);
328         if (!result)
329                 result = atomic_read(&dreq->count);
330
331         kref_put(&dreq->kref, nfs_direct_req_release);
332         return (ssize_t) result;
333 }
334
335 /**
336  * nfs_direct_read_seg - Read in one iov segment.  Generate separate
337  *                        read RPCs for each "rsize" bytes.
338  * @inode: target inode
339  * @ctx: target file open context
340  * @user_addr: starting address of this segment of user's buffer
341  * @count: size of this segment
342  * @file_offset: offset in file to begin the operation
343  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
344  * @nr_pages: number of pages in the array
345  *
346  */
347 static ssize_t nfs_direct_read_seg(struct inode *inode,
348                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
349                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
350                 unsigned int nr_pages)
351 {
352         ssize_t result;
353         sigset_t oldset;
354         struct rpc_clnt *clnt = NFS_CLIENT(inode);
355         struct nfs_direct_req *dreq;
356
357         dreq = nfs_direct_read_alloc(count, NFS_SERVER(inode)->rsize);
358         if (!dreq)
359                 return -ENOMEM;
360
361         dreq->pages = pages;
362         dreq->npages = nr_pages;
363         dreq->inode = inode;
364
365         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_DIRECTREADBYTES, count);
366         rpc_clnt_sigmask(clnt, &oldset);
367         nfs_direct_read_schedule(dreq, inode, ctx, user_addr, count,
368                                  file_offset);
369         result = nfs_direct_read_wait(dreq, clnt->cl_intr);
370         rpc_clnt_sigunmask(clnt, &oldset);
371
372         return result;
373 }
374
375 /**
376  * nfs_direct_read - For each iov segment, map the user's buffer
377  *                   then generate read RPCs.
378  * @inode: target inode
379  * @ctx: target file open context
380  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
381  * file_offset: offset in file to begin the operation
382  * nr_segs: size of iovec array
383  *
384  * We've already pushed out any non-direct writes so that this read
385  * will see them when we read from the server.
386  */
387 static ssize_t
388 nfs_direct_read(struct inode *inode, struct nfs_open_context *ctx,
389                 const struct iovec *iov, loff_t file_offset,
390                 unsigned long nr_segs)
391 {
392         ssize_t tot_bytes = 0;
393         unsigned long seg = 0;
394
395         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
396                 ssize_t result;
397                 int page_count;
398                 struct page **pages;
399                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
400                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
401                 size_t size = vec->iov_len;
402
403                 page_count = nfs_get_user_pages(READ, user_addr, size, &pages);
404                 if (page_count < 0) {
405                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
406                         if (tot_bytes > 0)
407                                 break;
408                         return page_count;
409                 }
410
411                 result = nfs_direct_read_seg(inode, ctx, user_addr, size,
412                                 file_offset, pages, page_count);
413
414                 if (result <= 0) {
415                         if (tot_bytes > 0)
416                                 break;
417                         return result;
418                 }
419                 tot_bytes += result;
420                 file_offset += result;
421                 if (result < size)
422                         break;
423         }
424
425         return tot_bytes;
426 }
427
428 /**
429  * nfs_direct_write_seg - Write out one iov segment.  Generate separate
430  *                        write RPCs for each "wsize" bytes, then commit.
431  * @inode: target inode
432  * @ctx: target file open context
433  * user_addr: starting address of this segment of user's buffer
434  * count: size of this segment
435  * file_offset: offset in file to begin the operation
436  * @pages: array of addresses of page structs defining user's buffer
437  * nr_pages: size of pages array
438  */
439 static ssize_t nfs_direct_write_seg(struct inode *inode,
440                 struct nfs_open_context *ctx, unsigned long user_addr,
441                 size_t count, loff_t file_offset, struct page **pages,
442                 int nr_pages)
443 {
444         const unsigned int wsize = NFS_SERVER(inode)->wsize;
445         size_t request;
446         int curpage, need_commit;
447         ssize_t result, tot_bytes;
448         struct nfs_writeverf first_verf;
449         struct nfs_write_data *wdata;
450
451         wdata = nfs_writedata_alloc(NFS_SERVER(inode)->wpages);
452         if (!wdata)
453                 return -ENOMEM;
454
455         wdata->inode = inode;
456         wdata->cred = ctx->cred;
457         wdata->args.fh = NFS_FH(inode);
458         wdata->args.context = ctx;
459         wdata->args.stable = NFS_UNSTABLE;
460         if (IS_SYNC(inode) || NFS_PROTO(inode)->version == 2 || count <= wsize)
461                 wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
462         wdata->res.fattr = &wdata->fattr;
463         wdata->res.verf = &wdata->verf;
464
465         nfs_begin_data_update(inode);
466 retry:
467         need_commit = 0;
468         tot_bytes = 0;
469         curpage = 0;
470         request = count;
471         wdata->args.pgbase = user_addr & ~PAGE_MASK;
472         wdata->args.offset = file_offset;
473         do {
474                 wdata->args.count = request;
475                 if (wdata->args.count > wsize)
476                         wdata->args.count = wsize;
477                 wdata->args.pages = &pages[curpage];
478
479                 dprintk("NFS: direct write: c=%u o=%Ld ua=%lu, pb=%u, cp=%u\n",
480                         wdata->args.count, (long long) wdata->args.offset,
481                         user_addr + tot_bytes, wdata->args.pgbase, curpage);
482
483                 lock_kernel();
484                 result = NFS_PROTO(inode)->write(wdata);
485                 unlock_kernel();
486
487                 if (result <= 0) {
488                         if (tot_bytes > 0)
489                                 break;
490                         goto out;
491                 }
492
493                 if (tot_bytes == 0)
494                         memcpy(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
495                                                 sizeof(first_verf.verifier));
496                 if (wdata->verf.committed != NFS_FILE_SYNC) {
497                         need_commit = 1;
498                         if (memcmp(&first_verf.verifier, &wdata->verf.verifier,
499                                         sizeof(first_verf.verifier)))
500                                 goto sync_retry;
501                 }
502
503                 tot_bytes += result;
504
505                 /* in case of a short write: stop now, let the app recover */
506                 if (result < wdata->args.count)
507                         break;
508
509                 wdata->args.offset += result;
510                 wdata->args.pgbase += result;
511                 curpage += wdata->args.pgbase >> PAGE_SHIFT;
512                 wdata->args.pgbase &= ~PAGE_MASK;
513                 request -= result;
514         } while (request != 0);
515
516         /*
517          * Commit data written so far, even in the event of an error
518          */
519         if (need_commit) {
520                 wdata->args.count = tot_bytes;
521                 wdata->args.offset = file_offset;
522
523                 lock_kernel();
524                 result = NFS_PROTO(inode)->commit(wdata);
525                 unlock_kernel();
526
527                 if (result < 0 || memcmp(&first_verf.verifier,
528                                          &wdata->verf.verifier,
529                                          sizeof(first_verf.verifier)) != 0)
530                         goto sync_retry;
531         }
532         result = tot_bytes;
533
534 out:
535         nfs_end_data_update(inode);
536         nfs_writedata_free(wdata);
537         return result;
538
539 sync_retry:
540         wdata->args.stable = NFS_FILE_SYNC;
541         goto retry;
542 }
543
544 /**
545  * nfs_direct_write - For each iov segment, map the user's buffer
546  *                    then generate write and commit RPCs.
547  * @inode: target inode
548  * @ctx: target file open context
549  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
550  * file_offset: offset in file to begin the operation
551  * nr_segs: size of iovec array
552  *
553  * Upon return, generic_file_direct_IO invalidates any cached pages
554  * that non-direct readers might access, so they will pick up these
555  * writes immediately.
556  */
557 static ssize_t nfs_direct_write(struct inode *inode,
558                 struct nfs_open_context *ctx, const struct iovec *iov,
559                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
560 {
561         ssize_t tot_bytes = 0;
562         unsigned long seg = 0;
563
564         while ((seg < nr_segs) && (tot_bytes >= 0)) {
565                 ssize_t result;
566                 int page_count;
567                 struct page **pages;
568                 const struct iovec *vec = &iov[seg++];
569                 unsigned long user_addr = (unsigned long) vec->iov_base;
570                 size_t size = vec->iov_len;
571
572                 page_count = nfs_get_user_pages(WRITE, user_addr, size, &pages);
573                 if (page_count < 0) {
574                         nfs_free_user_pages(pages, 0, 0);
575                         if (tot_bytes > 0)
576                                 break;
577                         return page_count;
578                 }
579
580                 nfs_add_stats(inode, NFSIOS_DIRECTWRITTENBYTES, size);
581                 result = nfs_direct_write_seg(inode, ctx, user_addr, size,
582                                 file_offset, pages, page_count);
583                 nfs_free_user_pages(pages, page_count, 0);
584
585                 if (result <= 0) {
586                         if (tot_bytes > 0)
587                                 break;
588                         return result;
589                 }
590                 nfs_add_stats(inode, NFSIOS_SERVERWRITTENBYTES, result);
591                 tot_bytes += result;
592                 file_offset += result;
593                 if (result < size)
594                         break;
595         }
596         return tot_bytes;
597 }
598
599 /**
600  * nfs_direct_IO - NFS address space operation for direct I/O
601  * rw: direction (read or write)
602  * @iocb: target I/O control block
603  * @iov: array of vectors that define I/O buffer
604  * file_offset: offset in file to begin the operation
605  * nr_segs: size of iovec array
606  *
607  */
608 ssize_t
609 nfs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
610                 loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
611 {
612         ssize_t result = -EINVAL;
613         struct file *file = iocb->ki_filp;
614         struct nfs_open_context *ctx;
615         struct dentry *dentry = file->f_dentry;
616         struct inode *inode = dentry->d_inode;
617
618         /*
619          * No support for async yet
620          */
621         if (!is_sync_kiocb(iocb))
622                 return result;
623
624         ctx = (struct nfs_open_context *)file->private_data;
625         switch (rw) {
626         case READ:
627                 dprintk("NFS: direct_IO(read) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
628                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
629
630                 result = nfs_direct_read(inode, ctx, iov,
631                                                 file_offset, nr_segs);
632                 break;
633         case WRITE:
634                 dprintk("NFS: direct_IO(write) (%s) off/no(%Lu/%lu)\n",
635                                 dentry->d_name.name, file_offset, nr_segs);
636
637                 result = nfs_direct_write(inode, ctx, iov,
638                                                 file_offset, nr_segs);
639                 break;
640         default:
641                 break;
642         }
643         return result;
644 }
645
646 /**
647  * nfs_file_direct_read - file direct read operation for NFS files
648  * @iocb: target I/O control block
649  * @buf: user's buffer into which to read data
650  * count: number of bytes to read
651  * pos: byte offset in file where reading starts
652  *
653  * We use this function for direct reads instead of calling
654  * generic_file_aio_read() in order to avoid gfar's check to see if
655  * the request starts before the end of the file.  For that check
656  * to work, we must generate a GETATTR before each direct read, and
657  * even then there is a window between the GETATTR and the subsequent
658  * READ where the file size could change.  So our preference is simply
659  * to do all reads the application wants, and the server will take
660  * care of managing the end of file boundary.
661  * 
662  * This function also eliminates unnecessarily updating the file's
663  * atime locally, as the NFS server sets the file's atime, and this
664  * client must read the updated atime from the server back into its
665  * cache.
666  */
667 ssize_t
668 nfs_file_direct_read(struct kiocb *iocb, char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
669 {
670         ssize_t retval = -EINVAL;
671         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
672         struct file *file = iocb->ki_filp;
673         struct nfs_open_context *ctx =
674                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
675         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
676         struct inode *inode = mapping->host;
677         struct iovec iov = {
678                 .iov_base = buf,
679                 .iov_len = count,
680         };
681
682         dprintk("nfs: direct read(%s/%s, %lu@%Ld)\n",
683                 file->f_dentry->d_parent->d_name.name,
684                 file->f_dentry->d_name.name,
685                 (unsigned long) count, (long long) pos);
686
687         if (!is_sync_kiocb(iocb))
688                 goto out;
689         if (count < 0)
690                 goto out;
691         retval = -EFAULT;
692         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, iov.iov_base, iov.iov_len))
693                 goto out;
694         retval = 0;
695         if (!count)
696                 goto out;
697
698         retval = nfs_sync_mapping(mapping);
699         if (retval)
700                 goto out;
701
702         retval = nfs_direct_read(inode, ctx, &iov, pos, 1);
703         if (retval > 0)
704                 *ppos = pos + retval;
705
706 out:
707         return retval;
708 }
709
710 /**
711  * nfs_file_direct_write - file direct write operation for NFS files
712  * @iocb: target I/O control block
713  * @buf: user's buffer from which to write data
714  * count: number of bytes to write
715  * pos: byte offset in file where writing starts
716  *
717  * We use this function for direct writes instead of calling
718  * generic_file_aio_write() in order to avoid taking the inode
719  * semaphore and updating the i_size.  The NFS server will set
720  * the new i_size and this client must read the updated size
721  * back into its cache.  We let the server do generic write
722  * parameter checking and report problems.
723  *
724  * We also avoid an unnecessary invocation of generic_osync_inode(),
725  * as it is fairly meaningless to sync the metadata of an NFS file.
726  *
727  * We eliminate local atime updates, see direct read above.
728  *
729  * We avoid unnecessary page cache invalidations for normal cached
730  * readers of this file.
731  *
732  * Note that O_APPEND is not supported for NFS direct writes, as there
733  * is no atomic O_APPEND write facility in the NFS protocol.
734  */
735 ssize_t
736 nfs_file_direct_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf, size_t count, loff_t pos)
737 {
738         ssize_t retval;
739         struct file *file = iocb->ki_filp;
740         struct nfs_open_context *ctx =
741                         (struct nfs_open_context *) file->private_data;
742         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
743         struct inode *inode = mapping->host;
744         struct iovec iov = {
745                 .iov_base = (char __user *)buf,
746         };
747
748         dfprintk(VFS, "nfs: direct write(%s/%s, %lu@%Ld)\n",
749                 file->f_dentry->d_parent->d_name.name,
750                 file->f_dentry->d_name.name,
751                 (unsigned long) count, (long long) pos);
752
753         retval = -EINVAL;
754         if (!is_sync_kiocb(iocb))
755                 goto out;
756
757         retval = generic_write_checks(file, &pos, &count, 0);
758         if (retval)
759                 goto out;
760
761         retval = -EINVAL;
762         if ((ssize_t) count < 0)
763                 goto out;
764         retval = 0;
765         if (!count)
766                 goto out;
767         iov.iov_len = count,
768
769         retval = -EFAULT;
770         if (!access_ok(VERIFY_READ, iov.iov_base, iov.iov_len))
771                 goto out;
772
773         retval = nfs_sync_mapping(mapping);
774         if (retval)
775                 goto out;
776
777         retval = nfs_direct_write(inode, ctx, &iov, pos, 1);
778         if (mapping->nrpages)
779                 invalidate_inode_pages2(mapping);
780         if (retval > 0)
781                 iocb->ki_pos = pos + retval;
782
783 out:
784         return retval;
785 }
786
787 int nfs_init_directcache(void)
788 {
789         nfs_direct_cachep = kmem_cache_create("nfs_direct_cache",
790                                                 sizeof(struct nfs_direct_req),
791                                                 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
792                                                 NULL, NULL);
793         if (nfs_direct_cachep == NULL)
794                 return -ENOMEM;
795
796         return 0;
797 }
798
799 void nfs_destroy_directcache(void)
800 {
801         if (kmem_cache_destroy(nfs_direct_cachep))
802                 printk(KERN_INFO "nfs_direct_cache: not all structures were freed\n");
803 }