SUNRPC: Remove now-redundant RCU-safe rpc_task free path
[linux-2.6.git] / fs / nfs / read.c
1 /*
2  * linux/fs/nfs/read.c
3  *
4  * Block I/O for NFS
5  *
6  * Partial copy of Linus' read cache modifications to fs/nfs/file.c
7  * modified for async RPC by okir@monad.swb.de
8  */
9
10 #include <linux/time.h>
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/errno.h>
13 #include <linux/fcntl.h>
14 #include <linux/stat.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/pagemap.h>
18 #include <linux/sunrpc/clnt.h>
19 #include <linux/nfs_fs.h>
20 #include <linux/nfs_page.h>
21 #include <linux/smp_lock.h>
22
23 #include <asm/system.h>
24
25 #include "internal.h"
26 #include "iostat.h"
27
28 #define NFSDBG_FACILITY         NFSDBG_PAGECACHE
29
30 static int nfs_pagein_multi(struct inode *, struct list_head *, unsigned int, size_t, int);
31 static int nfs_pagein_one(struct inode *, struct list_head *, unsigned int, size_t, int);
32 static const struct rpc_call_ops nfs_read_partial_ops;
33 static const struct rpc_call_ops nfs_read_full_ops;
34
35 static struct kmem_cache *nfs_rdata_cachep;
36 static mempool_t *nfs_rdata_mempool;
37
38 #define MIN_POOL_READ   (32)
39
40 struct nfs_read_data *nfs_readdata_alloc(unsigned int pagecount)
41 {
42         struct nfs_read_data *p = mempool_alloc(nfs_rdata_mempool, GFP_NOFS);
43
44         if (p) {
45                 memset(p, 0, sizeof(*p));
46                 INIT_LIST_HEAD(&p->pages);
47                 p->npages = pagecount;
48                 if (pagecount <= ARRAY_SIZE(p->page_array))
49                         p->pagevec = p->page_array;
50                 else {
51                         p->pagevec = kcalloc(pagecount, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
52                         if (!p->pagevec) {
53                                 mempool_free(p, nfs_rdata_mempool);
54                                 p = NULL;
55                         }
56                 }
57         }
58         return p;
59 }
60
61 static void nfs_readdata_free(struct nfs_read_data *p)
62 {
63         if (p && (p->pagevec != &p->page_array[0]))
64                 kfree(p->pagevec);
65         mempool_free(p, nfs_rdata_mempool);
66 }
67
68 void nfs_readdata_release(void *data)
69 {
70         struct nfs_read_data *rdata = data;
71
72         put_nfs_open_context(rdata->args.context);
73         nfs_readdata_free(rdata);
74 }
75
76 static
77 int nfs_return_empty_page(struct page *page)
78 {
79         zero_user(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
80         SetPageUptodate(page);
81         unlock_page(page);
82         return 0;
83 }
84
85 static void nfs_readpage_truncate_uninitialised_page(struct nfs_read_data *data)
86 {
87         unsigned int remainder = data->args.count - data->res.count;
88         unsigned int base = data->args.pgbase + data->res.count;
89         unsigned int pglen;
90         struct page **pages;
91
92         if (data->res.eof == 0 || remainder == 0)
93                 return;
94         /*
95          * Note: "remainder" can never be negative, since we check for
96          *      this in the XDR code.
97          */
98         pages = &data->args.pages[base >> PAGE_CACHE_SHIFT];
99         base &= ~PAGE_CACHE_MASK;
100         pglen = PAGE_CACHE_SIZE - base;
101         for (;;) {
102                 if (remainder <= pglen) {
103                         zero_user(*pages, base, remainder);
104                         break;
105                 }
106                 zero_user(*pages, base, pglen);
107                 pages++;
108                 remainder -= pglen;
109                 pglen = PAGE_CACHE_SIZE;
110                 base = 0;
111         }
112 }
113
114 static int nfs_readpage_async(struct nfs_open_context *ctx, struct inode *inode,
115                 struct page *page)
116 {
117         LIST_HEAD(one_request);
118         struct nfs_page *new;
119         unsigned int len;
120
121         len = nfs_page_length(page);
122         if (len == 0)
123                 return nfs_return_empty_page(page);
124         new = nfs_create_request(ctx, inode, page, 0, len);
125         if (IS_ERR(new)) {
126                 unlock_page(page);
127                 return PTR_ERR(new);
128         }
129         if (len < PAGE_CACHE_SIZE)
130                 zero_user_segment(page, len, PAGE_CACHE_SIZE);
131
132         nfs_list_add_request(new, &one_request);
133         if (NFS_SERVER(inode)->rsize < PAGE_CACHE_SIZE)
134                 nfs_pagein_multi(inode, &one_request, 1, len, 0);
135         else
136                 nfs_pagein_one(inode, &one_request, 1, len, 0);
137         return 0;
138 }
139
140 static void nfs_readpage_release(struct nfs_page *req)
141 {
142         unlock_page(req->wb_page);
143
144         dprintk("NFS: read done (%s/%Ld %d@%Ld)\n",
145                         req->wb_context->path.dentry->d_inode->i_sb->s_id,
146                         (long long)NFS_FILEID(req->wb_context->path.dentry->d_inode),
147                         req->wb_bytes,
148                         (long long)req_offset(req));
149         nfs_clear_request(req);
150         nfs_release_request(req);
151 }
152
153 /*
154  * Set up the NFS read request struct
155  */
156 static void nfs_read_rpcsetup(struct nfs_page *req, struct nfs_read_data *data,
157                 const struct rpc_call_ops *call_ops,
158                 unsigned int count, unsigned int offset)
159 {
160         struct inode *inode = req->wb_context->path.dentry->d_inode;
161         int swap_flags = IS_SWAPFILE(inode) ? NFS_RPC_SWAPFLAGS : 0;
162         struct rpc_task *task;
163         struct rpc_message msg = {
164                 .rpc_argp = &data->args,
165                 .rpc_resp = &data->res,
166                 .rpc_cred = req->wb_context->cred,
167         };
168         struct rpc_task_setup task_setup_data = {
169                 .task = &data->task,
170                 .rpc_client = NFS_CLIENT(inode),
171                 .rpc_message = &msg,
172                 .callback_ops = call_ops,
173                 .callback_data = data,
174                 .workqueue = nfsiod_workqueue,
175                 .flags = RPC_TASK_ASYNC | swap_flags,
176         };
177
178         data->req         = req;
179         data->inode       = inode;
180         data->cred        = msg.rpc_cred;
181
182         data->args.fh     = NFS_FH(inode);
183         data->args.offset = req_offset(req) + offset;
184         data->args.pgbase = req->wb_pgbase + offset;
185         data->args.pages  = data->pagevec;
186         data->args.count  = count;
187         data->args.context = get_nfs_open_context(req->wb_context);
188
189         data->res.fattr   = &data->fattr;
190         data->res.count   = count;
191         data->res.eof     = 0;
192         nfs_fattr_init(&data->fattr);
193
194         /* Set up the initial task struct. */
195         NFS_PROTO(inode)->read_setup(data, &msg);
196
197         dprintk("NFS: %5u initiated read call (req %s/%Ld, %u bytes @ offset %Lu)\n",
198                         data->task.tk_pid,
199                         inode->i_sb->s_id,
200                         (long long)NFS_FILEID(inode),
201                         count,
202                         (unsigned long long)data->args.offset);
203
204         task = rpc_run_task(&task_setup_data);
205         if (!IS_ERR(task))
206                 rpc_put_task(task);
207 }
208
209 static void
210 nfs_async_read_error(struct list_head *head)
211 {
212         struct nfs_page *req;
213
214         while (!list_empty(head)) {
215                 req = nfs_list_entry(head->next);
216                 nfs_list_remove_request(req);
217                 SetPageError(req->wb_page);
218                 nfs_readpage_release(req);
219         }
220 }
221
222 /*
223  * Generate multiple requests to fill a single page.
224  *
225  * We optimize to reduce the number of read operations on the wire.  If we
226  * detect that we're reading a page, or an area of a page, that is past the
227  * end of file, we do not generate NFS read operations but just clear the
228  * parts of the page that would have come back zero from the server anyway.
229  *
230  * We rely on the cached value of i_size to make this determination; another
231  * client can fill pages on the server past our cached end-of-file, but we
232  * won't see the new data until our attribute cache is updated.  This is more
233  * or less conventional NFS client behavior.
234  */
235 static int nfs_pagein_multi(struct inode *inode, struct list_head *head, unsigned int npages, size_t count, int flags)
236 {
237         struct nfs_page *req = nfs_list_entry(head->next);
238         struct page *page = req->wb_page;
239         struct nfs_read_data *data;
240         size_t rsize = NFS_SERVER(inode)->rsize, nbytes;
241         unsigned int offset;
242         int requests = 0;
243         LIST_HEAD(list);
244
245         nfs_list_remove_request(req);
246
247         nbytes = count;
248         do {
249                 size_t len = min(nbytes,rsize);
250
251                 data = nfs_readdata_alloc(1);
252                 if (!data)
253                         goto out_bad;
254                 INIT_LIST_HEAD(&data->pages);
255                 list_add(&data->pages, &list);
256                 requests++;
257                 nbytes -= len;
258         } while(nbytes != 0);
259         atomic_set(&req->wb_complete, requests);
260
261         ClearPageError(page);
262         offset = 0;
263         nbytes = count;
264         do {
265                 data = list_entry(list.next, struct nfs_read_data, pages);
266                 list_del_init(&data->pages);
267
268                 data->pagevec[0] = page;
269
270                 if (nbytes < rsize)
271                         rsize = nbytes;
272                 nfs_read_rpcsetup(req, data, &nfs_read_partial_ops,
273                                   rsize, offset);
274                 offset += rsize;
275                 nbytes -= rsize;
276         } while (nbytes != 0);
277
278         return 0;
279
280 out_bad:
281         while (!list_empty(&list)) {
282                 data = list_entry(list.next, struct nfs_read_data, pages);
283                 list_del(&data->pages);
284                 nfs_readdata_free(data);
285         }
286         SetPageError(page);
287         nfs_readpage_release(req);
288         return -ENOMEM;
289 }
290
291 static int nfs_pagein_one(struct inode *inode, struct list_head *head, unsigned int npages, size_t count, int flags)
292 {
293         struct nfs_page         *req;
294         struct page             **pages;
295         struct nfs_read_data    *data;
296
297         data = nfs_readdata_alloc(npages);
298         if (!data)
299                 goto out_bad;
300
301         INIT_LIST_HEAD(&data->pages);
302         pages = data->pagevec;
303         while (!list_empty(head)) {
304                 req = nfs_list_entry(head->next);
305                 nfs_list_remove_request(req);
306                 nfs_list_add_request(req, &data->pages);
307                 ClearPageError(req->wb_page);
308                 *pages++ = req->wb_page;
309         }
310         req = nfs_list_entry(data->pages.next);
311
312         nfs_read_rpcsetup(req, data, &nfs_read_full_ops, count, 0);
313         return 0;
314 out_bad:
315         nfs_async_read_error(head);
316         return -ENOMEM;
317 }
318
319 /*
320  * This is the callback from RPC telling us whether a reply was
321  * received or some error occurred (timeout or socket shutdown).
322  */
323 int nfs_readpage_result(struct rpc_task *task, struct nfs_read_data *data)
324 {
325         int status;
326
327         dprintk("NFS: %s: %5u, (status %d)\n", __FUNCTION__, task->tk_pid,
328                         task->tk_status);
329
330         status = NFS_PROTO(data->inode)->read_done(task, data);
331         if (status != 0)
332                 return status;
333
334         nfs_add_stats(data->inode, NFSIOS_SERVERREADBYTES, data->res.count);
335
336         if (task->tk_status == -ESTALE) {
337                 set_bit(NFS_INO_STALE, &NFS_I(data->inode)->flags);
338                 nfs_mark_for_revalidate(data->inode);
339         }
340         return 0;
341 }
342
343 static int nfs_readpage_retry(struct rpc_task *task, struct nfs_read_data *data)
344 {
345         struct nfs_readargs *argp = &data->args;
346         struct nfs_readres *resp = &data->res;
347
348         if (resp->eof || resp->count == argp->count)
349                 return 0;
350
351         /* This is a short read! */
352         nfs_inc_stats(data->inode, NFSIOS_SHORTREAD);
353         /* Has the server at least made some progress? */
354         if (resp->count == 0)
355                 return 0;
356
357         /* Yes, so retry the read at the end of the data */
358         argp->offset += resp->count;
359         argp->pgbase += resp->count;
360         argp->count -= resp->count;
361         rpc_restart_call(task);
362         return -EAGAIN;
363 }
364
365 /*
366  * Handle a read reply that fills part of a page.
367  */
368 static void nfs_readpage_result_partial(struct rpc_task *task, void *calldata)
369 {
370         struct nfs_read_data *data = calldata;
371         struct nfs_page *req = data->req;
372         struct page *page = req->wb_page;
373  
374         if (nfs_readpage_result(task, data) != 0)
375                 return;
376
377         if (likely(task->tk_status >= 0)) {
378                 nfs_readpage_truncate_uninitialised_page(data);
379                 if (nfs_readpage_retry(task, data) != 0)
380                         return;
381         }
382         if (unlikely(task->tk_status < 0))
383                 SetPageError(page);
384         if (atomic_dec_and_test(&req->wb_complete)) {
385                 if (!PageError(page))
386                         SetPageUptodate(page);
387                 nfs_readpage_release(req);
388         }
389 }
390
391 static const struct rpc_call_ops nfs_read_partial_ops = {
392         .rpc_call_done = nfs_readpage_result_partial,
393         .rpc_release = nfs_readdata_release,
394 };
395
396 static void nfs_readpage_set_pages_uptodate(struct nfs_read_data *data)
397 {
398         unsigned int count = data->res.count;
399         unsigned int base = data->args.pgbase;
400         struct page **pages;
401
402         if (data->res.eof)
403                 count = data->args.count;
404         if (unlikely(count == 0))
405                 return;
406         pages = &data->args.pages[base >> PAGE_CACHE_SHIFT];
407         base &= ~PAGE_CACHE_MASK;
408         count += base;
409         for (;count >= PAGE_CACHE_SIZE; count -= PAGE_CACHE_SIZE, pages++)
410                 SetPageUptodate(*pages);
411         if (count == 0)
412                 return;
413         /* Was this a short read? */
414         if (data->res.eof || data->res.count == data->args.count)
415                 SetPageUptodate(*pages);
416 }
417
418 /*
419  * This is the callback from RPC telling us whether a reply was
420  * received or some error occurred (timeout or socket shutdown).
421  */
422 static void nfs_readpage_result_full(struct rpc_task *task, void *calldata)
423 {
424         struct nfs_read_data *data = calldata;
425
426         if (nfs_readpage_result(task, data) != 0)
427                 return;
428         /*
429          * Note: nfs_readpage_retry may change the values of
430          * data->args. In the multi-page case, we therefore need
431          * to ensure that we call nfs_readpage_set_pages_uptodate()
432          * first.
433          */
434         if (likely(task->tk_status >= 0)) {
435                 nfs_readpage_truncate_uninitialised_page(data);
436                 nfs_readpage_set_pages_uptodate(data);
437                 if (nfs_readpage_retry(task, data) != 0)
438                         return;
439         }
440         while (!list_empty(&data->pages)) {
441                 struct nfs_page *req = nfs_list_entry(data->pages.next);
442
443                 nfs_list_remove_request(req);
444                 nfs_readpage_release(req);
445         }
446 }
447
448 static const struct rpc_call_ops nfs_read_full_ops = {
449         .rpc_call_done = nfs_readpage_result_full,
450         .rpc_release = nfs_readdata_release,
451 };
452
453 /*
454  * Read a page over NFS.
455  * We read the page synchronously in the following case:
456  *  -   The error flag is set for this page. This happens only when a
457  *      previous async read operation failed.
458  */
459 int nfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
460 {
461         struct nfs_open_context *ctx;
462         struct inode *inode = page->mapping->host;
463         int             error;
464
465         dprintk("NFS: nfs_readpage (%p %ld@%lu)\n",
466                 page, PAGE_CACHE_SIZE, page->index);
467         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSREADPAGE);
468         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_READPAGES, 1);
469
470         /*
471          * Try to flush any pending writes to the file..
472          *
473          * NOTE! Because we own the page lock, there cannot
474          * be any new pending writes generated at this point
475          * for this page (other pages can be written to).
476          */
477         error = nfs_wb_page(inode, page);
478         if (error)
479                 goto out_unlock;
480         if (PageUptodate(page))
481                 goto out_unlock;
482
483         error = -ESTALE;
484         if (NFS_STALE(inode))
485                 goto out_unlock;
486
487         if (file == NULL) {
488                 error = -EBADF;
489                 ctx = nfs_find_open_context(inode, NULL, FMODE_READ);
490                 if (ctx == NULL)
491                         goto out_unlock;
492         } else
493                 ctx = get_nfs_open_context(nfs_file_open_context(file));
494
495         error = nfs_readpage_async(ctx, inode, page);
496
497         put_nfs_open_context(ctx);
498         return error;
499 out_unlock:
500         unlock_page(page);
501         return error;
502 }
503
504 struct nfs_readdesc {
505         struct nfs_pageio_descriptor *pgio;
506         struct nfs_open_context *ctx;
507 };
508
509 static int
510 readpage_async_filler(void *data, struct page *page)
511 {
512         struct nfs_readdesc *desc = (struct nfs_readdesc *)data;
513         struct inode *inode = page->mapping->host;
514         struct nfs_page *new;
515         unsigned int len;
516         int error;
517
518         error = nfs_wb_page(inode, page);
519         if (error)
520                 goto out_unlock;
521         if (PageUptodate(page))
522                 goto out_unlock;
523
524         len = nfs_page_length(page);
525         if (len == 0)
526                 return nfs_return_empty_page(page);
527
528         new = nfs_create_request(desc->ctx, inode, page, 0, len);
529         if (IS_ERR(new))
530                 goto out_error;
531
532         if (len < PAGE_CACHE_SIZE)
533                 zero_user_segment(page, len, PAGE_CACHE_SIZE);
534         nfs_pageio_add_request(desc->pgio, new);
535         return 0;
536 out_error:
537         error = PTR_ERR(new);
538         SetPageError(page);
539 out_unlock:
540         unlock_page(page);
541         return error;
542 }
543
544 int nfs_readpages(struct file *filp, struct address_space *mapping,
545                 struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
546 {
547         struct nfs_pageio_descriptor pgio;
548         struct nfs_readdesc desc = {
549                 .pgio = &pgio,
550         };
551         struct inode *inode = mapping->host;
552         struct nfs_server *server = NFS_SERVER(inode);
553         size_t rsize = server->rsize;
554         unsigned long npages;
555         int ret = -ESTALE;
556
557         dprintk("NFS: nfs_readpages (%s/%Ld %d)\n",
558                         inode->i_sb->s_id,
559                         (long long)NFS_FILEID(inode),
560                         nr_pages);
561         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSREADPAGES);
562
563         if (NFS_STALE(inode))
564                 goto out;
565
566         if (filp == NULL) {
567                 desc.ctx = nfs_find_open_context(inode, NULL, FMODE_READ);
568                 if (desc.ctx == NULL)
569                         return -EBADF;
570         } else
571                 desc.ctx = get_nfs_open_context(nfs_file_open_context(filp));
572         if (rsize < PAGE_CACHE_SIZE)
573                 nfs_pageio_init(&pgio, inode, nfs_pagein_multi, rsize, 0);
574         else
575                 nfs_pageio_init(&pgio, inode, nfs_pagein_one, rsize, 0);
576
577         ret = read_cache_pages(mapping, pages, readpage_async_filler, &desc);
578
579         nfs_pageio_complete(&pgio);
580         npages = (pgio.pg_bytes_written + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
581         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_READPAGES, npages);
582         put_nfs_open_context(desc.ctx);
583 out:
584         return ret;
585 }
586
587 int __init nfs_init_readpagecache(void)
588 {
589         nfs_rdata_cachep = kmem_cache_create("nfs_read_data",
590                                              sizeof(struct nfs_read_data),
591                                              0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
592                                              NULL);
593         if (nfs_rdata_cachep == NULL)
594                 return -ENOMEM;
595
596         nfs_rdata_mempool = mempool_create_slab_pool(MIN_POOL_READ,
597                                                      nfs_rdata_cachep);
598         if (nfs_rdata_mempool == NULL)
599                 return -ENOMEM;
600
601         return 0;
602 }
603
604 void nfs_destroy_readpagecache(void)
605 {
606         mempool_destroy(nfs_rdata_mempool);
607         kmem_cache_destroy(nfs_rdata_cachep);
608 }