xfs: remove old vmap cache
[linux-2.6.git] / fs / direct-io.c
index af0558d..e82adc2 100644 (file)
  *
  * If blkfactor is zero then the user's request was aligned to the filesystem's
  * blocksize.
- *
- * lock_type is DIO_LOCKING for regular files on direct-IO-naive filesystems.
- * This determines whether we need to do the fancy locking which prevents
- * direct-IO from being able to read uninitialised disk blocks.  If its zero
- * (blockdev) this locking is not done, and if it is DIO_OWN_LOCKING i_mutex is
- * not held for the entire direct write (taken briefly, initially, during a
- * direct read though, but its never held for the duration of a direct-IO).
  */
 
 struct dio {
@@ -68,7 +61,7 @@ struct dio {
        struct inode *inode;
        int rw;
        loff_t i_size;                  /* i_size when submitted */
-       int lock_type;                  /* doesn't change */
+       int flags;                      /* doesn't change */
        unsigned blkbits;               /* doesn't change */
        unsigned blkfactor;             /* When we're using an alignment which
                                           is finer than the filesystem's soft
@@ -104,6 +97,18 @@ struct dio {
        unsigned cur_page_len;          /* Nr of bytes at cur_page_offset */
        sector_t cur_page_block;        /* Where it starts */
 
+       /* BIO completion state */
+       spinlock_t bio_lock;            /* protects BIO fields below */
+       unsigned long refcount;         /* direct_io_worker() and bios */
+       struct bio *bio_list;           /* singly linked via bi_private */
+       struct task_struct *waiter;     /* waiting task (NULL if none) */
+
+       /* AIO related stuff */
+       struct kiocb *iocb;             /* kiocb */
+       int is_async;                   /* is IO async ? */
+       int io_error;                   /* IO error in completion path */
+       ssize_t result;                 /* IO result */
+
        /*
         * Page fetching state. These variables belong to dio_refill_pages().
         */
@@ -115,22 +120,16 @@ struct dio {
         * Page queue.  These variables belong to dio_refill_pages() and
         * dio_get_page().
         */
-       struct page *pages[DIO_PAGES];  /* page buffer */
        unsigned head;                  /* next page to process */
        unsigned tail;                  /* last valid page + 1 */
        int page_errors;                /* errno from get_user_pages() */
 
-       /* BIO completion state */
-       spinlock_t bio_lock;            /* protects BIO fields below */
-       unsigned long refcount;         /* direct_io_worker() and bios */
-       struct bio *bio_list;           /* singly linked via bi_private */
-       struct task_struct *waiter;     /* waiting task (NULL if none) */
-
-       /* AIO related stuff */
-       struct kiocb *iocb;             /* kiocb */
-       int is_async;                   /* is IO async ? */
-       int io_error;                   /* IO error in completion path */
-       ssize_t result;                 /* IO result */
+       /*
+        * pages[] (and any fields placed after it) are not zeroed out at
+        * allocation time.  Don't add new fields after pages[] unless you
+        * wish that they not be zeroed.
+        */
+       struct page *pages[DIO_PAGES];  /* page buffer */
 };
 
 /*
@@ -240,7 +239,8 @@ static int dio_complete(struct dio *dio, loff_t offset, int ret)
        if (dio->end_io && dio->result)
                dio->end_io(dio->iocb, offset, transferred,
                            dio->map_bh.b_private);
-       if (dio->lock_type == DIO_LOCKING)
+
+       if (dio->flags & DIO_LOCKING)
                /* lockdep: non-owner release */
                up_read_non_owner(&dio->inode->i_alloc_sem);
 
@@ -307,8 +307,6 @@ dio_bio_alloc(struct dio *dio, struct block_device *bdev,
        struct bio *bio;
 
        bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_vecs);
-       if (bio == NULL)
-               return -ENOMEM;
 
        bio->bi_bdev = bdev;
        bio->bi_sector = first_sector;
@@ -517,21 +515,24 @@ static int get_more_blocks(struct dio *dio)
                map_bh->b_state = 0;
                map_bh->b_size = fs_count << dio->inode->i_blkbits;
 
+               /*
+                * For writes inside i_size on a DIO_SKIP_HOLES filesystem we
+                * forbid block creations: only overwrites are permitted.
+                * We will return early to the caller once we see an
+                * unmapped buffer head returned, and the caller will fall
+                * back to buffered I/O.
+                *
+                * Otherwise the decision is left to the get_blocks method,
+                * which may decide to handle it or also return an unmapped
+                * buffer head.
+                */
                create = dio->rw & WRITE;
-               if (dio->lock_type == DIO_LOCKING) {
+               if (dio->flags & DIO_SKIP_HOLES) {
                        if (dio->block_in_file < (i_size_read(dio->inode) >>
                                                        dio->blkbits))
                                create = 0;
-               } else if (dio->lock_type == DIO_NO_LOCKING) {
-                       create = 0;
                }
 
-               /*
-                * For writes inside i_size we forbid block creations: only
-                * overwrites are permitted.  We fall back to buffered writes
-                * at a higher level for inside-i_size block-instantiating
-                * writes.
-                */
                ret = (*dio->get_block)(dio->inode, fs_startblk,
                                                map_bh, create);
        }
@@ -1030,9 +1031,6 @@ direct_io_worker(int rw, struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
        if (dio->bio)
                dio_bio_submit(dio);
 
-       /* All IO is now issued, send it on its way */
-       blk_run_address_space(inode->i_mapping);
-
        /*
         * It is possible that, we return short IO due to end of file.
         * In that case, we need to release all the pages we got hold on.
@@ -1044,7 +1042,7 @@ direct_io_worker(int rw, struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
         * we can let i_mutex go now that its achieved its purpose
         * of protecting us from looking up uninitialized blocks.
         */
-       if ((rw == READ) && (dio->lock_type == DIO_LOCKING))
+       if (rw == READ && (dio->flags & DIO_LOCKING))
                mutex_unlock(&dio->inode->i_mutex);
 
        /*
@@ -1059,8 +1057,11 @@ direct_io_worker(int rw, struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
            ((rw & READ) || (dio->result == dio->size)))
                ret = -EIOCBQUEUED;
 
-       if (ret != -EIOCBQUEUED)
+       if (ret != -EIOCBQUEUED) {
+               /* All IO is now issued, send it on its way */
+               blk_run_address_space(inode->i_mapping);
                dio_await_completion(dio);
+       }
 
        /*
         * Sync will always be dropping the final ref and completing the
@@ -1088,30 +1089,28 @@ direct_io_worker(int rw, struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
 
 /*
  * This is a library function for use by filesystem drivers.
- * The locking rules are governed by the dio_lock_type parameter.
- *
- * DIO_NO_LOCKING (no locking, for raw block device access)
- * For writes, i_mutex is not held on entry; it is never taken.
  *
- * DIO_LOCKING (simple locking for regular files)
- * For writes we are called under i_mutex and return with i_mutex held, even
- * though it is internally dropped.
- * For reads, i_mutex is not held on entry, but it is taken and dropped before
- * returning.
+ * The locking rules are governed by the flags parameter:
+ *  - if the flags value contains DIO_LOCKING we use a fancy locking
+ *    scheme for dumb filesystems.
+ *    For writes this function is called under i_mutex and returns with
+ *    i_mutex held, for reads, i_mutex is not held on entry, but it is
+ *    taken and dropped again before returning.
+ *    For reads and writes i_alloc_sem is taken in shared mode and released
+ *    on I/O completion (which may happen asynchronously after returning to
+ *    the caller).
  *
- * DIO_OWN_LOCKING (filesystem provides synchronisation and handling of
- *     uninitialised data, allowing parallel direct readers and writers)
- * For writes we are called without i_mutex, return without it, never touch it.
- * For reads we are called under i_mutex and return with i_mutex held, even
- * though it may be internally dropped.
- *
- * Additional i_alloc_sem locking requirements described inline below.
+ *  - if the flags value does NOT contain DIO_LOCKING we don't use any
+ *    internal locking but rather rely on the filesystem to synchronize
+ *    direct I/O reads/writes versus each other and truncate.
+ *    For reads and writes both i_mutex and i_alloc_sem are not held on
+ *    entry and are never taken.
  */
 ssize_t
 __blockdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
        struct block_device *bdev, const struct iovec *iov, loff_t offset, 
        unsigned long nr_segs, get_block_t get_block, dio_iodone_t end_io,
-       int dio_lock_type)
+       int flags)
 {
        int seg;
        size_t size;
@@ -1122,14 +1121,12 @@ __blockdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
        ssize_t retval = -EINVAL;
        loff_t end = offset;
        struct dio *dio;
-       int release_i_mutex = 0;
-       int acquire_i_mutex = 0;
 
        if (rw & WRITE)
-               rw = WRITE_SYNC;
+               rw = WRITE_ODIRECT_PLUG;
 
        if (bdev)
-               bdev_blkbits = blksize_bits(bdev_hardsect_size(bdev));
+               bdev_blkbits = blksize_bits(bdev_logical_block_size(bdev));
 
        if (offset & blocksize_mask) {
                if (bdev)
@@ -1153,48 +1150,41 @@ __blockdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
                }
        }
 
-       dio = kzalloc(sizeof(*dio), GFP_KERNEL);
+       dio = kmalloc(sizeof(*dio), GFP_KERNEL);
        retval = -ENOMEM;
        if (!dio)
                goto out;
-
        /*
-        * For block device access DIO_NO_LOCKING is used,
-        *      neither readers nor writers do any locking at all
-        * For regular files using DIO_LOCKING,
-        *      readers need to grab i_mutex and i_alloc_sem
-        *      writers need to grab i_alloc_sem only (i_mutex is already held)
-        * For regular files using DIO_OWN_LOCKING,
-        *      neither readers nor writers take any locks here
+        * Believe it or not, zeroing out the page array caused a .5%
+        * performance regression in a database benchmark.  So, we take
+        * care to only zero out what's needed.
         */
-       dio->lock_type = dio_lock_type;
-       if (dio_lock_type != DIO_NO_LOCKING) {
+       memset(dio, 0, offsetof(struct dio, pages));
+
+       dio->flags = flags;
+       if (dio->flags & DIO_LOCKING) {
                /* watch out for a 0 len io from a tricksy fs */
                if (rw == READ && end > offset) {
-                       struct address_space *mapping;
+                       struct address_space *mapping =
+                                       iocb->ki_filp->f_mapping;
 
-                       mapping = iocb->ki_filp->f_mapping;
-                       if (dio_lock_type != DIO_OWN_LOCKING) {
-                               mutex_lock(&inode->i_mutex);
-                               release_i_mutex = 1;
-                       }
+                       /* will be released by direct_io_worker */
+                       mutex_lock(&inode->i_mutex);
 
                        retval = filemap_write_and_wait_range(mapping, offset,
                                                              end - 1);
                        if (retval) {
+                               mutex_unlock(&inode->i_mutex);
                                kfree(dio);
                                goto out;
                        }
-
-                       if (dio_lock_type == DIO_OWN_LOCKING) {
-                               mutex_unlock(&inode->i_mutex);
-                               acquire_i_mutex = 1;
-                       }
                }
 
-               if (dio_lock_type == DIO_LOCKING)
-                       /* lockdep: not the owner will release it */
-                       down_read_non_owner(&inode->i_alloc_sem);
+               /*
+                * Will be released at I/O completion, possibly in a
+                * different thread.
+                */
+               down_read_non_owner(&inode->i_alloc_sem);
        }
 
        /*
@@ -1209,14 +1199,22 @@ __blockdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
        retval = direct_io_worker(rw, iocb, inode, iov, offset,
                                nr_segs, blkbits, get_block, end_io, dio);
 
-       if (rw == READ && dio_lock_type == DIO_LOCKING)
-               release_i_mutex = 0;
+       /*
+        * In case of error extending write may have instantiated a few
+        * blocks outside i_size. Trim these off again for DIO_LOCKING.
+        *
+        * NOTE: filesystems with their own locking have to handle this
+        * on their own.
+        */
+       if (flags & DIO_LOCKING) {
+               if (unlikely((rw & WRITE) && retval < 0)) {
+                       loff_t isize = i_size_read(inode);
+                       if (end > isize)
+                               vmtruncate(inode, isize);
+               }
+       }
 
 out:
-       if (release_i_mutex)
-               mutex_unlock(&inode->i_mutex);
-       else if (acquire_i_mutex)
-               mutex_lock(&inode->i_mutex);
        return retval;
 }
 EXPORT_SYMBOL(__blockdev_direct_IO);