]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - fs/nfs/pagelist.c
7139dbf8784e474a82e661e41c6426f5fa6b5165
[~shefty/rdma-dev.git] / fs / nfs / pagelist.c
1 /*
2  * linux/fs/nfs/pagelist.c
3  *
4  * A set of helper functions for managing NFS read and write requests.
5  * The main purpose of these routines is to provide support for the
6  * coalescing of several requests into a single RPC call.
7  *
8  * Copyright 2000, 2001 (c) Trond Myklebust <trond.myklebust@fys.uio.no>
9  *
10  */
11
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/file.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/sunrpc/clnt.h>
16 #include <linux/nfs3.h>
17 #include <linux/nfs4.h>
18 #include <linux/nfs_page.h>
19 #include <linux/nfs_fs.h>
20 #include <linux/nfs_mount.h>
21
22 #include "internal.h"
23 #include "pnfs.h"
24
25 static struct kmem_cache *nfs_page_cachep;
26
27 static inline struct nfs_page *
28 nfs_page_alloc(void)
29 {
30         struct nfs_page *p = kmem_cache_zalloc(nfs_page_cachep, GFP_KERNEL);
31         if (p)
32                 INIT_LIST_HEAD(&p->wb_list);
33         return p;
34 }
35
36 static inline void
37 nfs_page_free(struct nfs_page *p)
38 {
39         kmem_cache_free(nfs_page_cachep, p);
40 }
41
42 /**
43  * nfs_create_request - Create an NFS read/write request.
44  * @file: file descriptor to use
45  * @inode: inode to which the request is attached
46  * @page: page to write
47  * @offset: starting offset within the page for the write
48  * @count: number of bytes to read/write
49  *
50  * The page must be locked by the caller. This makes sure we never
51  * create two different requests for the same page.
52  * User should ensure it is safe to sleep in this function.
53  */
54 struct nfs_page *
55 nfs_create_request(struct nfs_open_context *ctx, struct inode *inode,
56                    struct page *page,
57                    unsigned int offset, unsigned int count)
58 {
59         struct nfs_page         *req;
60
61         /* try to allocate the request struct */
62         req = nfs_page_alloc();
63         if (req == NULL)
64                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
65
66         /* get lock context early so we can deal with alloc failures */
67         req->wb_lock_context = nfs_get_lock_context(ctx);
68         if (req->wb_lock_context == NULL) {
69                 nfs_page_free(req);
70                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
71         }
72
73         /* Initialize the request struct. Initially, we assume a
74          * long write-back delay. This will be adjusted in
75          * update_nfs_request below if the region is not locked. */
76         req->wb_page    = page;
77         atomic_set(&req->wb_complete, 0);
78         req->wb_index   = page->index;
79         page_cache_get(page);
80         BUG_ON(PagePrivate(page));
81         BUG_ON(!PageLocked(page));
82         BUG_ON(page->mapping->host != inode);
83         req->wb_offset  = offset;
84         req->wb_pgbase  = offset;
85         req->wb_bytes   = count;
86         req->wb_context = get_nfs_open_context(ctx);
87         kref_init(&req->wb_kref);
88         return req;
89 }
90
91 /**
92  * nfs_unlock_request - Unlock request and wake up sleepers.
93  * @req:
94  */
95 void nfs_unlock_request(struct nfs_page *req)
96 {
97         if (!NFS_WBACK_BUSY(req)) {
98                 printk(KERN_ERR "NFS: Invalid unlock attempted\n");
99                 BUG();
100         }
101         smp_mb__before_clear_bit();
102         clear_bit(PG_BUSY, &req->wb_flags);
103         smp_mb__after_clear_bit();
104         wake_up_bit(&req->wb_flags, PG_BUSY);
105         nfs_release_request(req);
106 }
107
108 /**
109  * nfs_set_page_tag_locked - Tag a request as locked
110  * @req:
111  */
112 int nfs_set_page_tag_locked(struct nfs_page *req)
113 {
114         if (!nfs_lock_request_dontget(req))
115                 return 0;
116         if (test_bit(PG_MAPPED, &req->wb_flags))
117                 radix_tree_tag_set(&NFS_I(req->wb_context->path.dentry->d_inode)->nfs_page_tree, req->wb_index, NFS_PAGE_TAG_LOCKED);
118         return 1;
119 }
120
121 /**
122  * nfs_clear_page_tag_locked - Clear request tag and wake up sleepers
123  */
124 void nfs_clear_page_tag_locked(struct nfs_page *req)
125 {
126         if (test_bit(PG_MAPPED, &req->wb_flags)) {
127                 struct inode *inode = req->wb_context->path.dentry->d_inode;
128                 struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(inode);
129
130                 spin_lock(&inode->i_lock);
131                 radix_tree_tag_clear(&nfsi->nfs_page_tree, req->wb_index, NFS_PAGE_TAG_LOCKED);
132                 nfs_unlock_request(req);
133                 spin_unlock(&inode->i_lock);
134         } else
135                 nfs_unlock_request(req);
136 }
137
138 /*
139  * nfs_clear_request - Free up all resources allocated to the request
140  * @req:
141  *
142  * Release page and open context resources associated with a read/write
143  * request after it has completed.
144  */
145 static void nfs_clear_request(struct nfs_page *req)
146 {
147         struct page *page = req->wb_page;
148         struct nfs_open_context *ctx = req->wb_context;
149         struct nfs_lock_context *l_ctx = req->wb_lock_context;
150
151         if (page != NULL) {
152                 page_cache_release(page);
153                 req->wb_page = NULL;
154         }
155         if (l_ctx != NULL) {
156                 nfs_put_lock_context(l_ctx);
157                 req->wb_lock_context = NULL;
158         }
159         if (ctx != NULL) {
160                 put_nfs_open_context(ctx);
161                 req->wb_context = NULL;
162         }
163 }
164
165
166 /**
167  * nfs_release_request - Release the count on an NFS read/write request
168  * @req: request to release
169  *
170  * Note: Should never be called with the spinlock held!
171  */
172 static void nfs_free_request(struct kref *kref)
173 {
174         struct nfs_page *req = container_of(kref, struct nfs_page, wb_kref);
175
176         /* Release struct file and open context */
177         nfs_clear_request(req);
178         nfs_page_free(req);
179 }
180
181 void nfs_release_request(struct nfs_page *req)
182 {
183         kref_put(&req->wb_kref, nfs_free_request);
184 }
185
186 static int nfs_wait_bit_uninterruptible(void *word)
187 {
188         io_schedule();
189         return 0;
190 }
191
192 /**
193  * nfs_wait_on_request - Wait for a request to complete.
194  * @req: request to wait upon.
195  *
196  * Interruptible by fatal signals only.
197  * The user is responsible for holding a count on the request.
198  */
199 int
200 nfs_wait_on_request(struct nfs_page *req)
201 {
202         return wait_on_bit(&req->wb_flags, PG_BUSY,
203                         nfs_wait_bit_uninterruptible,
204                         TASK_UNINTERRUPTIBLE);
205 }
206
207 bool nfs_generic_pg_test(struct nfs_pageio_descriptor *desc, struct nfs_page *prev, struct nfs_page *req)
208 {
209         /*
210          * FIXME: ideally we should be able to coalesce all requests
211          * that are not block boundary aligned, but currently this
212          * is problematic for the case of bsize < PAGE_CACHE_SIZE,
213          * since nfs_flush_multi and nfs_pagein_multi assume you
214          * can have only one struct nfs_page.
215          */
216         if (desc->pg_bsize < PAGE_SIZE)
217                 return 0;
218
219         return desc->pg_count + req->wb_bytes <= desc->pg_bsize;
220 }
221 EXPORT_SYMBOL_GPL(nfs_generic_pg_test);
222
223 /**
224  * nfs_pageio_init - initialise a page io descriptor
225  * @desc: pointer to descriptor
226  * @inode: pointer to inode
227  * @doio: pointer to io function
228  * @bsize: io block size
229  * @io_flags: extra parameters for the io function
230  */
231 void nfs_pageio_init(struct nfs_pageio_descriptor *desc,
232                      struct inode *inode,
233                      const struct nfs_pageio_ops *pg_ops,
234                      size_t bsize,
235                      int io_flags)
236 {
237         INIT_LIST_HEAD(&desc->pg_list);
238         desc->pg_bytes_written = 0;
239         desc->pg_count = 0;
240         desc->pg_bsize = bsize;
241         desc->pg_base = 0;
242         desc->pg_moreio = 0;
243         desc->pg_recoalesce = 0;
244         desc->pg_inode = inode;
245         desc->pg_ops = pg_ops;
246         desc->pg_ioflags = io_flags;
247         desc->pg_error = 0;
248         desc->pg_lseg = NULL;
249 }
250
251 /**
252  * nfs_can_coalesce_requests - test two requests for compatibility
253  * @prev: pointer to nfs_page
254  * @req: pointer to nfs_page
255  *
256  * The nfs_page structures 'prev' and 'req' are compared to ensure that the
257  * page data area they describe is contiguous, and that their RPC
258  * credentials, NFSv4 open state, and lockowners are the same.
259  *
260  * Return 'true' if this is the case, else return 'false'.
261  */
262 static bool nfs_can_coalesce_requests(struct nfs_page *prev,
263                                       struct nfs_page *req,
264                                       struct nfs_pageio_descriptor *pgio)
265 {
266         if (req->wb_context->cred != prev->wb_context->cred)
267                 return false;
268         if (req->wb_lock_context->lockowner != prev->wb_lock_context->lockowner)
269                 return false;
270         if (req->wb_context->state != prev->wb_context->state)
271                 return false;
272         if (req->wb_index != (prev->wb_index + 1))
273                 return false;
274         if (req->wb_pgbase != 0)
275                 return false;
276         if (prev->wb_pgbase + prev->wb_bytes != PAGE_CACHE_SIZE)
277                 return false;
278         return pgio->pg_ops->pg_test(pgio, prev, req);
279 }
280
281 /**
282  * nfs_pageio_do_add_request - Attempt to coalesce a request into a page list.
283  * @desc: destination io descriptor
284  * @req: request
285  *
286  * Returns true if the request 'req' was successfully coalesced into the
287  * existing list of pages 'desc'.
288  */
289 static int nfs_pageio_do_add_request(struct nfs_pageio_descriptor *desc,
290                                      struct nfs_page *req)
291 {
292         if (desc->pg_count != 0) {
293                 struct nfs_page *prev;
294
295                 prev = nfs_list_entry(desc->pg_list.prev);
296                 if (!nfs_can_coalesce_requests(prev, req, desc))
297                         return 0;
298         } else {
299                 if (desc->pg_ops->pg_init)
300                         desc->pg_ops->pg_init(desc, req);
301                 desc->pg_base = req->wb_pgbase;
302         }
303         nfs_list_remove_request(req);
304         nfs_list_add_request(req, &desc->pg_list);
305         desc->pg_count += req->wb_bytes;
306         return 1;
307 }
308
309 /*
310  * Helper for nfs_pageio_add_request and nfs_pageio_complete
311  */
312 static void nfs_pageio_doio(struct nfs_pageio_descriptor *desc)
313 {
314         if (!list_empty(&desc->pg_list)) {
315                 int error = desc->pg_ops->pg_doio(desc);
316                 if (error < 0)
317                         desc->pg_error = error;
318                 else
319                         desc->pg_bytes_written += desc->pg_count;
320         }
321         if (list_empty(&desc->pg_list)) {
322                 desc->pg_count = 0;
323                 desc->pg_base = 0;
324         }
325 }
326
327 /**
328  * nfs_pageio_add_request - Attempt to coalesce a request into a page list.
329  * @desc: destination io descriptor
330  * @req: request
331  *
332  * Returns true if the request 'req' was successfully coalesced into the
333  * existing list of pages 'desc'.
334  */
335 static int __nfs_pageio_add_request(struct nfs_pageio_descriptor *desc,
336                            struct nfs_page *req)
337 {
338         while (!nfs_pageio_do_add_request(desc, req)) {
339                 desc->pg_moreio = 1;
340                 nfs_pageio_doio(desc);
341                 if (desc->pg_error < 0)
342                         return 0;
343                 desc->pg_moreio = 0;
344                 if (desc->pg_recoalesce)
345                         return 0;
346         }
347         return 1;
348 }
349
350 static int nfs_do_recoalesce(struct nfs_pageio_descriptor *desc)
351 {
352         LIST_HEAD(head);
353
354         do {
355                 list_splice_init(&desc->pg_list, &head);
356                 desc->pg_bytes_written -= desc->pg_count;
357                 desc->pg_count = 0;
358                 desc->pg_base = 0;
359                 desc->pg_recoalesce = 0;
360
361                 while (!list_empty(&head)) {
362                         struct nfs_page *req;
363
364                         req = list_first_entry(&head, struct nfs_page, wb_list);
365                         nfs_list_remove_request(req);
366                         if (__nfs_pageio_add_request(desc, req))
367                                 continue;
368                         if (desc->pg_error < 0)
369                                 return 0;
370                         break;
371                 }
372         } while (desc->pg_recoalesce);
373         return 1;
374 }
375
376 int nfs_pageio_add_request(struct nfs_pageio_descriptor *desc,
377                 struct nfs_page *req)
378 {
379         int ret;
380
381         do {
382                 ret = __nfs_pageio_add_request(desc, req);
383                 if (ret)
384                         break;
385                 if (desc->pg_error < 0)
386                         break;
387                 ret = nfs_do_recoalesce(desc);
388         } while (ret);
389         return ret;
390 }
391
392 /**
393  * nfs_pageio_complete - Complete I/O on an nfs_pageio_descriptor
394  * @desc: pointer to io descriptor
395  */
396 void nfs_pageio_complete(struct nfs_pageio_descriptor *desc)
397 {
398         for (;;) {
399                 nfs_pageio_doio(desc);
400                 if (!desc->pg_recoalesce)
401                         break;
402                 if (!nfs_do_recoalesce(desc))
403                         break;
404         }
405 }
406
407 /**
408  * nfs_pageio_cond_complete - Conditional I/O completion
409  * @desc: pointer to io descriptor
410  * @index: page index
411  *
412  * It is important to ensure that processes don't try to take locks
413  * on non-contiguous ranges of pages as that might deadlock. This
414  * function should be called before attempting to wait on a locked
415  * nfs_page. It will complete the I/O if the page index 'index'
416  * is not contiguous with the existing list of pages in 'desc'.
417  */
418 void nfs_pageio_cond_complete(struct nfs_pageio_descriptor *desc, pgoff_t index)
419 {
420         if (!list_empty(&desc->pg_list)) {
421                 struct nfs_page *prev = nfs_list_entry(desc->pg_list.prev);
422                 if (index != prev->wb_index + 1)
423                         nfs_pageio_complete(desc);
424         }
425 }
426
427 #define NFS_SCAN_MAXENTRIES 16
428 /**
429  * nfs_scan_list - Scan a list for matching requests
430  * @nfsi: NFS inode
431  * @dst: Destination list
432  * @idx_start: lower bound of page->index to scan
433  * @npages: idx_start + npages sets the upper bound to scan.
434  * @tag: tag to scan for
435  *
436  * Moves elements from one of the inode request lists.
437  * If the number of requests is set to 0, the entire address_space
438  * starting at index idx_start, is scanned.
439  * The requests are *not* checked to ensure that they form a contiguous set.
440  * You must be holding the inode's i_lock when calling this function
441  */
442 int nfs_scan_list(struct nfs_inode *nfsi,
443                 struct list_head *dst, pgoff_t idx_start,
444                 unsigned int npages, int tag)
445 {
446         struct nfs_page *pgvec[NFS_SCAN_MAXENTRIES];
447         struct nfs_page *req;
448         pgoff_t idx_end;
449         int found, i;
450         int res;
451         struct list_head *list;
452
453         res = 0;
454         if (npages == 0)
455                 idx_end = ~0;
456         else
457                 idx_end = idx_start + npages - 1;
458
459         for (;;) {
460                 found = radix_tree_gang_lookup_tag(&nfsi->nfs_page_tree,
461                                 (void **)&pgvec[0], idx_start,
462                                 NFS_SCAN_MAXENTRIES, tag);
463                 if (found <= 0)
464                         break;
465                 for (i = 0; i < found; i++) {
466                         req = pgvec[i];
467                         if (req->wb_index > idx_end)
468                                 goto out;
469                         idx_start = req->wb_index + 1;
470                         if (nfs_set_page_tag_locked(req)) {
471                                 kref_get(&req->wb_kref);
472                                 radix_tree_tag_clear(&nfsi->nfs_page_tree,
473                                                 req->wb_index, tag);
474                                 list = pnfs_choose_commit_list(req, dst);
475                                 nfs_list_add_request(req, list);
476                                 res++;
477                                 if (res == INT_MAX)
478                                         goto out;
479                         }
480                 }
481                 /* for latency reduction */
482                 cond_resched_lock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
483         }
484 out:
485         return res;
486 }
487
488 int __init nfs_init_nfspagecache(void)
489 {
490         nfs_page_cachep = kmem_cache_create("nfs_page",
491                                             sizeof(struct nfs_page),
492                                             0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
493                                             NULL);
494         if (nfs_page_cachep == NULL)
495                 return -ENOMEM;
496
497         return 0;
498 }
499
500 void nfs_destroy_nfspagecache(void)
501 {
502         kmem_cache_destroy(nfs_page_cachep);
503 }
504