git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - 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 #include "fscache.h"
  28
  29 #define NFSDBG_FACILITY         NFSDBG_PAGECACHE
  30
  31 static int nfs_pagein_multi(struct inode *, struct list_head *, unsigned int, size_t, int);
  32 static int nfs_pagein_one(struct inode *, struct list_head *, unsigned int, size_t, int);
  33 static const struct rpc_call_ops nfs_read_partial_ops;
  34 static const struct rpc_call_ops nfs_read_full_ops;
  35
  36 static struct kmem_cache *nfs_rdata_cachep;
  37 static mempool_t *nfs_rdata_mempool;
  38
  39 #define MIN_POOL_READ   (32)
  40
  41 struct nfs_read_data *nfs_readdata_alloc(unsigned int pagecount)
  42 {
  43         struct nfs_read_data *p = mempool_alloc(nfs_rdata_mempool, GFP_NOFS);
  44
  45         if (p) {
  46                 memset(p, 0, sizeof(*p));
  47                 INIT_LIST_HEAD(&p->pages);
  48                 p->npages = pagecount;
  49                 if (pagecount <= ARRAY_SIZE(p->page_array))
  50                         p->pagevec = p->page_array;
  51                 else {
  52                         p->pagevec = kcalloc(pagecount, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
  53                         if (!p->pagevec) {
  54                                 mempool_free(p, nfs_rdata_mempool);
  55                                 p = NULL;
  56                         }
  57                 }
  58         }
  59         return p;
  60 }
  61
  62 static void nfs_readdata_free(struct nfs_read_data *p)
  63 {
  64         if (p && (p->pagevec != &p->page_array[0]))
  65                 kfree(p->pagevec);
  66         mempool_free(p, nfs_rdata_mempool);
  67 }
  68
  69 void nfs_readdata_release(void *data)
  70 {
  71         struct nfs_read_data *rdata = data;
  72
  73         put_nfs_open_context(rdata->args.context);
  74         nfs_readdata_free(rdata);
  75 }
  76
  77 static
  78 int nfs_return_empty_page(struct page *page)
  79 {
  80         zero_user(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
  81         SetPageUptodate(page);
  82         unlock_page(page);
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 static void nfs_readpage_truncate_uninitialised_page(struct nfs_read_data *data)
  87 {
  88         unsigned int remainder = data->args.count - data->res.count;
  89         unsigned int base = data->args.pgbase + data->res.count;
  90         unsigned int pglen;
  91         struct page **pages;
  92
  93         if (data->res.eof == 0 || remainder == 0)
  94                 return;
  95         /*
  96          * Note: "remainder" can never be negative, since we check for
  97          *      this in the XDR code.
  98          */
  99         pages = &data->args.pages[base >> PAGE_CACHE_SHIFT];
 100         base &= ~PAGE_CACHE_MASK;
 101         pglen = PAGE_CACHE_SIZE - base;
 102         for (;;) {
 103                 if (remainder <= pglen) {
 104                         zero_user(*pages, base, remainder);
 105                         break;
 106                 }
 107                 zero_user(*pages, base, pglen);
 108                 pages++;
 109                 remainder -= pglen;
 110                 pglen = PAGE_CACHE_SIZE;
 111                 base = 0;
 112         }
 113 }
 114
 115 int nfs_readpage_async(struct nfs_open_context *ctx, struct inode *inode,
 116                        struct page *page)
 117 {
 118         LIST_HEAD(one_request);
 119         struct nfs_page *new;
 120         unsigned int len;
 121
 122         len = nfs_page_length(page);
 123         if (len == 0)
 124                 return nfs_return_empty_page(page);
 125         new = nfs_create_request(ctx, inode, page, 0, len);
 126         if (IS_ERR(new)) {
 127                 unlock_page(page);
 128                 return PTR_ERR(new);
 129         }
 130         if (len < PAGE_CACHE_SIZE)
 131                 zero_user_segment(page, len, PAGE_CACHE_SIZE);
 132
 133         nfs_list_add_request(new, &one_request);
 134         if (NFS_SERVER(inode)->rsize < PAGE_CACHE_SIZE)
 135                 nfs_pagein_multi(inode, &one_request, 1, len, 0);
 136         else
 137                 nfs_pagein_one(inode, &one_request, 1, len, 0);
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 static void nfs_readpage_release(struct nfs_page *req)
 142 {
 143         struct inode *d_inode = req->wb_context->path.dentry->d_inode;
 144
 145         if (PageUptodate(req->wb_page))
 146                 nfs_readpage_to_fscache(d_inode, req->wb_page, 0);
 147
 148         unlock_page(req->wb_page);
 149
 150         dprintk("NFS: read done (%s/%Ld %d@%Ld)\n",
 151                         req->wb_context->path.dentry->d_inode->i_sb->s_id,
 152                         (long long)NFS_FILEID(req->wb_context->path.dentry->d_inode),
 153                         req->wb_bytes,
 154                         (long long)req_offset(req));
 155         nfs_clear_request(req);
 156         nfs_release_request(req);
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Set up the NFS read request struct
 161  */
 162 static int nfs_read_rpcsetup(struct nfs_page *req, struct nfs_read_data *data,
 163                 const struct rpc_call_ops *call_ops,
 164                 unsigned int count, unsigned int offset)
 165 {
 166         struct inode *inode = req->wb_context->path.dentry->d_inode;
 167         int swap_flags = IS_SWAPFILE(inode) ? NFS_RPC_SWAPFLAGS : 0;
 168         struct rpc_task *task;
 169         struct rpc_message msg = {
 170                 .rpc_argp = &data->args,
 171                 .rpc_resp = &data->res,
 172                 .rpc_cred = req->wb_context->cred,
 173         };
 174         struct rpc_task_setup task_setup_data = {
 175                 .task = &data->task,
 176                 .rpc_client = NFS_CLIENT(inode),
 177                 .rpc_message = &msg,
 178                 .callback_ops = call_ops,
 179                 .callback_data = data,
 180                 .workqueue = nfsiod_workqueue,
 181                 .flags = RPC_TASK_ASYNC | swap_flags,
 182         };
 183
 184         data->req         = req;
 185         data->inode       = inode;
 186         data->cred        = msg.rpc_cred;
 187
 188         data->args.fh     = NFS_FH(inode);
 189         data->args.offset = req_offset(req) + offset;
 190         data->args.pgbase = req->wb_pgbase + offset;
 191         data->args.pages  = data->pagevec;
 192         data->args.count  = count;
 193         data->args.context = get_nfs_open_context(req->wb_context);
 194
 195         data->res.fattr   = &data->fattr;
 196         data->res.count   = count;
 197         data->res.eof     = 0;
 198         nfs_fattr_init(&data->fattr);
 199
 200         /* Set up the initial task struct. */
 201         NFS_PROTO(inode)->read_setup(data, &msg);
 202
 203         dprintk("NFS: %5u initiated read call (req %s/%Ld, %u bytes @ offset %Lu)\n",
 204                         data->task.tk_pid,
 205                         inode->i_sb->s_id,
 206                         (long long)NFS_FILEID(inode),
 207                         count,
 208                         (unsigned long long)data->args.offset);
 209
 210         task = rpc_run_task(&task_setup_data);
 211         if (IS_ERR(task))
 212                 return PTR_ERR(task);
 213         rpc_put_task(task);
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 static void
 218 nfs_async_read_error(struct list_head *head)
 219 {
 220         struct nfs_page *req;
 221
 222         while (!list_empty(head)) {
 223                 req = nfs_list_entry(head->next);
 224                 nfs_list_remove_request(req);
 225                 SetPageError(req->wb_page);
 226                 nfs_readpage_release(req);
 227         }
 228 }
 229
 230 /*
 231  * Generate multiple requests to fill a single page.
 232  *
 233  * We optimize to reduce the number of read operations on the wire.  If we
 234  * detect that we're reading a page, or an area of a page, that is past the
 235  * end of file, we do not generate NFS read operations but just clear the
 236  * parts of the page that would have come back zero from the server anyway.
 237  *
 238  * We rely on the cached value of i_size to make this determination; another
 239  * client can fill pages on the server past our cached end-of-file, but we
 240  * won't see the new data until our attribute cache is updated.  This is more
 241  * or less conventional NFS client behavior.
 242  */
 243 static int nfs_pagein_multi(struct inode *inode, struct list_head *head, unsigned int npages, size_t count, int flags)
 244 {
 245         struct nfs_page *req = nfs_list_entry(head->next);
 246         struct page *page = req->wb_page;
 247         struct nfs_read_data *data;
 248         size_t rsize = NFS_SERVER(inode)->rsize, nbytes;
 249         unsigned int offset;
 250         int requests = 0;
 251         int ret = 0;
 252         LIST_HEAD(list);
 253
 254         nfs_list_remove_request(req);
 255
 256         nbytes = count;
 257         do {
 258                 size_t len = min(nbytes,rsize);
 259
 260                 data = nfs_readdata_alloc(1);
 261                 if (!data)
 262                         goto out_bad;
 263                 list_add(&data->pages, &list);
 264                 requests++;
 265                 nbytes -= len;
 266         } while(nbytes != 0);
 267         atomic_set(&req->wb_complete, requests);
 268
 269         ClearPageError(page);
 270         offset = 0;
 271         nbytes = count;
 272         do {
 273                 int ret2;
 274
 275                 data = list_entry(list.next, struct nfs_read_data, pages);
 276                 list_del_init(&data->pages);
 277
 278                 data->pagevec[0] = page;
 279
 280                 if (nbytes < rsize)
 281                         rsize = nbytes;
 282                 ret2 = nfs_read_rpcsetup(req, data, &nfs_read_partial_ops,
 283                                   rsize, offset);
 284                 if (ret == 0)
 285                         ret = ret2;
 286                 offset += rsize;
 287                 nbytes -= rsize;
 288         } while (nbytes != 0);
 289
 290         return ret;
 291
 292 out_bad:
 293         while (!list_empty(&list)) {
 294                 data = list_entry(list.next, struct nfs_read_data, pages);
 295                 list_del(&data->pages);
 296                 nfs_readdata_free(data);
 297         }
 298         SetPageError(page);
 299         nfs_readpage_release(req);
 300         return -ENOMEM;
 301 }
 302
 303 static int nfs_pagein_one(struct inode *inode, struct list_head *head, unsigned int npages, size_t count, int flags)
 304 {
 305         struct nfs_page         *req;
 306         struct page             **pages;
 307         struct nfs_read_data    *data;
 308         int ret = -ENOMEM;
 309
 310         data = nfs_readdata_alloc(npages);
 311         if (!data)
 312                 goto out_bad;
 313
 314         pages = data->pagevec;
 315         while (!list_empty(head)) {
 316                 req = nfs_list_entry(head->next);
 317                 nfs_list_remove_request(req);
 318                 nfs_list_add_request(req, &data->pages);
 319                 ClearPageError(req->wb_page);
 320                 *pages++ = req->wb_page;
 321         }
 322         req = nfs_list_entry(data->pages.next);
 323
 324         return nfs_read_rpcsetup(req, data, &nfs_read_full_ops, count, 0);
 325 out_bad:
 326         nfs_async_read_error(head);
 327         return ret;
 328 }
 329
 330 /*
 331  * This is the callback from RPC telling us whether a reply was
 332  * received or some error occurred (timeout or socket shutdown).
 333  */
 334 int nfs_readpage_result(struct rpc_task *task, struct nfs_read_data *data)
 335 {
 336         int status;
 337
 338         dprintk("NFS: %s: %5u, (status %d)\n", __func__, task->tk_pid,
 339                         task->tk_status);
 340
 341         status = NFS_PROTO(data->inode)->read_done(task, data);
 342         if (status != 0)
 343                 return status;
 344
 345         nfs_add_stats(data->inode, NFSIOS_SERVERREADBYTES, data->res.count);
 346
 347         if (task->tk_status == -ESTALE) {
 348                 set_bit(NFS_INO_STALE, &NFS_I(data->inode)->flags);
 349                 nfs_mark_for_revalidate(data->inode);
 350         }
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 static void nfs_readpage_retry(struct rpc_task *task, struct nfs_read_data *data)
 355 {
 356         struct nfs_readargs *argp = &data->args;
 357         struct nfs_readres *resp = &data->res;
 358
 359         if (resp->eof || resp->count == argp->count)
 360                 return;
 361
 362         /* This is a short read! */
 363         nfs_inc_stats(data->inode, NFSIOS_SHORTREAD);
 364         /* Has the server at least made some progress? */
 365         if (resp->count == 0)
 366                 return;
 367
 368         /* Yes, so retry the read at the end of the data */
 369         argp->offset += resp->count;
 370         argp->pgbase += resp->count;
 371         argp->count -= resp->count;
 372         rpc_restart_call(task);
 373 }
 374
 375 /*
 376  * Handle a read reply that fills part of a page.
 377  */
 378 static void nfs_readpage_result_partial(struct rpc_task *task, void *calldata)
 379 {
 380         struct nfs_read_data *data = calldata;
 381
 382         if (nfs_readpage_result(task, data) != 0)
 383                 return;
 384         if (task->tk_status < 0)
 385                 return;
 386
 387         nfs_readpage_truncate_uninitialised_page(data);
 388         nfs_readpage_retry(task, data);
 389 }
 390
 391 static void nfs_readpage_release_partial(void *calldata)
 392 {
 393         struct nfs_read_data *data = calldata;
 394         struct nfs_page *req = data->req;
 395         struct page *page = req->wb_page;
 396         int status = data->task.tk_status;
 397
 398         if (status < 0)
 399                 SetPageError(page);
 400
 401         if (atomic_dec_and_test(&req->wb_complete)) {
 402                 if (!PageError(page))
 403                         SetPageUptodate(page);
 404                 nfs_readpage_release(req);
 405         }
 406         nfs_readdata_release(calldata);
 407 }
 408
 409 static const struct rpc_call_ops nfs_read_partial_ops = {
 410         .rpc_call_done = nfs_readpage_result_partial,
 411         .rpc_release = nfs_readpage_release_partial,
 412 };
 413
 414 static void nfs_readpage_set_pages_uptodate(struct nfs_read_data *data)
 415 {
 416         unsigned int count = data->res.count;
 417         unsigned int base = data->args.pgbase;
 418         struct page **pages;
 419
 420         if (data->res.eof)
 421                 count = data->args.count;
 422         if (unlikely(count == 0))
 423                 return;
 424         pages = &data->args.pages[base >> PAGE_CACHE_SHIFT];
 425         base &= ~PAGE_CACHE_MASK;
 426         count += base;
 427         for (;count >= PAGE_CACHE_SIZE; count -= PAGE_CACHE_SIZE, pages++)
 428                 SetPageUptodate(*pages);
 429         if (count == 0)
 430                 return;
 431         /* Was this a short read? */
 432         if (data->res.eof || data->res.count == data->args.count)
 433                 SetPageUptodate(*pages);
 434 }
 435
 436 /*
 437  * This is the callback from RPC telling us whether a reply was
 438  * received or some error occurred (timeout or socket shutdown).
 439  */
 440 static void nfs_readpage_result_full(struct rpc_task *task, void *calldata)
 441 {
 442         struct nfs_read_data *data = calldata;
 443
 444         if (nfs_readpage_result(task, data) != 0)
 445                 return;
 446         if (task->tk_status < 0)
 447                 return;
 448         /*
 449          * Note: nfs_readpage_retry may change the values of
 450          * data->args. In the multi-page case, we therefore need
 451          * to ensure that we call nfs_readpage_set_pages_uptodate()
 452          * first.
 453          */
 454         nfs_readpage_truncate_uninitialised_page(data);
 455         nfs_readpage_set_pages_uptodate(data);
 456         nfs_readpage_retry(task, data);
 457 }
 458
 459 static void nfs_readpage_release_full(void *calldata)
 460 {
 461         struct nfs_read_data *data = calldata;
 462
 463         while (!list_empty(&data->pages)) {
 464                 struct nfs_page *req = nfs_list_entry(data->pages.next);
 465
 466                 nfs_list_remove_request(req);
 467                 nfs_readpage_release(req);
 468         }
 469         nfs_readdata_release(calldata);
 470 }
 471
 472 static const struct rpc_call_ops nfs_read_full_ops = {
 473         .rpc_call_done = nfs_readpage_result_full,
 474         .rpc_release = nfs_readpage_release_full,
 475 };
 476
 477 /*
 478  * Read a page over NFS.
 479  * We read the page synchronously in the following case:
 480  *  -   The error flag is set for this page. This happens only when a
 481  *      previous async read operation failed.
 482  */
 483 int nfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
 484 {
 485         struct nfs_open_context *ctx;
 486         struct inode *inode = page->mapping->host;
 487         int             error;
 488
 489         dprintk("NFS: nfs_readpage (%p %ld@%lu)\n",
 490                 page, PAGE_CACHE_SIZE, page->index);
 491         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSREADPAGE);
 492         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_READPAGES, 1);
 493
 494         /*
 495          * Try to flush any pending writes to the file..
 496          *
 497          * NOTE! Because we own the page lock, there cannot
 498          * be any new pending writes generated at this point
 499          * for this page (other pages can be written to).
 500          */
 501         error = nfs_wb_page(inode, page);
 502         if (error)
 503                 goto out_unlock;
 504         if (PageUptodate(page))
 505                 goto out_unlock;
 506
 507         error = -ESTALE;
 508         if (NFS_STALE(inode))
 509                 goto out_unlock;
 510
 511         if (file == NULL) {
 512                 error = -EBADF;
 513                 ctx = nfs_find_open_context(inode, NULL, FMODE_READ);
 514                 if (ctx == NULL)
 515                         goto out_unlock;
 516         } else
 517                 ctx = get_nfs_open_context(nfs_file_open_context(file));
 518
 519         if (!IS_SYNC(inode)) {
 520                 error = nfs_readpage_from_fscache(ctx, inode, page);
 521                 if (error == 0)
 522                         goto out;
 523         }
 524
 525         error = nfs_readpage_async(ctx, inode, page);
 526
 527 out:
 528         put_nfs_open_context(ctx);
 529         return error;
 530 out_unlock:
 531         unlock_page(page);
 532         return error;
 533 }
 534
 535 struct nfs_readdesc {
 536         struct nfs_pageio_descriptor *pgio;
 537         struct nfs_open_context *ctx;
 538 };
 539
 540 static int
 541 readpage_async_filler(void *data, struct page *page)
 542 {
 543         struct nfs_readdesc *desc = (struct nfs_readdesc *)data;
 544         struct inode *inode = page->mapping->host;
 545         struct nfs_page *new;
 546         unsigned int len;
 547         int error;
 548
 549         len = nfs_page_length(page);
 550         if (len == 0)
 551                 return nfs_return_empty_page(page);
 552
 553         new = nfs_create_request(desc->ctx, inode, page, 0, len);
 554         if (IS_ERR(new))
 555                 goto out_error;
 556
 557         if (len < PAGE_CACHE_SIZE)
 558                 zero_user_segment(page, len, PAGE_CACHE_SIZE);
 559         if (!nfs_pageio_add_request(desc->pgio, new)) {
 560                 error = desc->pgio->pg_error;
 561                 goto out_unlock;
 562         }
 563         return 0;
 564 out_error:
 565         error = PTR_ERR(new);
 566         SetPageError(page);
 567 out_unlock:
 568         unlock_page(page);
 569         return error;
 570 }
 571
 572 int nfs_readpages(struct file *filp, struct address_space *mapping,
 573                 struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 574 {
 575         struct nfs_pageio_descriptor pgio;
 576         struct nfs_readdesc desc = {
 577                 .pgio = &pgio,
 578         };
 579         struct inode *inode = mapping->host;
 580         struct nfs_server *server = NFS_SERVER(inode);
 581         size_t rsize = server->rsize;
 582         unsigned long npages;
 583         int ret = -ESTALE;
 584
 585         dprintk("NFS: nfs_readpages (%s/%Ld %d)\n",
 586                         inode->i_sb->s_id,
 587                         (long long)NFS_FILEID(inode),
 588                         nr_pages);
 589         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSREADPAGES);
 590
 591         if (NFS_STALE(inode))
 592                 goto out;
 593
 594         if (filp == NULL) {
 595                 desc.ctx = nfs_find_open_context(inode, NULL, FMODE_READ);
 596                 if (desc.ctx == NULL)
 597                         return -EBADF;
 598         } else
 599                 desc.ctx = get_nfs_open_context(nfs_file_open_context(filp));
 600
 601         /* attempt to read as many of the pages as possible from the cache
 602          * - this returns -ENOBUFS immediately if the cookie is negative
 603          */
 604         ret = nfs_readpages_from_fscache(desc.ctx, inode, mapping,
 605                                          pages, &nr_pages);
 606         if (ret == 0)
 607                 goto read_complete; /* all pages were read */
 608
 609         if (rsize < PAGE_CACHE_SIZE)
 610                 nfs_pageio_init(&pgio, inode, nfs_pagein_multi, rsize, 0);
 611         else
 612                 nfs_pageio_init(&pgio, inode, nfs_pagein_one, rsize, 0);
 613
 614         ret = read_cache_pages(mapping, pages, readpage_async_filler, &desc);
 615
 616         nfs_pageio_complete(&pgio);
 617         npages = (pgio.pg_bytes_written + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 618         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_READPAGES, npages);
 619 read_complete:
 620         put_nfs_open_context(desc.ctx);
 621 out:
 622         return ret;
 623 }
 624
 625 int __init nfs_init_readpagecache(void)
 626 {
 627         nfs_rdata_cachep = kmem_cache_create("nfs_read_data",
 628                                              sizeof(struct nfs_read_data),
 629                                              0, SLAB_HWCACHE_ALIGN,
 630                                              NULL);
 631         if (nfs_rdata_cachep == NULL)
 632                 return -ENOMEM;
 633
 634         nfs_rdata_mempool = mempool_create_slab_pool(MIN_POOL_READ,
 635                                                      nfs_rdata_cachep);
 636         if (nfs_rdata_mempool == NULL)
 637                 return -ENOMEM;
 638
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 void nfs_destroy_readpagecache(void)
 643 {
 644         mempool_destroy(nfs_rdata_mempool);
 645         kmem_cache_destroy(nfs_rdata_cachep);
 646 }