]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/direct-io.c
Merge branch 'for-4.8/core' of git://git.kernel.dk/linux-block
[karo-tx-linux.git] / fs / direct-io.c
1 /*
2  * fs/direct-io.c
3  *
4  * Copyright (C) 2002, Linus Torvalds.
5  *
6  * O_DIRECT
7  *
8  * 04Jul2002    Andrew Morton
9  *              Initial version
10  * 11Sep2002    janetinc@us.ibm.com
11  *              added readv/writev support.
12  * 29Oct2002    Andrew Morton
13  *              rewrote bio_add_page() support.
14  * 30Oct2002    pbadari@us.ibm.com
15  *              added support for non-aligned IO.
16  * 06Nov2002    pbadari@us.ibm.com
17  *              added asynchronous IO support.
18  * 21Jul2003    nathans@sgi.com
19  *              added IO completion notifier.
20  */
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/types.h>
25 #include <linux/fs.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/highmem.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
31 #include <linux/bio.h>
32 #include <linux/wait.h>
33 #include <linux/err.h>
34 #include <linux/blkdev.h>
35 #include <linux/buffer_head.h>
36 #include <linux/rwsem.h>
37 #include <linux/uio.h>
38 #include <linux/atomic.h>
39 #include <linux/prefetch.h>
40
41 /*
42  * How many user pages to map in one call to get_user_pages().  This determines
43  * the size of a structure in the slab cache
44  */
45 #define DIO_PAGES       64
46
47 /*
48  * This code generally works in units of "dio_blocks".  A dio_block is
49  * somewhere between the hard sector size and the filesystem block size.  it
50  * is determined on a per-invocation basis.   When talking to the filesystem
51  * we need to convert dio_blocks to fs_blocks by scaling the dio_block quantity
52  * down by dio->blkfactor.  Similarly, fs-blocksize quantities are converted
53  * to bio_block quantities by shifting left by blkfactor.
54  *
55  * If blkfactor is zero then the user's request was aligned to the filesystem's
56  * blocksize.
57  */
58
59 /* dio_state only used in the submission path */
60
61 struct dio_submit {
62         struct bio *bio;                /* bio under assembly */
63         unsigned blkbits;               /* doesn't change */
64         unsigned blkfactor;             /* When we're using an alignment which
65                                            is finer than the filesystem's soft
66                                            blocksize, this specifies how much
67                                            finer.  blkfactor=2 means 1/4-block
68                                            alignment.  Does not change */
69         unsigned start_zero_done;       /* flag: sub-blocksize zeroing has
70                                            been performed at the start of a
71                                            write */
72         int pages_in_io;                /* approximate total IO pages */
73         sector_t block_in_file;         /* Current offset into the underlying
74                                            file in dio_block units. */
75         unsigned blocks_available;      /* At block_in_file.  changes */
76         int reap_counter;               /* rate limit reaping */
77         sector_t final_block_in_request;/* doesn't change */
78         int boundary;                   /* prev block is at a boundary */
79         get_block_t *get_block;         /* block mapping function */
80         dio_submit_t *submit_io;        /* IO submition function */
81
82         loff_t logical_offset_in_bio;   /* current first logical block in bio */
83         sector_t final_block_in_bio;    /* current final block in bio + 1 */
84         sector_t next_block_for_io;     /* next block to be put under IO,
85                                            in dio_blocks units */
86
87         /*
88          * Deferred addition of a page to the dio.  These variables are
89          * private to dio_send_cur_page(), submit_page_section() and
90          * dio_bio_add_page().
91          */
92         struct page *cur_page;          /* The page */
93         unsigned cur_page_offset;       /* Offset into it, in bytes */
94         unsigned cur_page_len;          /* Nr of bytes at cur_page_offset */
95         sector_t cur_page_block;        /* Where it starts */
96         loff_t cur_page_fs_offset;      /* Offset in file */
97
98         struct iov_iter *iter;
99         /*
100          * Page queue.  These variables belong to dio_refill_pages() and
101          * dio_get_page().
102          */
103         unsigned head;                  /* next page to process */
104         unsigned tail;                  /* last valid page + 1 */
105         size_t from, to;
106 };
107
108 /* dio_state communicated between submission path and end_io */
109 struct dio {
110         int flags;                      /* doesn't change */
111         int op;
112         int op_flags;
113         blk_qc_t bio_cookie;
114         struct block_device *bio_bdev;
115         struct inode *inode;
116         loff_t i_size;                  /* i_size when submitted */
117         dio_iodone_t *end_io;           /* IO completion function */
118
119         void *private;                  /* copy from map_bh.b_private */
120
121         /* BIO completion state */
122         spinlock_t bio_lock;            /* protects BIO fields below */
123         int page_errors;                /* errno from get_user_pages() */
124         int is_async;                   /* is IO async ? */
125         bool defer_completion;          /* defer AIO completion to workqueue? */
126         bool should_dirty;              /* if pages should be dirtied */
127         int io_error;                   /* IO error in completion path */
128         unsigned long refcount;         /* direct_io_worker() and bios */
129         struct bio *bio_list;           /* singly linked via bi_private */
130         struct task_struct *waiter;     /* waiting task (NULL if none) */
131
132         /* AIO related stuff */
133         struct kiocb *iocb;             /* kiocb */
134         ssize_t result;                 /* IO result */
135
136         /*
137          * pages[] (and any fields placed after it) are not zeroed out at
138          * allocation time.  Don't add new fields after pages[] unless you
139          * wish that they not be zeroed.
140          */
141         union {
142                 struct page *pages[DIO_PAGES];  /* page buffer */
143                 struct work_struct complete_work;/* deferred AIO completion */
144         };
145 } ____cacheline_aligned_in_smp;
146
147 static struct kmem_cache *dio_cache __read_mostly;
148
149 /*
150  * How many pages are in the queue?
151  */
152 static inline unsigned dio_pages_present(struct dio_submit *sdio)
153 {
154         return sdio->tail - sdio->head;
155 }
156
157 /*
158  * Go grab and pin some userspace pages.   Typically we'll get 64 at a time.
159  */
160 static inline int dio_refill_pages(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio)
161 {
162         ssize_t ret;
163
164         ret = iov_iter_get_pages(sdio->iter, dio->pages, LONG_MAX, DIO_PAGES,
165                                 &sdio->from);
166
167         if (ret < 0 && sdio->blocks_available && (dio->op == REQ_OP_WRITE)) {
168                 struct page *page = ZERO_PAGE(0);
169                 /*
170                  * A memory fault, but the filesystem has some outstanding
171                  * mapped blocks.  We need to use those blocks up to avoid
172                  * leaking stale data in the file.
173                  */
174                 if (dio->page_errors == 0)
175                         dio->page_errors = ret;
176                 get_page(page);
177                 dio->pages[0] = page;
178                 sdio->head = 0;
179                 sdio->tail = 1;
180                 sdio->from = 0;
181                 sdio->to = PAGE_SIZE;
182                 return 0;
183         }
184
185         if (ret >= 0) {
186                 iov_iter_advance(sdio->iter, ret);
187                 ret += sdio->from;
188                 sdio->head = 0;
189                 sdio->tail = (ret + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
190                 sdio->to = ((ret - 1) & (PAGE_SIZE - 1)) + 1;
191                 return 0;
192         }
193         return ret;     
194 }
195
196 /*
197  * Get another userspace page.  Returns an ERR_PTR on error.  Pages are
198  * buffered inside the dio so that we can call get_user_pages() against a
199  * decent number of pages, less frequently.  To provide nicer use of the
200  * L1 cache.
201  */
202 static inline struct page *dio_get_page(struct dio *dio,
203                                         struct dio_submit *sdio)
204 {
205         if (dio_pages_present(sdio) == 0) {
206                 int ret;
207
208                 ret = dio_refill_pages(dio, sdio);
209                 if (ret)
210                         return ERR_PTR(ret);
211                 BUG_ON(dio_pages_present(sdio) == 0);
212         }
213         return dio->pages[sdio->head];
214 }
215
216 /**
217  * dio_complete() - called when all DIO BIO I/O has been completed
218  * @offset: the byte offset in the file of the completed operation
219  *
220  * This drops i_dio_count, lets interested parties know that a DIO operation
221  * has completed, and calculates the resulting return code for the operation.
222  *
223  * It lets the filesystem know if it registered an interest earlier via
224  * get_block.  Pass the private field of the map buffer_head so that
225  * filesystems can use it to hold additional state between get_block calls and
226  * dio_complete.
227  */
228 static ssize_t dio_complete(struct dio *dio, ssize_t ret, bool is_async)
229 {
230         loff_t offset = dio->iocb->ki_pos;
231         ssize_t transferred = 0;
232
233         /*
234          * AIO submission can race with bio completion to get here while
235          * expecting to have the last io completed by bio completion.
236          * In that case -EIOCBQUEUED is in fact not an error we want
237          * to preserve through this call.
238          */
239         if (ret == -EIOCBQUEUED)
240                 ret = 0;
241
242         if (dio->result) {
243                 transferred = dio->result;
244
245                 /* Check for short read case */
246                 if ((dio->op == REQ_OP_READ) &&
247                     ((offset + transferred) > dio->i_size))
248                         transferred = dio->i_size - offset;
249         }
250
251         if (ret == 0)
252                 ret = dio->page_errors;
253         if (ret == 0)
254                 ret = dio->io_error;
255         if (ret == 0)
256                 ret = transferred;
257
258         if (dio->end_io) {
259                 int err;
260
261                 // XXX: ki_pos??
262                 err = dio->end_io(dio->iocb, offset, ret, dio->private);
263                 if (err)
264                         ret = err;
265         }
266
267         if (!(dio->flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
268                 inode_dio_end(dio->inode);
269
270         if (is_async) {
271                 /*
272                  * generic_write_sync expects ki_pos to have been updated
273                  * already, but the submission path only does this for
274                  * synchronous I/O.
275                  */
276                 dio->iocb->ki_pos += transferred;
277
278                 if (dio->op == REQ_OP_WRITE)
279                         ret = generic_write_sync(dio->iocb,  transferred);
280                 dio->iocb->ki_complete(dio->iocb, ret, 0);
281         }
282
283         kmem_cache_free(dio_cache, dio);
284         return ret;
285 }
286
287 static void dio_aio_complete_work(struct work_struct *work)
288 {
289         struct dio *dio = container_of(work, struct dio, complete_work);
290
291         dio_complete(dio, 0, true);
292 }
293
294 static int dio_bio_complete(struct dio *dio, struct bio *bio);
295
296 /*
297  * Asynchronous IO callback. 
298  */
299 static void dio_bio_end_aio(struct bio *bio)
300 {
301         struct dio *dio = bio->bi_private;
302         unsigned long remaining;
303         unsigned long flags;
304
305         /* cleanup the bio */
306         dio_bio_complete(dio, bio);
307
308         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
309         remaining = --dio->refcount;
310         if (remaining == 1 && dio->waiter)
311                 wake_up_process(dio->waiter);
312         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
313
314         if (remaining == 0) {
315                 if (dio->result && dio->defer_completion) {
316                         INIT_WORK(&dio->complete_work, dio_aio_complete_work);
317                         queue_work(dio->inode->i_sb->s_dio_done_wq,
318                                    &dio->complete_work);
319                 } else {
320                         dio_complete(dio, 0, true);
321                 }
322         }
323 }
324
325 /*
326  * The BIO completion handler simply queues the BIO up for the process-context
327  * handler.
328  *
329  * During I/O bi_private points at the dio.  After I/O, bi_private is used to
330  * implement a singly-linked list of completed BIOs, at dio->bio_list.
331  */
332 static void dio_bio_end_io(struct bio *bio)
333 {
334         struct dio *dio = bio->bi_private;
335         unsigned long flags;
336
337         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
338         bio->bi_private = dio->bio_list;
339         dio->bio_list = bio;
340         if (--dio->refcount == 1 && dio->waiter)
341                 wake_up_process(dio->waiter);
342         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
343 }
344
345 /**
346  * dio_end_io - handle the end io action for the given bio
347  * @bio: The direct io bio thats being completed
348  * @error: Error if there was one
349  *
350  * This is meant to be called by any filesystem that uses their own dio_submit_t
351  * so that the DIO specific endio actions are dealt with after the filesystem
352  * has done it's completion work.
353  */
354 void dio_end_io(struct bio *bio, int error)
355 {
356         struct dio *dio = bio->bi_private;
357
358         if (dio->is_async)
359                 dio_bio_end_aio(bio);
360         else
361                 dio_bio_end_io(bio);
362 }
363 EXPORT_SYMBOL_GPL(dio_end_io);
364
365 static inline void
366 dio_bio_alloc(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
367               struct block_device *bdev,
368               sector_t first_sector, int nr_vecs)
369 {
370         struct bio *bio;
371
372         /*
373          * bio_alloc() is guaranteed to return a bio when called with
374          * __GFP_RECLAIM and we request a valid number of vectors.
375          */
376         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_vecs);
377
378         bio->bi_bdev = bdev;
379         bio->bi_iter.bi_sector = first_sector;
380         bio_set_op_attrs(bio, dio->op, dio->op_flags);
381         if (dio->is_async)
382                 bio->bi_end_io = dio_bio_end_aio;
383         else
384                 bio->bi_end_io = dio_bio_end_io;
385
386         sdio->bio = bio;
387         sdio->logical_offset_in_bio = sdio->cur_page_fs_offset;
388 }
389
390 /*
391  * In the AIO read case we speculatively dirty the pages before starting IO.
392  * During IO completion, any of these pages which happen to have been written
393  * back will be redirtied by bio_check_pages_dirty().
394  *
395  * bios hold a dio reference between submit_bio and ->end_io.
396  */
397 static inline void dio_bio_submit(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio)
398 {
399         struct bio *bio = sdio->bio;
400         unsigned long flags;
401
402         bio->bi_private = dio;
403
404         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
405         dio->refcount++;
406         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
407
408         if (dio->is_async && dio->op == REQ_OP_READ && dio->should_dirty)
409                 bio_set_pages_dirty(bio);
410
411         dio->bio_bdev = bio->bi_bdev;
412
413         if (sdio->submit_io) {
414                 sdio->submit_io(bio, dio->inode, sdio->logical_offset_in_bio);
415                 dio->bio_cookie = BLK_QC_T_NONE;
416         } else
417                 dio->bio_cookie = submit_bio(bio);
418
419         sdio->bio = NULL;
420         sdio->boundary = 0;
421         sdio->logical_offset_in_bio = 0;
422 }
423
424 /*
425  * Release any resources in case of a failure
426  */
427 static inline void dio_cleanup(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio)
428 {
429         while (sdio->head < sdio->tail)
430                 put_page(dio->pages[sdio->head++]);
431 }
432
433 /*
434  * Wait for the next BIO to complete.  Remove it and return it.  NULL is
435  * returned once all BIOs have been completed.  This must only be called once
436  * all bios have been issued so that dio->refcount can only decrease.  This
437  * requires that that the caller hold a reference on the dio.
438  */
439 static struct bio *dio_await_one(struct dio *dio)
440 {
441         unsigned long flags;
442         struct bio *bio = NULL;
443
444         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
445
446         /*
447          * Wait as long as the list is empty and there are bios in flight.  bio
448          * completion drops the count, maybe adds to the list, and wakes while
449          * holding the bio_lock so we don't need set_current_state()'s barrier
450          * and can call it after testing our condition.
451          */
452         while (dio->refcount > 1 && dio->bio_list == NULL) {
453                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
454                 dio->waiter = current;
455                 spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
456                 if (!(dio->iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
457                     !blk_poll(bdev_get_queue(dio->bio_bdev), dio->bio_cookie))
458                         io_schedule();
459                 /* wake up sets us TASK_RUNNING */
460                 spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
461                 dio->waiter = NULL;
462         }
463         if (dio->bio_list) {
464                 bio = dio->bio_list;
465                 dio->bio_list = bio->bi_private;
466         }
467         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
468         return bio;
469 }
470
471 /*
472  * Process one completed BIO.  No locks are held.
473  */
474 static int dio_bio_complete(struct dio *dio, struct bio *bio)
475 {
476         struct bio_vec *bvec;
477         unsigned i;
478         int err;
479
480         if (bio->bi_error)
481                 dio->io_error = -EIO;
482
483         if (dio->is_async && dio->op == REQ_OP_READ && dio->should_dirty) {
484                 err = bio->bi_error;
485                 bio_check_pages_dirty(bio);     /* transfers ownership */
486         } else {
487                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
488                         struct page *page = bvec->bv_page;
489
490                         if (dio->op == REQ_OP_READ && !PageCompound(page) &&
491                                         dio->should_dirty)
492                                 set_page_dirty_lock(page);
493                         put_page(page);
494                 }
495                 err = bio->bi_error;
496                 bio_put(bio);
497         }
498         return err;
499 }
500
501 /*
502  * Wait on and process all in-flight BIOs.  This must only be called once
503  * all bios have been issued so that the refcount can only decrease.
504  * This just waits for all bios to make it through dio_bio_complete.  IO
505  * errors are propagated through dio->io_error and should be propagated via
506  * dio_complete().
507  */
508 static void dio_await_completion(struct dio *dio)
509 {
510         struct bio *bio;
511         do {
512                 bio = dio_await_one(dio);
513                 if (bio)
514                         dio_bio_complete(dio, bio);
515         } while (bio);
516 }
517
518 /*
519  * A really large O_DIRECT read or write can generate a lot of BIOs.  So
520  * to keep the memory consumption sane we periodically reap any completed BIOs
521  * during the BIO generation phase.
522  *
523  * This also helps to limit the peak amount of pinned userspace memory.
524  */
525 static inline int dio_bio_reap(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio)
526 {
527         int ret = 0;
528
529         if (sdio->reap_counter++ >= 64) {
530                 while (dio->bio_list) {
531                         unsigned long flags;
532                         struct bio *bio;
533                         int ret2;
534
535                         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
536                         bio = dio->bio_list;
537                         dio->bio_list = bio->bi_private;
538                         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
539                         ret2 = dio_bio_complete(dio, bio);
540                         if (ret == 0)
541                                 ret = ret2;
542                 }
543                 sdio->reap_counter = 0;
544         }
545         return ret;
546 }
547
548 /*
549  * Create workqueue for deferred direct IO completions. We allocate the
550  * workqueue when it's first needed. This avoids creating workqueue for
551  * filesystems that don't need it and also allows us to create the workqueue
552  * late enough so the we can include s_id in the name of the workqueue.
553  */
554 static int sb_init_dio_done_wq(struct super_block *sb)
555 {
556         struct workqueue_struct *old;
557         struct workqueue_struct *wq = alloc_workqueue("dio/%s",
558                                                       WQ_MEM_RECLAIM, 0,
559                                                       sb->s_id);
560         if (!wq)
561                 return -ENOMEM;
562         /*
563          * This has to be atomic as more DIOs can race to create the workqueue
564          */
565         old = cmpxchg(&sb->s_dio_done_wq, NULL, wq);
566         /* Someone created workqueue before us? Free ours... */
567         if (old)
568                 destroy_workqueue(wq);
569         return 0;
570 }
571
572 static int dio_set_defer_completion(struct dio *dio)
573 {
574         struct super_block *sb = dio->inode->i_sb;
575
576         if (dio->defer_completion)
577                 return 0;
578         dio->defer_completion = true;
579         if (!sb->s_dio_done_wq)
580                 return sb_init_dio_done_wq(sb);
581         return 0;
582 }
583
584 /*
585  * Call into the fs to map some more disk blocks.  We record the current number
586  * of available blocks at sdio->blocks_available.  These are in units of the
587  * fs blocksize, (1 << inode->i_blkbits).
588  *
589  * The fs is allowed to map lots of blocks at once.  If it wants to do that,
590  * it uses the passed inode-relative block number as the file offset, as usual.
591  *
592  * get_block() is passed the number of i_blkbits-sized blocks which direct_io
593  * has remaining to do.  The fs should not map more than this number of blocks.
594  *
595  * If the fs has mapped a lot of blocks, it should populate bh->b_size to
596  * indicate how much contiguous disk space has been made available at
597  * bh->b_blocknr.
598  *
599  * If *any* of the mapped blocks are new, then the fs must set buffer_new().
600  * This isn't very efficient...
601  *
602  * In the case of filesystem holes: the fs may return an arbitrarily-large
603  * hole by returning an appropriate value in b_size and by clearing
604  * buffer_mapped().  However the direct-io code will only process holes one
605  * block at a time - it will repeatedly call get_block() as it walks the hole.
606  */
607 static int get_more_blocks(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
608                            struct buffer_head *map_bh)
609 {
610         int ret;
611         sector_t fs_startblk;   /* Into file, in filesystem-sized blocks */
612         sector_t fs_endblk;     /* Into file, in filesystem-sized blocks */
613         unsigned long fs_count; /* Number of filesystem-sized blocks */
614         int create;
615         unsigned int i_blkbits = sdio->blkbits + sdio->blkfactor;
616
617         /*
618          * If there was a memory error and we've overwritten all the
619          * mapped blocks then we can now return that memory error
620          */
621         ret = dio->page_errors;
622         if (ret == 0) {
623                 BUG_ON(sdio->block_in_file >= sdio->final_block_in_request);
624                 fs_startblk = sdio->block_in_file >> sdio->blkfactor;
625                 fs_endblk = (sdio->final_block_in_request - 1) >>
626                                         sdio->blkfactor;
627                 fs_count = fs_endblk - fs_startblk + 1;
628
629                 map_bh->b_state = 0;
630                 map_bh->b_size = fs_count << i_blkbits;
631
632                 /*
633                  * For writes that could fill holes inside i_size on a
634                  * DIO_SKIP_HOLES filesystem we forbid block creations: only
635                  * overwrites are permitted. We will return early to the caller
636                  * once we see an unmapped buffer head returned, and the caller
637                  * will fall back to buffered I/O.
638                  *
639                  * Otherwise the decision is left to the get_blocks method,
640                  * which may decide to handle it or also return an unmapped
641                  * buffer head.
642                  */
643                 create = dio->op == REQ_OP_WRITE;
644                 if (dio->flags & DIO_SKIP_HOLES) {
645                         if (fs_startblk <= ((i_size_read(dio->inode) - 1) >>
646                                                         i_blkbits))
647                                 create = 0;
648                 }
649
650                 ret = (*sdio->get_block)(dio->inode, fs_startblk,
651                                                 map_bh, create);
652
653                 /* Store for completion */
654                 dio->private = map_bh->b_private;
655
656                 if (ret == 0 && buffer_defer_completion(map_bh))
657                         ret = dio_set_defer_completion(dio);
658         }
659         return ret;
660 }
661
662 /*
663  * There is no bio.  Make one now.
664  */
665 static inline int dio_new_bio(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
666                 sector_t start_sector, struct buffer_head *map_bh)
667 {
668         sector_t sector;
669         int ret, nr_pages;
670
671         ret = dio_bio_reap(dio, sdio);
672         if (ret)
673                 goto out;
674         sector = start_sector << (sdio->blkbits - 9);
675         nr_pages = min(sdio->pages_in_io, BIO_MAX_PAGES);
676         BUG_ON(nr_pages <= 0);
677         dio_bio_alloc(dio, sdio, map_bh->b_bdev, sector, nr_pages);
678         sdio->boundary = 0;
679 out:
680         return ret;
681 }
682
683 /*
684  * Attempt to put the current chunk of 'cur_page' into the current BIO.  If
685  * that was successful then update final_block_in_bio and take a ref against
686  * the just-added page.
687  *
688  * Return zero on success.  Non-zero means the caller needs to start a new BIO.
689  */
690 static inline int dio_bio_add_page(struct dio_submit *sdio)
691 {
692         int ret;
693
694         ret = bio_add_page(sdio->bio, sdio->cur_page,
695                         sdio->cur_page_len, sdio->cur_page_offset);
696         if (ret == sdio->cur_page_len) {
697                 /*
698                  * Decrement count only, if we are done with this page
699                  */
700                 if ((sdio->cur_page_len + sdio->cur_page_offset) == PAGE_SIZE)
701                         sdio->pages_in_io--;
702                 get_page(sdio->cur_page);
703                 sdio->final_block_in_bio = sdio->cur_page_block +
704                         (sdio->cur_page_len >> sdio->blkbits);
705                 ret = 0;
706         } else {
707                 ret = 1;
708         }
709         return ret;
710 }
711                 
712 /*
713  * Put cur_page under IO.  The section of cur_page which is described by
714  * cur_page_offset,cur_page_len is put into a BIO.  The section of cur_page
715  * starts on-disk at cur_page_block.
716  *
717  * We take a ref against the page here (on behalf of its presence in the bio).
718  *
719  * The caller of this function is responsible for removing cur_page from the
720  * dio, and for dropping the refcount which came from that presence.
721  */
722 static inline int dio_send_cur_page(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
723                 struct buffer_head *map_bh)
724 {
725         int ret = 0;
726
727         if (sdio->bio) {
728                 loff_t cur_offset = sdio->cur_page_fs_offset;
729                 loff_t bio_next_offset = sdio->logical_offset_in_bio +
730                         sdio->bio->bi_iter.bi_size;
731
732                 /*
733                  * See whether this new request is contiguous with the old.
734                  *
735                  * Btrfs cannot handle having logically non-contiguous requests
736                  * submitted.  For example if you have
737                  *
738                  * Logical:  [0-4095][HOLE][8192-12287]
739                  * Physical: [0-4095]      [4096-8191]
740                  *
741                  * We cannot submit those pages together as one BIO.  So if our
742                  * current logical offset in the file does not equal what would
743                  * be the next logical offset in the bio, submit the bio we
744                  * have.
745                  */
746                 if (sdio->final_block_in_bio != sdio->cur_page_block ||
747                     cur_offset != bio_next_offset)
748                         dio_bio_submit(dio, sdio);
749         }
750
751         if (sdio->bio == NULL) {
752                 ret = dio_new_bio(dio, sdio, sdio->cur_page_block, map_bh);
753                 if (ret)
754                         goto out;
755         }
756
757         if (dio_bio_add_page(sdio) != 0) {
758                 dio_bio_submit(dio, sdio);
759                 ret = dio_new_bio(dio, sdio, sdio->cur_page_block, map_bh);
760                 if (ret == 0) {
761                         ret = dio_bio_add_page(sdio);
762                         BUG_ON(ret != 0);
763                 }
764         }
765 out:
766         return ret;
767 }
768
769 /*
770  * An autonomous function to put a chunk of a page under deferred IO.
771  *
772  * The caller doesn't actually know (or care) whether this piece of page is in
773  * a BIO, or is under IO or whatever.  We just take care of all possible 
774  * situations here.  The separation between the logic of do_direct_IO() and
775  * that of submit_page_section() is important for clarity.  Please don't break.
776  *
777  * The chunk of page starts on-disk at blocknr.
778  *
779  * We perform deferred IO, by recording the last-submitted page inside our
780  * private part of the dio structure.  If possible, we just expand the IO
781  * across that page here.
782  *
783  * If that doesn't work out then we put the old page into the bio and add this
784  * page to the dio instead.
785  */
786 static inline int
787 submit_page_section(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio, struct page *page,
788                     unsigned offset, unsigned len, sector_t blocknr,
789                     struct buffer_head *map_bh)
790 {
791         int ret = 0;
792
793         if (dio->op == REQ_OP_WRITE) {
794                 /*
795                  * Read accounting is performed in submit_bio()
796                  */
797                 task_io_account_write(len);
798         }
799
800         /*
801          * Can we just grow the current page's presence in the dio?
802          */
803         if (sdio->cur_page == page &&
804             sdio->cur_page_offset + sdio->cur_page_len == offset &&
805             sdio->cur_page_block +
806             (sdio->cur_page_len >> sdio->blkbits) == blocknr) {
807                 sdio->cur_page_len += len;
808                 goto out;
809         }
810
811         /*
812          * If there's a deferred page already there then send it.
813          */
814         if (sdio->cur_page) {
815                 ret = dio_send_cur_page(dio, sdio, map_bh);
816                 put_page(sdio->cur_page);
817                 sdio->cur_page = NULL;
818                 if (ret)
819                         return ret;
820         }
821
822         get_page(page);         /* It is in dio */
823         sdio->cur_page = page;
824         sdio->cur_page_offset = offset;
825         sdio->cur_page_len = len;
826         sdio->cur_page_block = blocknr;
827         sdio->cur_page_fs_offset = sdio->block_in_file << sdio->blkbits;
828 out:
829         /*
830          * If sdio->boundary then we want to schedule the IO now to
831          * avoid metadata seeks.
832          */
833         if (sdio->boundary) {
834                 ret = dio_send_cur_page(dio, sdio, map_bh);
835                 dio_bio_submit(dio, sdio);
836                 put_page(sdio->cur_page);
837                 sdio->cur_page = NULL;
838         }
839         return ret;
840 }
841
842 /*
843  * Clean any dirty buffers in the blockdev mapping which alias newly-created
844  * file blocks.  Only called for S_ISREG files - blockdevs do not set
845  * buffer_new
846  */
847 static void clean_blockdev_aliases(struct dio *dio, struct buffer_head *map_bh)
848 {
849         unsigned i;
850         unsigned nblocks;
851
852         nblocks = map_bh->b_size >> dio->inode->i_blkbits;
853
854         for (i = 0; i < nblocks; i++) {
855                 unmap_underlying_metadata(map_bh->b_bdev,
856                                           map_bh->b_blocknr + i);
857         }
858 }
859
860 /*
861  * If we are not writing the entire block and get_block() allocated
862  * the block for us, we need to fill-in the unused portion of the
863  * block with zeros. This happens only if user-buffer, fileoffset or
864  * io length is not filesystem block-size multiple.
865  *
866  * `end' is zero if we're doing the start of the IO, 1 at the end of the
867  * IO.
868  */
869 static inline void dio_zero_block(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
870                 int end, struct buffer_head *map_bh)
871 {
872         unsigned dio_blocks_per_fs_block;
873         unsigned this_chunk_blocks;     /* In dio_blocks */
874         unsigned this_chunk_bytes;
875         struct page *page;
876
877         sdio->start_zero_done = 1;
878         if (!sdio->blkfactor || !buffer_new(map_bh))
879                 return;
880
881         dio_blocks_per_fs_block = 1 << sdio->blkfactor;
882         this_chunk_blocks = sdio->block_in_file & (dio_blocks_per_fs_block - 1);
883
884         if (!this_chunk_blocks)
885                 return;
886
887         /*
888          * We need to zero out part of an fs block.  It is either at the
889          * beginning or the end of the fs block.
890          */
891         if (end) 
892                 this_chunk_blocks = dio_blocks_per_fs_block - this_chunk_blocks;
893
894         this_chunk_bytes = this_chunk_blocks << sdio->blkbits;
895
896         page = ZERO_PAGE(0);
897         if (submit_page_section(dio, sdio, page, 0, this_chunk_bytes,
898                                 sdio->next_block_for_io, map_bh))
899                 return;
900
901         sdio->next_block_for_io += this_chunk_blocks;
902 }
903
904 /*
905  * Walk the user pages, and the file, mapping blocks to disk and generating
906  * a sequence of (page,offset,len,block) mappings.  These mappings are injected
907  * into submit_page_section(), which takes care of the next stage of submission
908  *
909  * Direct IO against a blockdev is different from a file.  Because we can
910  * happily perform page-sized but 512-byte aligned IOs.  It is important that
911  * blockdev IO be able to have fine alignment and large sizes.
912  *
913  * So what we do is to permit the ->get_block function to populate bh.b_size
914  * with the size of IO which is permitted at this offset and this i_blkbits.
915  *
916  * For best results, the blockdev should be set up with 512-byte i_blkbits and
917  * it should set b_size to PAGE_SIZE or more inside get_block().  This gives
918  * fine alignment but still allows this function to work in PAGE_SIZE units.
919  */
920 static int do_direct_IO(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
921                         struct buffer_head *map_bh)
922 {
923         const unsigned blkbits = sdio->blkbits;
924         int ret = 0;
925
926         while (sdio->block_in_file < sdio->final_block_in_request) {
927                 struct page *page;
928                 size_t from, to;
929
930                 page = dio_get_page(dio, sdio);
931                 if (IS_ERR(page)) {
932                         ret = PTR_ERR(page);
933                         goto out;
934                 }
935                 from = sdio->head ? 0 : sdio->from;
936                 to = (sdio->head == sdio->tail - 1) ? sdio->to : PAGE_SIZE;
937                 sdio->head++;
938
939                 while (from < to) {
940                         unsigned this_chunk_bytes;      /* # of bytes mapped */
941                         unsigned this_chunk_blocks;     /* # of blocks */
942                         unsigned u;
943
944                         if (sdio->blocks_available == 0) {
945                                 /*
946                                  * Need to go and map some more disk
947                                  */
948                                 unsigned long blkmask;
949                                 unsigned long dio_remainder;
950
951                                 ret = get_more_blocks(dio, sdio, map_bh);
952                                 if (ret) {
953                                         put_page(page);
954                                         goto out;
955                                 }
956                                 if (!buffer_mapped(map_bh))
957                                         goto do_holes;
958
959                                 sdio->blocks_available =
960                                                 map_bh->b_size >> sdio->blkbits;
961                                 sdio->next_block_for_io =
962                                         map_bh->b_blocknr << sdio->blkfactor;
963                                 if (buffer_new(map_bh))
964                                         clean_blockdev_aliases(dio, map_bh);
965
966                                 if (!sdio->blkfactor)
967                                         goto do_holes;
968
969                                 blkmask = (1 << sdio->blkfactor) - 1;
970                                 dio_remainder = (sdio->block_in_file & blkmask);
971
972                                 /*
973                                  * If we are at the start of IO and that IO
974                                  * starts partway into a fs-block,
975                                  * dio_remainder will be non-zero.  If the IO
976                                  * is a read then we can simply advance the IO
977                                  * cursor to the first block which is to be
978                                  * read.  But if the IO is a write and the
979                                  * block was newly allocated we cannot do that;
980                                  * the start of the fs block must be zeroed out
981                                  * on-disk
982                                  */
983                                 if (!buffer_new(map_bh))
984                                         sdio->next_block_for_io += dio_remainder;
985                                 sdio->blocks_available -= dio_remainder;
986                         }
987 do_holes:
988                         /* Handle holes */
989                         if (!buffer_mapped(map_bh)) {
990                                 loff_t i_size_aligned;
991
992                                 /* AKPM: eargh, -ENOTBLK is a hack */
993                                 if (dio->op == REQ_OP_WRITE) {
994                                         put_page(page);
995                                         return -ENOTBLK;
996                                 }
997
998                                 /*
999                                  * Be sure to account for a partial block as the
1000                                  * last block in the file
1001                                  */
1002                                 i_size_aligned = ALIGN(i_size_read(dio->inode),
1003                                                         1 << blkbits);
1004                                 if (sdio->block_in_file >=
1005                                                 i_size_aligned >> blkbits) {
1006                                         /* We hit eof */
1007                                         put_page(page);
1008                                         goto out;
1009                                 }
1010                                 zero_user(page, from, 1 << blkbits);
1011                                 sdio->block_in_file++;
1012                                 from += 1 << blkbits;
1013                                 dio->result += 1 << blkbits;
1014                                 goto next_block;
1015                         }
1016
1017                         /*
1018                          * If we're performing IO which has an alignment which
1019                          * is finer than the underlying fs, go check to see if
1020                          * we must zero out the start of this block.
1021                          */
1022                         if (unlikely(sdio->blkfactor && !sdio->start_zero_done))
1023                                 dio_zero_block(dio, sdio, 0, map_bh);
1024
1025                         /*
1026                          * Work out, in this_chunk_blocks, how much disk we
1027                          * can add to this page
1028                          */
1029                         this_chunk_blocks = sdio->blocks_available;
1030                         u = (to - from) >> blkbits;
1031                         if (this_chunk_blocks > u)
1032                                 this_chunk_blocks = u;
1033                         u = sdio->final_block_in_request - sdio->block_in_file;
1034                         if (this_chunk_blocks > u)
1035                                 this_chunk_blocks = u;
1036                         this_chunk_bytes = this_chunk_blocks << blkbits;
1037                         BUG_ON(this_chunk_bytes == 0);
1038
1039                         if (this_chunk_blocks == sdio->blocks_available)
1040                                 sdio->boundary = buffer_boundary(map_bh);
1041                         ret = submit_page_section(dio, sdio, page,
1042                                                   from,
1043                                                   this_chunk_bytes,
1044                                                   sdio->next_block_for_io,
1045                                                   map_bh);
1046                         if (ret) {
1047                                 put_page(page);
1048                                 goto out;
1049                         }
1050                         sdio->next_block_for_io += this_chunk_blocks;
1051
1052                         sdio->block_in_file += this_chunk_blocks;
1053                         from += this_chunk_bytes;
1054                         dio->result += this_chunk_bytes;
1055                         sdio->blocks_available -= this_chunk_blocks;
1056 next_block:
1057                         BUG_ON(sdio->block_in_file > sdio->final_block_in_request);
1058                         if (sdio->block_in_file == sdio->final_block_in_request)
1059                                 break;
1060                 }
1061
1062                 /* Drop the ref which was taken in get_user_pages() */
1063                 put_page(page);
1064         }
1065 out:
1066         return ret;
1067 }
1068
1069 static inline int drop_refcount(struct dio *dio)
1070 {
1071         int ret2;
1072         unsigned long flags;
1073
1074         /*
1075          * Sync will always be dropping the final ref and completing the
1076          * operation.  AIO can if it was a broken operation described above or
1077          * in fact if all the bios race to complete before we get here.  In
1078          * that case dio_complete() translates the EIOCBQUEUED into the proper
1079          * return code that the caller will hand to ->complete().
1080          *
1081          * This is managed by the bio_lock instead of being an atomic_t so that
1082          * completion paths can drop their ref and use the remaining count to
1083          * decide to wake the submission path atomically.
1084          */
1085         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
1086         ret2 = --dio->refcount;
1087         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
1088         return ret2;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * This is a library function for use by filesystem drivers.
1093  *
1094  * The locking rules are governed by the flags parameter:
1095  *  - if the flags value contains DIO_LOCKING we use a fancy locking
1096  *    scheme for dumb filesystems.
1097  *    For writes this function is called under i_mutex and returns with
1098  *    i_mutex held, for reads, i_mutex is not held on entry, but it is
1099  *    taken and dropped again before returning.
1100  *  - if the flags value does NOT contain DIO_LOCKING we don't use any
1101  *    internal locking but rather rely on the filesystem to synchronize
1102  *    direct I/O reads/writes versus each other and truncate.
1103  *
1104  * To help with locking against truncate we incremented the i_dio_count
1105  * counter before starting direct I/O, and decrement it once we are done.
1106  * Truncate can wait for it to reach zero to provide exclusion.  It is
1107  * expected that filesystem provide exclusion between new direct I/O
1108  * and truncates.  For DIO_LOCKING filesystems this is done by i_mutex,
1109  * but other filesystems need to take care of this on their own.
1110  *
1111  * NOTE: if you pass "sdio" to anything by pointer make sure that function
1112  * is always inlined. Otherwise gcc is unable to split the structure into
1113  * individual fields and will generate much worse code. This is important
1114  * for the whole file.
1115  */
1116 static inline ssize_t
1117 do_blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
1118                       struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
1119                       get_block_t get_block, dio_iodone_t end_io,
1120                       dio_submit_t submit_io, int flags)
1121 {
1122         unsigned i_blkbits = ACCESS_ONCE(inode->i_blkbits);
1123         unsigned blkbits = i_blkbits;
1124         unsigned blocksize_mask = (1 << blkbits) - 1;
1125         ssize_t retval = -EINVAL;
1126         size_t count = iov_iter_count(iter);
1127         loff_t offset = iocb->ki_pos;
1128         loff_t end = offset + count;
1129         struct dio *dio;
1130         struct dio_submit sdio = { 0, };
1131         struct buffer_head map_bh = { 0, };
1132         struct blk_plug plug;
1133         unsigned long align = offset | iov_iter_alignment(iter);
1134
1135         /*
1136          * Avoid references to bdev if not absolutely needed to give
1137          * the early prefetch in the caller enough time.
1138          */
1139
1140         if (align & blocksize_mask) {
1141                 if (bdev)
1142                         blkbits = blksize_bits(bdev_logical_block_size(bdev));
1143                 blocksize_mask = (1 << blkbits) - 1;
1144                 if (align & blocksize_mask)
1145                         goto out;
1146         }
1147
1148         /* watch out for a 0 len io from a tricksy fs */
1149         if (iov_iter_rw(iter) == READ && !iov_iter_count(iter))
1150                 return 0;
1151
1152         dio = kmem_cache_alloc(dio_cache, GFP_KERNEL);
1153         retval = -ENOMEM;
1154         if (!dio)
1155                 goto out;
1156         /*
1157          * Believe it or not, zeroing out the page array caused a .5%
1158          * performance regression in a database benchmark.  So, we take
1159          * care to only zero out what's needed.
1160          */
1161         memset(dio, 0, offsetof(struct dio, pages));
1162
1163         dio->flags = flags;
1164         if (dio->flags & DIO_LOCKING) {
1165                 if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
1166                         struct address_space *mapping =
1167                                         iocb->ki_filp->f_mapping;
1168
1169                         /* will be released by direct_io_worker */
1170                         inode_lock(inode);
1171
1172                         retval = filemap_write_and_wait_range(mapping, offset,
1173                                                               end - 1);
1174                         if (retval) {
1175                                 inode_unlock(inode);
1176                                 kmem_cache_free(dio_cache, dio);
1177                                 goto out;
1178                         }
1179                 }
1180         }
1181
1182         /* Once we sampled i_size check for reads beyond EOF */
1183         dio->i_size = i_size_read(inode);
1184         if (iov_iter_rw(iter) == READ && offset >= dio->i_size) {
1185                 if (dio->flags & DIO_LOCKING)
1186                         inode_unlock(inode);
1187                 kmem_cache_free(dio_cache, dio);
1188                 retval = 0;
1189                 goto out;
1190         }
1191
1192         /*
1193          * For file extending writes updating i_size before data writeouts
1194          * complete can expose uninitialized blocks in dumb filesystems.
1195          * In that case we need to wait for I/O completion even if asked
1196          * for an asynchronous write.
1197          */
1198         if (is_sync_kiocb(iocb))
1199                 dio->is_async = false;
1200         else if (!(dio->flags & DIO_ASYNC_EXTEND) &&
1201                  iov_iter_rw(iter) == WRITE && end > i_size_read(inode))
1202                 dio->is_async = false;
1203         else
1204                 dio->is_async = true;
1205
1206         dio->inode = inode;
1207         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
1208                 dio->op = REQ_OP_WRITE;
1209                 dio->op_flags = WRITE_ODIRECT;
1210         } else {
1211                 dio->op = REQ_OP_READ;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * For AIO O_(D)SYNC writes we need to defer completions to a workqueue
1216          * so that we can call ->fsync.
1217          */
1218         if (dio->is_async && iov_iter_rw(iter) == WRITE &&
1219             ((iocb->ki_filp->f_flags & O_DSYNC) ||
1220              IS_SYNC(iocb->ki_filp->f_mapping->host))) {
1221                 retval = dio_set_defer_completion(dio);
1222                 if (retval) {
1223                         /*
1224                          * We grab i_mutex only for reads so we don't have
1225                          * to release it here
1226                          */
1227                         kmem_cache_free(dio_cache, dio);
1228                         goto out;
1229                 }
1230         }
1231
1232         /*
1233          * Will be decremented at I/O completion time.
1234          */
1235         if (!(dio->flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
1236                 inode_dio_begin(inode);
1237
1238         retval = 0;
1239         sdio.blkbits = blkbits;
1240         sdio.blkfactor = i_blkbits - blkbits;
1241         sdio.block_in_file = offset >> blkbits;
1242
1243         sdio.get_block = get_block;
1244         dio->end_io = end_io;
1245         sdio.submit_io = submit_io;
1246         sdio.final_block_in_bio = -1;
1247         sdio.next_block_for_io = -1;
1248
1249         dio->iocb = iocb;
1250
1251         spin_lock_init(&dio->bio_lock);
1252         dio->refcount = 1;
1253
1254         dio->should_dirty = (iter->type == ITER_IOVEC);
1255         sdio.iter = iter;
1256         sdio.final_block_in_request =
1257                 (offset + iov_iter_count(iter)) >> blkbits;
1258
1259         /*
1260          * In case of non-aligned buffers, we may need 2 more
1261          * pages since we need to zero out first and last block.
1262          */
1263         if (unlikely(sdio.blkfactor))
1264                 sdio.pages_in_io = 2;
1265
1266         sdio.pages_in_io += iov_iter_npages(iter, INT_MAX);
1267
1268         blk_start_plug(&plug);
1269
1270         retval = do_direct_IO(dio, &sdio, &map_bh);
1271         if (retval)
1272                 dio_cleanup(dio, &sdio);
1273
1274         if (retval == -ENOTBLK) {
1275                 /*
1276                  * The remaining part of the request will be
1277                  * be handled by buffered I/O when we return
1278                  */
1279                 retval = 0;
1280         }
1281         /*
1282          * There may be some unwritten disk at the end of a part-written
1283          * fs-block-sized block.  Go zero that now.
1284          */
1285         dio_zero_block(dio, &sdio, 1, &map_bh);
1286
1287         if (sdio.cur_page) {
1288                 ssize_t ret2;
1289
1290                 ret2 = dio_send_cur_page(dio, &sdio, &map_bh);
1291                 if (retval == 0)
1292                         retval = ret2;
1293                 put_page(sdio.cur_page);
1294                 sdio.cur_page = NULL;
1295         }
1296         if (sdio.bio)
1297                 dio_bio_submit(dio, &sdio);
1298
1299         blk_finish_plug(&plug);
1300
1301         /*
1302          * It is possible that, we return short IO due to end of file.
1303          * In that case, we need to release all the pages we got hold on.
1304          */
1305         dio_cleanup(dio, &sdio);
1306
1307         /*
1308          * All block lookups have been performed. For READ requests
1309          * we can let i_mutex go now that its achieved its purpose
1310          * of protecting us from looking up uninitialized blocks.
1311          */
1312         if (iov_iter_rw(iter) == READ && (dio->flags & DIO_LOCKING))
1313                 inode_unlock(dio->inode);
1314
1315         /*
1316          * The only time we want to leave bios in flight is when a successful
1317          * partial aio read or full aio write have been setup.  In that case
1318          * bio completion will call aio_complete.  The only time it's safe to
1319          * call aio_complete is when we return -EIOCBQUEUED, so we key on that.
1320          * This had *better* be the only place that raises -EIOCBQUEUED.
1321          */
1322         BUG_ON(retval == -EIOCBQUEUED);
1323         if (dio->is_async && retval == 0 && dio->result &&
1324             (iov_iter_rw(iter) == READ || dio->result == count))
1325                 retval = -EIOCBQUEUED;
1326         else
1327                 dio_await_completion(dio);
1328
1329         if (drop_refcount(dio) == 0) {
1330                 retval = dio_complete(dio, retval, false);
1331         } else
1332                 BUG_ON(retval != -EIOCBQUEUED);
1333
1334 out:
1335         return retval;
1336 }
1337
1338 ssize_t __blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
1339                              struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
1340                              get_block_t get_block,
1341                              dio_iodone_t end_io, dio_submit_t submit_io,
1342                              int flags)
1343 {
1344         /*
1345          * The block device state is needed in the end to finally
1346          * submit everything.  Since it's likely to be cache cold
1347          * prefetch it here as first thing to hide some of the
1348          * latency.
1349          *
1350          * Attempt to prefetch the pieces we likely need later.
1351          */
1352         prefetch(&bdev->bd_disk->part_tbl);
1353         prefetch(bdev->bd_queue);
1354         prefetch((char *)bdev->bd_queue + SMP_CACHE_BYTES);
1355
1356         return do_blockdev_direct_IO(iocb, inode, bdev, iter, get_block,
1357                                      end_io, submit_io, flags);
1358 }
1359
1360 EXPORT_SYMBOL(__blockdev_direct_IO);
1361
1362 static __init int dio_init(void)
1363 {
1364         dio_cache = KMEM_CACHE(dio, SLAB_PANIC);
1365         return 0;
1366 }
1367 module_init(dio_init)