]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/direct-io.c
c87077d1dc33ee85bf4aee7bfda17d0b68f20d3b
[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                 /* ignore EFAULT if some IO has been done */
250                 if (unlikely(ret == -EFAULT) && transferred)
251                         ret = 0;
252         }
253
254         if (ret == 0)
255                 ret = dio->page_errors;
256         if (ret == 0)
257                 ret = dio->io_error;
258         if (ret == 0)
259                 ret = transferred;
260
261         if (dio->end_io) {
262                 int err;
263
264                 // XXX: ki_pos??
265                 err = dio->end_io(dio->iocb, offset, ret, dio->private);
266                 if (err)
267                         ret = err;
268         }
269
270         if (!(dio->flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
271                 inode_dio_end(dio->inode);
272
273         if (is_async) {
274                 /*
275                  * generic_write_sync expects ki_pos to have been updated
276                  * already, but the submission path only does this for
277                  * synchronous I/O.
278                  */
279                 dio->iocb->ki_pos += transferred;
280
281                 if (dio->op == REQ_OP_WRITE)
282                         ret = generic_write_sync(dio->iocb,  transferred);
283                 dio->iocb->ki_complete(dio->iocb, ret, 0);
284         }
285
286         kmem_cache_free(dio_cache, dio);
287         return ret;
288 }
289
290 static void dio_aio_complete_work(struct work_struct *work)
291 {
292         struct dio *dio = container_of(work, struct dio, complete_work);
293
294         dio_complete(dio, 0, true);
295 }
296
297 static blk_status_t dio_bio_complete(struct dio *dio, struct bio *bio);
298
299 /*
300  * Asynchronous IO callback. 
301  */
302 static void dio_bio_end_aio(struct bio *bio)
303 {
304         struct dio *dio = bio->bi_private;
305         unsigned long remaining;
306         unsigned long flags;
307
308         /* cleanup the bio */
309         dio_bio_complete(dio, bio);
310
311         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
312         remaining = --dio->refcount;
313         if (remaining == 1 && dio->waiter)
314                 wake_up_process(dio->waiter);
315         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
316
317         if (remaining == 0) {
318                 if (dio->result && dio->defer_completion) {
319                         INIT_WORK(&dio->complete_work, dio_aio_complete_work);
320                         queue_work(dio->inode->i_sb->s_dio_done_wq,
321                                    &dio->complete_work);
322                 } else {
323                         dio_complete(dio, 0, true);
324                 }
325         }
326 }
327
328 /*
329  * The BIO completion handler simply queues the BIO up for the process-context
330  * handler.
331  *
332  * During I/O bi_private points at the dio.  After I/O, bi_private is used to
333  * implement a singly-linked list of completed BIOs, at dio->bio_list.
334  */
335 static void dio_bio_end_io(struct bio *bio)
336 {
337         struct dio *dio = bio->bi_private;
338         unsigned long flags;
339
340         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
341         bio->bi_private = dio->bio_list;
342         dio->bio_list = bio;
343         if (--dio->refcount == 1 && dio->waiter)
344                 wake_up_process(dio->waiter);
345         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
346 }
347
348 /**
349  * dio_end_io - handle the end io action for the given bio
350  * @bio: The direct io bio thats being completed
351  *
352  * This is meant to be called by any filesystem that uses their own dio_submit_t
353  * so that the DIO specific endio actions are dealt with after the filesystem
354  * has done it's completion work.
355  */
356 void dio_end_io(struct bio *bio)
357 {
358         struct dio *dio = bio->bi_private;
359
360         if (dio->is_async)
361                 dio_bio_end_aio(bio);
362         else
363                 dio_bio_end_io(bio);
364 }
365 EXPORT_SYMBOL_GPL(dio_end_io);
366
367 static inline void
368 dio_bio_alloc(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
369               struct block_device *bdev,
370               sector_t first_sector, int nr_vecs)
371 {
372         struct bio *bio;
373
374         /*
375          * bio_alloc() is guaranteed to return a bio when called with
376          * __GFP_RECLAIM and we request a valid number of vectors.
377          */
378         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_vecs);
379
380         bio->bi_bdev = bdev;
381         bio->bi_iter.bi_sector = first_sector;
382         bio_set_op_attrs(bio, dio->op, dio->op_flags);
383         if (dio->is_async)
384                 bio->bi_end_io = dio_bio_end_aio;
385         else
386                 bio->bi_end_io = dio_bio_end_io;
387
388         sdio->bio = bio;
389         sdio->logical_offset_in_bio = sdio->cur_page_fs_offset;
390 }
391
392 /*
393  * In the AIO read case we speculatively dirty the pages before starting IO.
394  * During IO completion, any of these pages which happen to have been written
395  * back will be redirtied by bio_check_pages_dirty().
396  *
397  * bios hold a dio reference between submit_bio and ->end_io.
398  */
399 static inline void dio_bio_submit(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio)
400 {
401         struct bio *bio = sdio->bio;
402         unsigned long flags;
403
404         bio->bi_private = dio;
405
406         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
407         dio->refcount++;
408         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
409
410         if (dio->is_async && dio->op == REQ_OP_READ && dio->should_dirty)
411                 bio_set_pages_dirty(bio);
412
413         dio->bio_bdev = bio->bi_bdev;
414
415         if (sdio->submit_io) {
416                 sdio->submit_io(bio, dio->inode, sdio->logical_offset_in_bio);
417                 dio->bio_cookie = BLK_QC_T_NONE;
418         } else
419                 dio->bio_cookie = submit_bio(bio);
420
421         sdio->bio = NULL;
422         sdio->boundary = 0;
423         sdio->logical_offset_in_bio = 0;
424 }
425
426 /*
427  * Release any resources in case of a failure
428  */
429 static inline void dio_cleanup(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio)
430 {
431         while (sdio->head < sdio->tail)
432                 put_page(dio->pages[sdio->head++]);
433 }
434
435 /*
436  * Wait for the next BIO to complete.  Remove it and return it.  NULL is
437  * returned once all BIOs have been completed.  This must only be called once
438  * all bios have been issued so that dio->refcount can only decrease.  This
439  * requires that that the caller hold a reference on the dio.
440  */
441 static struct bio *dio_await_one(struct dio *dio)
442 {
443         unsigned long flags;
444         struct bio *bio = NULL;
445
446         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
447
448         /*
449          * Wait as long as the list is empty and there are bios in flight.  bio
450          * completion drops the count, maybe adds to the list, and wakes while
451          * holding the bio_lock so we don't need set_current_state()'s barrier
452          * and can call it after testing our condition.
453          */
454         while (dio->refcount > 1 && dio->bio_list == NULL) {
455                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
456                 dio->waiter = current;
457                 spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
458                 if (!(dio->iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
459                     !blk_mq_poll(bdev_get_queue(dio->bio_bdev), dio->bio_cookie))
460                         io_schedule();
461                 /* wake up sets us TASK_RUNNING */
462                 spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
463                 dio->waiter = NULL;
464         }
465         if (dio->bio_list) {
466                 bio = dio->bio_list;
467                 dio->bio_list = bio->bi_private;
468         }
469         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
470         return bio;
471 }
472
473 /*
474  * Process one completed BIO.  No locks are held.
475  */
476 static blk_status_t dio_bio_complete(struct dio *dio, struct bio *bio)
477 {
478         struct bio_vec *bvec;
479         unsigned i;
480         blk_status_t err = bio->bi_status;
481
482         if (err) {
483                 if (err == BLK_STS_AGAIN && (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT))
484                         dio->io_error = -EAGAIN;
485                 else
486                         dio->io_error = -EIO;
487         }
488
489         if (dio->is_async && dio->op == REQ_OP_READ && dio->should_dirty) {
490                 bio_check_pages_dirty(bio);     /* transfers ownership */
491         } else {
492                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
493                         struct page *page = bvec->bv_page;
494
495                         if (dio->op == REQ_OP_READ && !PageCompound(page) &&
496                                         dio->should_dirty)
497                                 set_page_dirty_lock(page);
498                         put_page(page);
499                 }
500                 bio_put(bio);
501         }
502         return err;
503 }
504
505 /*
506  * Wait on and process all in-flight BIOs.  This must only be called once
507  * all bios have been issued so that the refcount can only decrease.
508  * This just waits for all bios to make it through dio_bio_complete.  IO
509  * errors are propagated through dio->io_error and should be propagated via
510  * dio_complete().
511  */
512 static void dio_await_completion(struct dio *dio)
513 {
514         struct bio *bio;
515         do {
516                 bio = dio_await_one(dio);
517                 if (bio)
518                         dio_bio_complete(dio, bio);
519         } while (bio);
520 }
521
522 /*
523  * A really large O_DIRECT read or write can generate a lot of BIOs.  So
524  * to keep the memory consumption sane we periodically reap any completed BIOs
525  * during the BIO generation phase.
526  *
527  * This also helps to limit the peak amount of pinned userspace memory.
528  */
529 static inline int dio_bio_reap(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio)
530 {
531         int ret = 0;
532
533         if (sdio->reap_counter++ >= 64) {
534                 while (dio->bio_list) {
535                         unsigned long flags;
536                         struct bio *bio;
537                         int ret2;
538
539                         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
540                         bio = dio->bio_list;
541                         dio->bio_list = bio->bi_private;
542                         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
543                         ret2 = blk_status_to_errno(dio_bio_complete(dio, bio));
544                         if (ret == 0)
545                                 ret = ret2;
546                 }
547                 sdio->reap_counter = 0;
548         }
549         return ret;
550 }
551
552 /*
553  * Create workqueue for deferred direct IO completions. We allocate the
554  * workqueue when it's first needed. This avoids creating workqueue for
555  * filesystems that don't need it and also allows us to create the workqueue
556  * late enough so the we can include s_id in the name of the workqueue.
557  */
558 int sb_init_dio_done_wq(struct super_block *sb)
559 {
560         struct workqueue_struct *old;
561         struct workqueue_struct *wq = alloc_workqueue("dio/%s",
562                                                       WQ_MEM_RECLAIM, 0,
563                                                       sb->s_id);
564         if (!wq)
565                 return -ENOMEM;
566         /*
567          * This has to be atomic as more DIOs can race to create the workqueue
568          */
569         old = cmpxchg(&sb->s_dio_done_wq, NULL, wq);
570         /* Someone created workqueue before us? Free ours... */
571         if (old)
572                 destroy_workqueue(wq);
573         return 0;
574 }
575
576 static int dio_set_defer_completion(struct dio *dio)
577 {
578         struct super_block *sb = dio->inode->i_sb;
579
580         if (dio->defer_completion)
581                 return 0;
582         dio->defer_completion = true;
583         if (!sb->s_dio_done_wq)
584                 return sb_init_dio_done_wq(sb);
585         return 0;
586 }
587
588 /*
589  * Call into the fs to map some more disk blocks.  We record the current number
590  * of available blocks at sdio->blocks_available.  These are in units of the
591  * fs blocksize, i_blocksize(inode).
592  *
593  * The fs is allowed to map lots of blocks at once.  If it wants to do that,
594  * it uses the passed inode-relative block number as the file offset, as usual.
595  *
596  * get_block() is passed the number of i_blkbits-sized blocks which direct_io
597  * has remaining to do.  The fs should not map more than this number of blocks.
598  *
599  * If the fs has mapped a lot of blocks, it should populate bh->b_size to
600  * indicate how much contiguous disk space has been made available at
601  * bh->b_blocknr.
602  *
603  * If *any* of the mapped blocks are new, then the fs must set buffer_new().
604  * This isn't very efficient...
605  *
606  * In the case of filesystem holes: the fs may return an arbitrarily-large
607  * hole by returning an appropriate value in b_size and by clearing
608  * buffer_mapped().  However the direct-io code will only process holes one
609  * block at a time - it will repeatedly call get_block() as it walks the hole.
610  */
611 static int get_more_blocks(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
612                            struct buffer_head *map_bh)
613 {
614         int ret;
615         sector_t fs_startblk;   /* Into file, in filesystem-sized blocks */
616         sector_t fs_endblk;     /* Into file, in filesystem-sized blocks */
617         unsigned long fs_count; /* Number of filesystem-sized blocks */
618         int create;
619         unsigned int i_blkbits = sdio->blkbits + sdio->blkfactor;
620
621         /*
622          * If there was a memory error and we've overwritten all the
623          * mapped blocks then we can now return that memory error
624          */
625         ret = dio->page_errors;
626         if (ret == 0) {
627                 BUG_ON(sdio->block_in_file >= sdio->final_block_in_request);
628                 fs_startblk = sdio->block_in_file >> sdio->blkfactor;
629                 fs_endblk = (sdio->final_block_in_request - 1) >>
630                                         sdio->blkfactor;
631                 fs_count = fs_endblk - fs_startblk + 1;
632
633                 map_bh->b_state = 0;
634                 map_bh->b_size = fs_count << i_blkbits;
635
636                 /*
637                  * For writes that could fill holes inside i_size on a
638                  * DIO_SKIP_HOLES filesystem we forbid block creations: only
639                  * overwrites are permitted. We will return early to the caller
640                  * once we see an unmapped buffer head returned, and the caller
641                  * will fall back to buffered I/O.
642                  *
643                  * Otherwise the decision is left to the get_blocks method,
644                  * which may decide to handle it or also return an unmapped
645                  * buffer head.
646                  */
647                 create = dio->op == REQ_OP_WRITE;
648                 if (dio->flags & DIO_SKIP_HOLES) {
649                         if (fs_startblk <= ((i_size_read(dio->inode) - 1) >>
650                                                         i_blkbits))
651                                 create = 0;
652                 }
653
654                 ret = (*sdio->get_block)(dio->inode, fs_startblk,
655                                                 map_bh, create);
656
657                 /* Store for completion */
658                 dio->private = map_bh->b_private;
659
660                 if (ret == 0 && buffer_defer_completion(map_bh))
661                         ret = dio_set_defer_completion(dio);
662         }
663         return ret;
664 }
665
666 /*
667  * There is no bio.  Make one now.
668  */
669 static inline int dio_new_bio(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
670                 sector_t start_sector, struct buffer_head *map_bh)
671 {
672         sector_t sector;
673         int ret, nr_pages;
674
675         ret = dio_bio_reap(dio, sdio);
676         if (ret)
677                 goto out;
678         sector = start_sector << (sdio->blkbits - 9);
679         nr_pages = min(sdio->pages_in_io, BIO_MAX_PAGES);
680         BUG_ON(nr_pages <= 0);
681         dio_bio_alloc(dio, sdio, map_bh->b_bdev, sector, nr_pages);
682         sdio->boundary = 0;
683 out:
684         return ret;
685 }
686
687 /*
688  * Attempt to put the current chunk of 'cur_page' into the current BIO.  If
689  * that was successful then update final_block_in_bio and take a ref against
690  * the just-added page.
691  *
692  * Return zero on success.  Non-zero means the caller needs to start a new BIO.
693  */
694 static inline int dio_bio_add_page(struct dio_submit *sdio)
695 {
696         int ret;
697
698         ret = bio_add_page(sdio->bio, sdio->cur_page,
699                         sdio->cur_page_len, sdio->cur_page_offset);
700         if (ret == sdio->cur_page_len) {
701                 /*
702                  * Decrement count only, if we are done with this page
703                  */
704                 if ((sdio->cur_page_len + sdio->cur_page_offset) == PAGE_SIZE)
705                         sdio->pages_in_io--;
706                 get_page(sdio->cur_page);
707                 sdio->final_block_in_bio = sdio->cur_page_block +
708                         (sdio->cur_page_len >> sdio->blkbits);
709                 ret = 0;
710         } else {
711                 ret = 1;
712         }
713         return ret;
714 }
715                 
716 /*
717  * Put cur_page under IO.  The section of cur_page which is described by
718  * cur_page_offset,cur_page_len is put into a BIO.  The section of cur_page
719  * starts on-disk at cur_page_block.
720  *
721  * We take a ref against the page here (on behalf of its presence in the bio).
722  *
723  * The caller of this function is responsible for removing cur_page from the
724  * dio, and for dropping the refcount which came from that presence.
725  */
726 static inline int dio_send_cur_page(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
727                 struct buffer_head *map_bh)
728 {
729         int ret = 0;
730
731         if (sdio->bio) {
732                 loff_t cur_offset = sdio->cur_page_fs_offset;
733                 loff_t bio_next_offset = sdio->logical_offset_in_bio +
734                         sdio->bio->bi_iter.bi_size;
735
736                 /*
737                  * See whether this new request is contiguous with the old.
738                  *
739                  * Btrfs cannot handle having logically non-contiguous requests
740                  * submitted.  For example if you have
741                  *
742                  * Logical:  [0-4095][HOLE][8192-12287]
743                  * Physical: [0-4095]      [4096-8191]
744                  *
745                  * We cannot submit those pages together as one BIO.  So if our
746                  * current logical offset in the file does not equal what would
747                  * be the next logical offset in the bio, submit the bio we
748                  * have.
749                  */
750                 if (sdio->final_block_in_bio != sdio->cur_page_block ||
751                     cur_offset != bio_next_offset)
752                         dio_bio_submit(dio, sdio);
753         }
754
755         if (sdio->bio == NULL) {
756                 ret = dio_new_bio(dio, sdio, sdio->cur_page_block, map_bh);
757                 if (ret)
758                         goto out;
759         }
760
761         if (dio_bio_add_page(sdio) != 0) {
762                 dio_bio_submit(dio, sdio);
763                 ret = dio_new_bio(dio, sdio, sdio->cur_page_block, map_bh);
764                 if (ret == 0) {
765                         ret = dio_bio_add_page(sdio);
766                         BUG_ON(ret != 0);
767                 }
768         }
769 out:
770         return ret;
771 }
772
773 /*
774  * An autonomous function to put a chunk of a page under deferred IO.
775  *
776  * The caller doesn't actually know (or care) whether this piece of page is in
777  * a BIO, or is under IO or whatever.  We just take care of all possible 
778  * situations here.  The separation between the logic of do_direct_IO() and
779  * that of submit_page_section() is important for clarity.  Please don't break.
780  *
781  * The chunk of page starts on-disk at blocknr.
782  *
783  * We perform deferred IO, by recording the last-submitted page inside our
784  * private part of the dio structure.  If possible, we just expand the IO
785  * across that page here.
786  *
787  * If that doesn't work out then we put the old page into the bio and add this
788  * page to the dio instead.
789  */
790 static inline int
791 submit_page_section(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio, struct page *page,
792                     unsigned offset, unsigned len, sector_t blocknr,
793                     struct buffer_head *map_bh)
794 {
795         int ret = 0;
796
797         if (dio->op == REQ_OP_WRITE) {
798                 /*
799                  * Read accounting is performed in submit_bio()
800                  */
801                 task_io_account_write(len);
802         }
803
804         /*
805          * Can we just grow the current page's presence in the dio?
806          */
807         if (sdio->cur_page == page &&
808             sdio->cur_page_offset + sdio->cur_page_len == offset &&
809             sdio->cur_page_block +
810             (sdio->cur_page_len >> sdio->blkbits) == blocknr) {
811                 sdio->cur_page_len += len;
812                 goto out;
813         }
814
815         /*
816          * If there's a deferred page already there then send it.
817          */
818         if (sdio->cur_page) {
819                 ret = dio_send_cur_page(dio, sdio, map_bh);
820                 put_page(sdio->cur_page);
821                 sdio->cur_page = NULL;
822                 if (ret)
823                         return ret;
824         }
825
826         get_page(page);         /* It is in dio */
827         sdio->cur_page = page;
828         sdio->cur_page_offset = offset;
829         sdio->cur_page_len = len;
830         sdio->cur_page_block = blocknr;
831         sdio->cur_page_fs_offset = sdio->block_in_file << sdio->blkbits;
832 out:
833         /*
834          * If sdio->boundary then we want to schedule the IO now to
835          * avoid metadata seeks.
836          */
837         if (sdio->boundary) {
838                 ret = dio_send_cur_page(dio, sdio, map_bh);
839                 dio_bio_submit(dio, sdio);
840                 put_page(sdio->cur_page);
841                 sdio->cur_page = NULL;
842         }
843         return ret;
844 }
845
846 /*
847  * If we are not writing the entire block and get_block() allocated
848  * the block for us, we need to fill-in the unused portion of the
849  * block with zeros. This happens only if user-buffer, fileoffset or
850  * io length is not filesystem block-size multiple.
851  *
852  * `end' is zero if we're doing the start of the IO, 1 at the end of the
853  * IO.
854  */
855 static inline void dio_zero_block(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
856                 int end, struct buffer_head *map_bh)
857 {
858         unsigned dio_blocks_per_fs_block;
859         unsigned this_chunk_blocks;     /* In dio_blocks */
860         unsigned this_chunk_bytes;
861         struct page *page;
862
863         sdio->start_zero_done = 1;
864         if (!sdio->blkfactor || !buffer_new(map_bh))
865                 return;
866
867         dio_blocks_per_fs_block = 1 << sdio->blkfactor;
868         this_chunk_blocks = sdio->block_in_file & (dio_blocks_per_fs_block - 1);
869
870         if (!this_chunk_blocks)
871                 return;
872
873         /*
874          * We need to zero out part of an fs block.  It is either at the
875          * beginning or the end of the fs block.
876          */
877         if (end) 
878                 this_chunk_blocks = dio_blocks_per_fs_block - this_chunk_blocks;
879
880         this_chunk_bytes = this_chunk_blocks << sdio->blkbits;
881
882         page = ZERO_PAGE(0);
883         if (submit_page_section(dio, sdio, page, 0, this_chunk_bytes,
884                                 sdio->next_block_for_io, map_bh))
885                 return;
886
887         sdio->next_block_for_io += this_chunk_blocks;
888 }
889
890 /*
891  * Walk the user pages, and the file, mapping blocks to disk and generating
892  * a sequence of (page,offset,len,block) mappings.  These mappings are injected
893  * into submit_page_section(), which takes care of the next stage of submission
894  *
895  * Direct IO against a blockdev is different from a file.  Because we can
896  * happily perform page-sized but 512-byte aligned IOs.  It is important that
897  * blockdev IO be able to have fine alignment and large sizes.
898  *
899  * So what we do is to permit the ->get_block function to populate bh.b_size
900  * with the size of IO which is permitted at this offset and this i_blkbits.
901  *
902  * For best results, the blockdev should be set up with 512-byte i_blkbits and
903  * it should set b_size to PAGE_SIZE or more inside get_block().  This gives
904  * fine alignment but still allows this function to work in PAGE_SIZE units.
905  */
906 static int do_direct_IO(struct dio *dio, struct dio_submit *sdio,
907                         struct buffer_head *map_bh)
908 {
909         const unsigned blkbits = sdio->blkbits;
910         const unsigned i_blkbits = blkbits + sdio->blkfactor;
911         int ret = 0;
912
913         while (sdio->block_in_file < sdio->final_block_in_request) {
914                 struct page *page;
915                 size_t from, to;
916
917                 page = dio_get_page(dio, sdio);
918                 if (IS_ERR(page)) {
919                         ret = PTR_ERR(page);
920                         goto out;
921                 }
922                 from = sdio->head ? 0 : sdio->from;
923                 to = (sdio->head == sdio->tail - 1) ? sdio->to : PAGE_SIZE;
924                 sdio->head++;
925
926                 while (from < to) {
927                         unsigned this_chunk_bytes;      /* # of bytes mapped */
928                         unsigned this_chunk_blocks;     /* # of blocks */
929                         unsigned u;
930
931                         if (sdio->blocks_available == 0) {
932                                 /*
933                                  * Need to go and map some more disk
934                                  */
935                                 unsigned long blkmask;
936                                 unsigned long dio_remainder;
937
938                                 ret = get_more_blocks(dio, sdio, map_bh);
939                                 if (ret) {
940                                         put_page(page);
941                                         goto out;
942                                 }
943                                 if (!buffer_mapped(map_bh))
944                                         goto do_holes;
945
946                                 sdio->blocks_available =
947                                                 map_bh->b_size >> blkbits;
948                                 sdio->next_block_for_io =
949                                         map_bh->b_blocknr << sdio->blkfactor;
950                                 if (buffer_new(map_bh)) {
951                                         clean_bdev_aliases(
952                                                 map_bh->b_bdev,
953                                                 map_bh->b_blocknr,
954                                                 map_bh->b_size >> i_blkbits);
955                                 }
956
957                                 if (!sdio->blkfactor)
958                                         goto do_holes;
959
960                                 blkmask = (1 << sdio->blkfactor) - 1;
961                                 dio_remainder = (sdio->block_in_file & blkmask);
962
963                                 /*
964                                  * If we are at the start of IO and that IO
965                                  * starts partway into a fs-block,
966                                  * dio_remainder will be non-zero.  If the IO
967                                  * is a read then we can simply advance the IO
968                                  * cursor to the first block which is to be
969                                  * read.  But if the IO is a write and the
970                                  * block was newly allocated we cannot do that;
971                                  * the start of the fs block must be zeroed out
972                                  * on-disk
973                                  */
974                                 if (!buffer_new(map_bh))
975                                         sdio->next_block_for_io += dio_remainder;
976                                 sdio->blocks_available -= dio_remainder;
977                         }
978 do_holes:
979                         /* Handle holes */
980                         if (!buffer_mapped(map_bh)) {
981                                 loff_t i_size_aligned;
982
983                                 /* AKPM: eargh, -ENOTBLK is a hack */
984                                 if (dio->op == REQ_OP_WRITE) {
985                                         put_page(page);
986                                         return -ENOTBLK;
987                                 }
988
989                                 /*
990                                  * Be sure to account for a partial block as the
991                                  * last block in the file
992                                  */
993                                 i_size_aligned = ALIGN(i_size_read(dio->inode),
994                                                         1 << blkbits);
995                                 if (sdio->block_in_file >=
996                                                 i_size_aligned >> blkbits) {
997                                         /* We hit eof */
998                                         put_page(page);
999                                         goto out;
1000                                 }
1001                                 zero_user(page, from, 1 << blkbits);
1002                                 sdio->block_in_file++;
1003                                 from += 1 << blkbits;
1004                                 dio->result += 1 << blkbits;
1005                                 goto next_block;
1006                         }
1007
1008                         /*
1009                          * If we're performing IO which has an alignment which
1010                          * is finer than the underlying fs, go check to see if
1011                          * we must zero out the start of this block.
1012                          */
1013                         if (unlikely(sdio->blkfactor && !sdio->start_zero_done))
1014                                 dio_zero_block(dio, sdio, 0, map_bh);
1015
1016                         /*
1017                          * Work out, in this_chunk_blocks, how much disk we
1018                          * can add to this page
1019                          */
1020                         this_chunk_blocks = sdio->blocks_available;
1021                         u = (to - from) >> blkbits;
1022                         if (this_chunk_blocks > u)
1023                                 this_chunk_blocks = u;
1024                         u = sdio->final_block_in_request - sdio->block_in_file;
1025                         if (this_chunk_blocks > u)
1026                                 this_chunk_blocks = u;
1027                         this_chunk_bytes = this_chunk_blocks << blkbits;
1028                         BUG_ON(this_chunk_bytes == 0);
1029
1030                         if (this_chunk_blocks == sdio->blocks_available)
1031                                 sdio->boundary = buffer_boundary(map_bh);
1032                         ret = submit_page_section(dio, sdio, page,
1033                                                   from,
1034                                                   this_chunk_bytes,
1035                                                   sdio->next_block_for_io,
1036                                                   map_bh);
1037                         if (ret) {
1038                                 put_page(page);
1039                                 goto out;
1040                         }
1041                         sdio->next_block_for_io += this_chunk_blocks;
1042
1043                         sdio->block_in_file += this_chunk_blocks;
1044                         from += this_chunk_bytes;
1045                         dio->result += this_chunk_bytes;
1046                         sdio->blocks_available -= this_chunk_blocks;
1047 next_block:
1048                         BUG_ON(sdio->block_in_file > sdio->final_block_in_request);
1049                         if (sdio->block_in_file == sdio->final_block_in_request)
1050                                 break;
1051                 }
1052
1053                 /* Drop the ref which was taken in get_user_pages() */
1054                 put_page(page);
1055         }
1056 out:
1057         return ret;
1058 }
1059
1060 static inline int drop_refcount(struct dio *dio)
1061 {
1062         int ret2;
1063         unsigned long flags;
1064
1065         /*
1066          * Sync will always be dropping the final ref and completing the
1067          * operation.  AIO can if it was a broken operation described above or
1068          * in fact if all the bios race to complete before we get here.  In
1069          * that case dio_complete() translates the EIOCBQUEUED into the proper
1070          * return code that the caller will hand to ->complete().
1071          *
1072          * This is managed by the bio_lock instead of being an atomic_t so that
1073          * completion paths can drop their ref and use the remaining count to
1074          * decide to wake the submission path atomically.
1075          */
1076         spin_lock_irqsave(&dio->bio_lock, flags);
1077         ret2 = --dio->refcount;
1078         spin_unlock_irqrestore(&dio->bio_lock, flags);
1079         return ret2;
1080 }
1081
1082 /*
1083  * This is a library function for use by filesystem drivers.
1084  *
1085  * The locking rules are governed by the flags parameter:
1086  *  - if the flags value contains DIO_LOCKING we use a fancy locking
1087  *    scheme for dumb filesystems.
1088  *    For writes this function is called under i_mutex and returns with
1089  *    i_mutex held, for reads, i_mutex is not held on entry, but it is
1090  *    taken and dropped again before returning.
1091  *  - if the flags value does NOT contain DIO_LOCKING we don't use any
1092  *    internal locking but rather rely on the filesystem to synchronize
1093  *    direct I/O reads/writes versus each other and truncate.
1094  *
1095  * To help with locking against truncate we incremented the i_dio_count
1096  * counter before starting direct I/O, and decrement it once we are done.
1097  * Truncate can wait for it to reach zero to provide exclusion.  It is
1098  * expected that filesystem provide exclusion between new direct I/O
1099  * and truncates.  For DIO_LOCKING filesystems this is done by i_mutex,
1100  * but other filesystems need to take care of this on their own.
1101  *
1102  * NOTE: if you pass "sdio" to anything by pointer make sure that function
1103  * is always inlined. Otherwise gcc is unable to split the structure into
1104  * individual fields and will generate much worse code. This is important
1105  * for the whole file.
1106  */
1107 static inline ssize_t
1108 do_blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
1109                       struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
1110                       get_block_t get_block, dio_iodone_t end_io,
1111                       dio_submit_t submit_io, int flags)
1112 {
1113         unsigned i_blkbits = ACCESS_ONCE(inode->i_blkbits);
1114         unsigned blkbits = i_blkbits;
1115         unsigned blocksize_mask = (1 << blkbits) - 1;
1116         ssize_t retval = -EINVAL;
1117         size_t count = iov_iter_count(iter);
1118         loff_t offset = iocb->ki_pos;
1119         loff_t end = offset + count;
1120         struct dio *dio;
1121         struct dio_submit sdio = { 0, };
1122         struct buffer_head map_bh = { 0, };
1123         struct blk_plug plug;
1124         unsigned long align = offset | iov_iter_alignment(iter);
1125
1126         /*
1127          * Avoid references to bdev if not absolutely needed to give
1128          * the early prefetch in the caller enough time.
1129          */
1130
1131         if (align & blocksize_mask) {
1132                 if (bdev)
1133                         blkbits = blksize_bits(bdev_logical_block_size(bdev));
1134                 blocksize_mask = (1 << blkbits) - 1;
1135                 if (align & blocksize_mask)
1136                         goto out;
1137         }
1138
1139         /* watch out for a 0 len io from a tricksy fs */
1140         if (iov_iter_rw(iter) == READ && !iov_iter_count(iter))
1141                 return 0;
1142
1143         dio = kmem_cache_alloc(dio_cache, GFP_KERNEL);
1144         retval = -ENOMEM;
1145         if (!dio)
1146                 goto out;
1147         /*
1148          * Believe it or not, zeroing out the page array caused a .5%
1149          * performance regression in a database benchmark.  So, we take
1150          * care to only zero out what's needed.
1151          */
1152         memset(dio, 0, offsetof(struct dio, pages));
1153
1154         dio->flags = flags;
1155         if (dio->flags & DIO_LOCKING) {
1156                 if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
1157                         struct address_space *mapping =
1158                                         iocb->ki_filp->f_mapping;
1159
1160                         /* will be released by direct_io_worker */
1161                         inode_lock(inode);
1162
1163                         retval = filemap_write_and_wait_range(mapping, offset,
1164                                                               end - 1);
1165                         if (retval) {
1166                                 inode_unlock(inode);
1167                                 kmem_cache_free(dio_cache, dio);
1168                                 goto out;
1169                         }
1170                 }
1171         }
1172
1173         /* Once we sampled i_size check for reads beyond EOF */
1174         dio->i_size = i_size_read(inode);
1175         if (iov_iter_rw(iter) == READ && offset >= dio->i_size) {
1176                 if (dio->flags & DIO_LOCKING)
1177                         inode_unlock(inode);
1178                 kmem_cache_free(dio_cache, dio);
1179                 retval = 0;
1180                 goto out;
1181         }
1182
1183         /*
1184          * For file extending writes updating i_size before data writeouts
1185          * complete can expose uninitialized blocks in dumb filesystems.
1186          * In that case we need to wait for I/O completion even if asked
1187          * for an asynchronous write.
1188          */
1189         if (is_sync_kiocb(iocb))
1190                 dio->is_async = false;
1191         else if (!(dio->flags & DIO_ASYNC_EXTEND) &&
1192                  iov_iter_rw(iter) == WRITE && end > i_size_read(inode))
1193                 dio->is_async = false;
1194         else
1195                 dio->is_async = true;
1196
1197         dio->inode = inode;
1198         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
1199                 dio->op = REQ_OP_WRITE;
1200                 dio->op_flags = REQ_SYNC | REQ_IDLE;
1201                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
1202                         dio->op_flags |= REQ_NOWAIT;
1203         } else {
1204                 dio->op = REQ_OP_READ;
1205         }
1206
1207         /*
1208          * For AIO O_(D)SYNC writes we need to defer completions to a workqueue
1209          * so that we can call ->fsync.
1210          */
1211         if (dio->is_async && iov_iter_rw(iter) == WRITE &&
1212             ((iocb->ki_filp->f_flags & O_DSYNC) ||
1213              IS_SYNC(iocb->ki_filp->f_mapping->host))) {
1214                 retval = dio_set_defer_completion(dio);
1215                 if (retval) {
1216                         /*
1217                          * We grab i_mutex only for reads so we don't have
1218                          * to release it here
1219                          */
1220                         kmem_cache_free(dio_cache, dio);
1221                         goto out;
1222                 }
1223         }
1224
1225         /*
1226          * Will be decremented at I/O completion time.
1227          */
1228         if (!(dio->flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
1229                 inode_dio_begin(inode);
1230
1231         retval = 0;
1232         sdio.blkbits = blkbits;
1233         sdio.blkfactor = i_blkbits - blkbits;
1234         sdio.block_in_file = offset >> blkbits;
1235
1236         sdio.get_block = get_block;
1237         dio->end_io = end_io;
1238         sdio.submit_io = submit_io;
1239         sdio.final_block_in_bio = -1;
1240         sdio.next_block_for_io = -1;
1241
1242         dio->iocb = iocb;
1243
1244         spin_lock_init(&dio->bio_lock);
1245         dio->refcount = 1;
1246
1247         dio->should_dirty = (iter->type == ITER_IOVEC);
1248         sdio.iter = iter;
1249         sdio.final_block_in_request =
1250                 (offset + iov_iter_count(iter)) >> blkbits;
1251
1252         /*
1253          * In case of non-aligned buffers, we may need 2 more
1254          * pages since we need to zero out first and last block.
1255          */
1256         if (unlikely(sdio.blkfactor))
1257                 sdio.pages_in_io = 2;
1258
1259         sdio.pages_in_io += iov_iter_npages(iter, INT_MAX);
1260
1261         blk_start_plug(&plug);
1262
1263         retval = do_direct_IO(dio, &sdio, &map_bh);
1264         if (retval)
1265                 dio_cleanup(dio, &sdio);
1266
1267         if (retval == -ENOTBLK) {
1268                 /*
1269                  * The remaining part of the request will be
1270                  * be handled by buffered I/O when we return
1271                  */
1272                 retval = 0;
1273         }
1274         /*
1275          * There may be some unwritten disk at the end of a part-written
1276          * fs-block-sized block.  Go zero that now.
1277          */
1278         dio_zero_block(dio, &sdio, 1, &map_bh);
1279
1280         if (sdio.cur_page) {
1281                 ssize_t ret2;
1282
1283                 ret2 = dio_send_cur_page(dio, &sdio, &map_bh);
1284                 if (retval == 0)
1285                         retval = ret2;
1286                 put_page(sdio.cur_page);
1287                 sdio.cur_page = NULL;
1288         }
1289         if (sdio.bio)
1290                 dio_bio_submit(dio, &sdio);
1291
1292         blk_finish_plug(&plug);
1293
1294         /*
1295          * It is possible that, we return short IO due to end of file.
1296          * In that case, we need to release all the pages we got hold on.
1297          */
1298         dio_cleanup(dio, &sdio);
1299
1300         /*
1301          * All block lookups have been performed. For READ requests
1302          * we can let i_mutex go now that its achieved its purpose
1303          * of protecting us from looking up uninitialized blocks.
1304          */
1305         if (iov_iter_rw(iter) == READ && (dio->flags & DIO_LOCKING))
1306                 inode_unlock(dio->inode);
1307
1308         /*
1309          * The only time we want to leave bios in flight is when a successful
1310          * partial aio read or full aio write have been setup.  In that case
1311          * bio completion will call aio_complete.  The only time it's safe to
1312          * call aio_complete is when we return -EIOCBQUEUED, so we key on that.
1313          * This had *better* be the only place that raises -EIOCBQUEUED.
1314          */
1315         BUG_ON(retval == -EIOCBQUEUED);
1316         if (dio->is_async && retval == 0 && dio->result &&
1317             (iov_iter_rw(iter) == READ || dio->result == count))
1318                 retval = -EIOCBQUEUED;
1319         else
1320                 dio_await_completion(dio);
1321
1322         if (drop_refcount(dio) == 0) {
1323                 retval = dio_complete(dio, retval, false);
1324         } else
1325                 BUG_ON(retval != -EIOCBQUEUED);
1326
1327 out:
1328         return retval;
1329 }
1330
1331 ssize_t __blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
1332                              struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
1333                              get_block_t get_block,
1334                              dio_iodone_t end_io, dio_submit_t submit_io,
1335                              int flags)
1336 {
1337         /*
1338          * The block device state is needed in the end to finally
1339          * submit everything.  Since it's likely to be cache cold
1340          * prefetch it here as first thing to hide some of the
1341          * latency.
1342          *
1343          * Attempt to prefetch the pieces we likely need later.
1344          */
1345         prefetch(&bdev->bd_disk->part_tbl);
1346         prefetch(bdev->bd_queue);
1347         prefetch((char *)bdev->bd_queue + SMP_CACHE_BYTES);
1348
1349         return do_blockdev_direct_IO(iocb, inode, bdev, iter, get_block,
1350                                      end_io, submit_io, flags);
1351 }
1352
1353 EXPORT_SYMBOL(__blockdev_direct_IO);
1354
1355 static __init int dio_init(void)
1356 {
1357         dio_cache = KMEM_CACHE(dio, SLAB_PANIC);
1358         return 0;
1359 }
1360 module_init(dio_init)