fs/bio.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11  * GNU General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
  14  * along with this program; if not, write to the Free Software
  15  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
  16  *
  17  */
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/swap.h>
  20 #include <linux/bio.h>
  21 #include <linux/blkdev.h>
  22 #include <linux/iocontext.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/export.h>
  27 #include <linux/mempool.h>
  28 #include <linux/workqueue.h>
  29 #include <linux/cgroup.h>
  30 #include <scsi/sg.h>            /* for struct sg_iovec */
  31
  32 #include <trace/events/block.h>
  33
  34 /*
  35  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
  36  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
  37  */
  38 #define BIO_INLINE_VECS         4
  39
  40 static mempool_t *bio_split_pool __read_mostly;
  41
  42 /*
  43  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
  44  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
  45  * unsigned short
  46  */
  47 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
  48 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
  49         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
  50 };
  51 #undef BV
  52
  53 /*
  54  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
  55  * IO code that does not need private memory pools.
  56  */
  57 struct bio_set *fs_bio_set;
  58 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
  59
  60 /*
  61  * Our slab pool management
  62  */
  63 struct bio_slab {
  64         struct kmem_cache *slab;
  65         unsigned int slab_ref;
  66         unsigned int slab_size;
  67         char name[8];
  68 };
  69 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
  70 static struct bio_slab *bio_slabs;
  71 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
  72
  73 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
  74 {
  75         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
  76         struct kmem_cache *slab = NULL;
  77         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
  78         unsigned int i, entry = -1;
  79
  80         mutex_lock(&bio_slab_lock);
  81
  82         i = 0;
  83         while (i < bio_slab_nr) {
  84                 bslab = &bio_slabs[i];
  85
  86                 if (!bslab->slab && entry == -1)
  87                         entry = i;
  88                 else if (bslab->slab_size == sz) {
  89                         slab = bslab->slab;
  90                         bslab->slab_ref++;
  91                         break;
  92                 }
  93                 i++;
  94         }
  95
  96         if (slab)
  97                 goto out_unlock;
  98
  99         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
 100                 bio_slab_max <<= 1;
 101                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
 102                                          bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
 103                                          GFP_KERNEL);
 104                 if (!new_bio_slabs)
 105                         goto out_unlock;
 106                 bio_slabs = new_bio_slabs;
 107         }
 108         if (entry == -1)
 109                 entry = bio_slab_nr++;
 110
 111         bslab = &bio_slabs[entry];
 112
 113         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
 114         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
 115         if (!slab)
 116                 goto out_unlock;
 117
 118         printk(KERN_INFO "bio: create slab <%s> at %d\n", bslab->name, entry);
 119         bslab->slab = slab;
 120         bslab->slab_ref = 1;
 121         bslab->slab_size = sz;
 122 out_unlock:
 123         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
 124         return slab;
 125 }
 126
 127 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
 128 {
 129         struct bio_slab *bslab = NULL;
 130         unsigned int i;
 131
 132         mutex_lock(&bio_slab_lock);
 133
 134         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
 135                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
 136                         bslab = &bio_slabs[i];
 137                         break;
 138                 }
 139         }
 140
 141         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
 142                 goto out;
 143
 144         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
 145
 146         if (--bslab->slab_ref)
 147                 goto out;
 148
 149         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
 150         bslab->slab = NULL;
 151
 152 out:
 153         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
 154 }
 155
 156 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
 157 {
 158         return bvec_slabs[idx].nr_vecs;
 159 }
 160
 161 void bvec_free_bs(struct bio_set *bs, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
 162 {
 163         BIO_BUG_ON(idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
 164
 165         if (idx == BIOVEC_MAX_IDX)
 166                 mempool_free(bv, bs->bvec_pool);
 167         else {
 168                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
 169
 170                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
 171         }
 172 }
 173
 174 struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
 175                               struct bio_set *bs)
 176 {
 177         struct bio_vec *bvl;
 178
 179         /*
 180          * see comment near bvec_array define!
 181          */
 182         switch (nr) {
 183         case 1:
 184                 *idx = 0;
 185                 break;
 186         case 2 ... 4:
 187                 *idx = 1;
 188                 break;
 189         case 5 ... 16:
 190                 *idx = 2;
 191                 break;
 192         case 17 ... 64:
 193                 *idx = 3;
 194                 break;
 195         case 65 ... 128:
 196                 *idx = 4;
 197                 break;
 198         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
 199                 *idx = 5;
 200                 break;
 201         default:
 202                 return NULL;
 203         }
 204
 205         /*
 206          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
 207          * 1-vec entry pool is mempool backed.
 208          */
 209         if (*idx == BIOVEC_MAX_IDX) {
 210 fallback:
 211                 bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pool, gfp_mask);
 212         } else {
 213                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
 214                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_WAIT | __GFP_IO);
 215
 216                 /*
 217                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
 218                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
 219                  * in case of failure.
 220                  */
 221                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
 222
 223                 /*
 224                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_WAIT
 225                  * is set, retry with the 1-entry mempool
 226                  */
 227                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
 228                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_WAIT))) {
 229                         *idx = BIOVEC_MAX_IDX;
 230                         goto fallback;
 231                 }
 232         }
 233
 234         return bvl;
 235 }
 236
 237 static void __bio_free(struct bio *bio)
 238 {
 239         bio_disassociate_task(bio);
 240
 241         if (bio_integrity(bio))
 242                 bio_integrity_free(bio);
 243 }
 244
 245 static void bio_free(struct bio *bio)
 246 {
 247         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
 248         void *p;
 249
 250         __bio_free(bio);
 251
 252         if (bs) {
 253                 if (bio_has_allocated_vec(bio))
 254                         bvec_free_bs(bs, bio->bi_io_vec, BIO_POOL_IDX(bio));
 255
 256                 /*
 257                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
 258                  */
 259                 p = bio;
 260                 p -= bs->front_pad;
 261
 262                 mempool_free(p, bs->bio_pool);
 263         } else {
 264                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
 265                 kfree(bio);
 266         }
 267 }
 268
 269 void bio_init(struct bio *bio)
 270 {
 271         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
 272         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
 273         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
 274 }
 275 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
 276
 277 /**
 278  * bio_reset - reinitialize a bio
 279  * @bio:        bio to reset
 280  *
 281  * Description:
 282  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
 283  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
 284  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
 285  *   comment in struct bio.
 286  */
 287 void bio_reset(struct bio *bio)
 288 {
 289         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
 290
 291         __bio_free(bio);
 292
 293         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
 294         bio->bi_flags = flags|(1 << BIO_UPTODATE);
 295 }
 296 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
 297
 298 /**
 299  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
 300  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
 301  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
 302  * @bs:         the bio_set to allocate from.
 303  *
 304  * Description:
 305  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
 306  *   backed by the @bs's mempool.
 307  *
 308  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_WAIT is set then bio_alloc will always be
 309  *   able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees. To make this
 310  *   work, callers must never allocate more than 1 bio at a time from this pool.
 311  *   Callers that need to allocate more than 1 bio must always submit the
 312  *   previously allocated bio for IO before attempting to allocate a new one.
 313  *   Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
 314  *
 315  *   RETURNS:
 316  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
 317  */
 318 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
 319 {
 320         unsigned front_pad;
 321         unsigned inline_vecs;
 322         unsigned long idx = BIO_POOL_NONE;
 323         struct bio_vec *bvl = NULL;
 324         struct bio *bio;
 325         void *p;
 326
 327         if (!bs) {
 328                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
 329                         return NULL;
 330
 331                 p = kmalloc(sizeof(struct bio) +
 332                             nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
 333                             gfp_mask);
 334                 front_pad = 0;
 335                 inline_vecs = nr_iovecs;
 336         } else {
 337                 p = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
 338                 front_pad = bs->front_pad;
 339                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
 340         }
 341
 342         if (unlikely(!p))
 343                 return NULL;
 344
 345         bio = p + front_pad;
 346         bio_init(bio);
 347
 348         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
 349                 bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
 350                 if (unlikely(!bvl))
 351                         goto err_free;
 352         } else if (nr_iovecs) {
 353                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
 354         }
 355
 356         bio->bi_pool = bs;
 357         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
 358         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
 359         bio->bi_io_vec = bvl;
 360         return bio;
 361
 362 err_free:
 363         mempool_free(p, bs->bio_pool);
 364         return NULL;
 365 }
 366 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
 367
 368 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
 369 {
 370         unsigned long flags;
 371         struct bio_vec *bv;
 372         int i;
 373
 374         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
 375                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
 376                 memset(data, 0, bv->bv_len);
 377                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
 378                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
 379         }
 380 }
 381 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
 382
 383 /**
 384  * bio_put - release a reference to a bio
 385  * @bio:   bio to release reference to
 386  *
 387  * Description:
 388  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
 389  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone. The last put of a bio will free it.
 390  **/
 391 void bio_put(struct bio *bio)
 392 {
 393         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
 394
 395         /*
 396          * last put frees it
 397          */
 398         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt))
 399                 bio_free(bio);
 400 }
 401 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
 402
 403 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
 404 {
 405         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
 406                 blk_recount_segments(q, bio);
 407
 408         return bio->bi_phys_segments;
 409 }
 410 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
 411
 412 /**
 413  *      __bio_clone     -       clone a bio
 414  *      @bio: destination bio
 415  *      @bio_src: bio to clone
 416  *
 417  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
 418  *      the actual data it points to. Reference count of returned
 419  *      bio will be one.
 420  */
 421 void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
 422 {
 423         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
 424                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
 425
 426         /*
 427          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
 428          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
 429          */
 430         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
 431         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
 432         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
 433         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
 434         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
 435         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
 436         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
 437 }
 438 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
 439
 440 /**
 441  *      bio_clone_bioset -      clone a bio
 442  *      @bio: bio to clone
 443  *      @gfp_mask: allocation priority
 444  *      @bs: bio_set to allocate from
 445  *
 446  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
 447  */
 448 struct bio *bio_clone_bioset(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask,
 449                              struct bio_set *bs)
 450 {
 451         struct bio *b;
 452
 453         b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, bs);
 454         if (!b)
 455                 return NULL;
 456
 457         __bio_clone(b, bio);
 458
 459         if (bio_integrity(bio)) {
 460                 int ret;
 461
 462                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
 463
 464                 if (ret < 0) {
 465                         bio_put(b);
 466                         return NULL;
 467                 }
 468         }
 469
 470         return b;
 471 }
 472 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_bioset);
 473
 474 /**
 475  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
 476  *      @bdev:  I/O target
 477  *
 478  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
 479  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
 480  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
 481  *      on offset.
 482  */
 483 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
 484 {
 485         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 486         int nr_pages;
 487
 488         nr_pages = min_t(unsigned,
 489                      queue_max_segments(q),
 490                      queue_max_sectors(q) / (PAGE_SIZE >> 9) + 1);
 491
 492         return min_t(unsigned, nr_pages, BIO_MAX_PAGES);
 493
 494 }
 495 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
 496
 497 static int __bio_add_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
 498                           *page, unsigned int len, unsigned int offset,
 499                           unsigned short max_sectors)
 500 {
 501         int retried_segments = 0;
 502         struct bio_vec *bvec;
 503
 504         /*
 505          * cloned bio must not modify vec list
 506          */
 507         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
 508                 return 0;
 509
 510         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
 511                 return 0;
 512
 513         /*
 514          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
 515          * we will often be called with the same page as last time and
 516          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
 517          */
 518         if (bio->bi_vcnt > 0) {
 519                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
 520
 521                 if (page == prev->bv_page &&
 522                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
 523                         unsigned int prev_bv_len = prev->bv_len;
 524                         prev->bv_len += len;
 525
 526                         if (q->merge_bvec_fn) {
 527                                 struct bvec_merge_data bvm = {
 528                                         /* prev_bvec is already charged in
 529                                            bi_size, discharge it in order to
 530                                            simulate merging updated prev_bvec
 531                                            as new bvec. */
 532                                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
 533                                         .bi_sector = bio->bi_sector,
 534                                         .bi_size = bio->bi_size - prev_bv_len,
 535                                         .bi_rw = bio->bi_rw,
 536                                 };
 537
 538                                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, prev) < prev->bv_len) {
 539                                         prev->bv_len -= len;
 540                                         return 0;
 541                                 }
 542                         }
 543
 544                         goto done;
 545                 }
 546         }
 547
 548         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
 549                 return 0;
 550
 551         /*
 552          * we might lose a segment or two here, but rather that than
 553          * make this too complex.
 554          */
 555
 556         while (bio->bi_phys_segments >= queue_max_segments(q)) {
 557
 558                 if (retried_segments)
 559                         return 0;
 560
 561                 retried_segments = 1;
 562                 blk_recount_segments(q, bio);
 563         }
 564
 565         /*
 566          * setup the new entry, we might clear it again later if we
 567          * cannot add the page
 568          */
 569         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
 570         bvec->bv_page = page;
 571         bvec->bv_len = len;
 572         bvec->bv_offset = offset;
 573
 574         /*
 575          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
 576          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
 577          * queue to get further control
 578          */
 579         if (q->merge_bvec_fn) {
 580                 struct bvec_merge_data bvm = {
 581                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
 582                         .bi_sector = bio->bi_sector,
 583                         .bi_size = bio->bi_size,
 584                         .bi_rw = bio->bi_rw,
 585                 };
 586
 587                 /*
 588                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
 589                  * at this offset
 590                  */
 591                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, bvec) < bvec->bv_len) {
 592                         bvec->bv_page = NULL;
 593                         bvec->bv_len = 0;
 594                         bvec->bv_offset = 0;
 595                         return 0;
 596                 }
 597         }
 598
 599         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
 600         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
 601                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 602
 603         bio->bi_vcnt++;
 604         bio->bi_phys_segments++;
 605  done:
 606         bio->bi_size += len;
 607         return len;
 608 }
 609
 610 /**
 611  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
 612  *      @q: the target queue
 613  *      @bio: destination bio
 614  *      @page: page to add
 615  *      @len: vec entry length
 616  *      @offset: vec entry offset
 617  *
 618  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
 619  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
 620  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
 621  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
 622  *
 623  *      This should only be used by REQ_PC bios.
 624  */
 625 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page *page,
 626                     unsigned int len, unsigned int offset)
 627 {
 628         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset,
 629                               queue_max_hw_sectors(q));
 630 }
 631 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
 632
 633 /**
 634  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
 635  *      @bio: destination bio
 636  *      @page: page to add
 637  *      @len: vec entry length
 638  *      @offset: vec entry offset
 639  *
 640  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
 641  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
 642  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
 643  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
 644  */
 645 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
 646                  unsigned int offset)
 647 {
 648         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
 649         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, queue_max_sectors(q));
 650 }
 651 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
 652
 653 struct bio_map_data {
 654         struct bio_vec *iovecs;
 655         struct sg_iovec *sgvecs;
 656         int nr_sgvecs;
 657         int is_our_pages;
 658 };
 659
 660 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio,
 661                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 662                              int is_our_pages)
 663 {
 664         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
 665         memcpy(bmd->sgvecs, iov, sizeof(struct sg_iovec) * iov_count);
 666         bmd->nr_sgvecs = iov_count;
 667         bmd->is_our_pages = is_our_pages;
 668         bio->bi_private = bmd;
 669 }
 670
 671 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
 672 {
 673         kfree(bmd->iovecs);
 674         kfree(bmd->sgvecs);
 675         kfree(bmd);
 676 }
 677
 678 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs,
 679                                                unsigned int iov_count,
 680                                                gfp_t gfp_mask)
 681 {
 682         struct bio_map_data *bmd;
 683
 684         if (iov_count > UIO_MAXIOV)
 685                 return NULL;
 686
 687         bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), gfp_mask);
 688         if (!bmd)
 689                 return NULL;
 690
 691         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, gfp_mask);
 692         if (!bmd->iovecs) {
 693                 kfree(bmd);
 694                 return NULL;
 695         }
 696
 697         bmd->sgvecs = kmalloc(sizeof(struct sg_iovec) * iov_count, gfp_mask);
 698         if (bmd->sgvecs)
 699                 return bmd;
 700
 701         kfree(bmd->iovecs);
 702         kfree(bmd);
 703         return NULL;
 704 }
 705
 706 static int __bio_copy_iov(struct bio *bio, struct bio_vec *iovecs,
 707                           struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 708                           int to_user, int from_user, int do_free_page)
 709 {
 710         int ret = 0, i;
 711         struct bio_vec *bvec;
 712         int iov_idx = 0;
 713         unsigned int iov_off = 0;
 714
 715         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
 716                 char *bv_addr = page_address(bvec->bv_page);
 717                 unsigned int bv_len = iovecs[i].bv_len;
 718
 719                 while (bv_len && iov_idx < iov_count) {
 720                         unsigned int bytes;
 721                         char __user *iov_addr;
 722
 723                         bytes = min_t(unsigned int,
 724                                       iov[iov_idx].iov_len - iov_off, bv_len);
 725                         iov_addr = iov[iov_idx].iov_base + iov_off;
 726
 727                         if (!ret) {
 728                                 if (to_user)
 729                                         ret = copy_to_user(iov_addr, bv_addr,
 730                                                            bytes);
 731
 732                                 if (from_user)
 733                                         ret = copy_from_user(bv_addr, iov_addr,
 734                                                              bytes);
 735
 736                                 if (ret)
 737                                         ret = -EFAULT;
 738                         }
 739
 740                         bv_len -= bytes;
 741                         bv_addr += bytes;
 742                         iov_addr += bytes;
 743                         iov_off += bytes;
 744
 745                         if (iov[iov_idx].iov_len == iov_off) {
 746                                 iov_idx++;
 747                                 iov_off = 0;
 748                         }
 749                 }
 750
 751                 if (do_free_page)
 752                         __free_page(bvec->bv_page);
 753         }
 754
 755         return ret;
 756 }
 757
 758 /**
 759  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
 760  *      @bio: bio being terminated
 761  *
 762  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
 763  *      to user space in case of a read.
 764  */
 765 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
 766 {
 767         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
 768         int ret = 0;
 769
 770         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED))
 771                 ret = __bio_copy_iov(bio, bmd->iovecs, bmd->sgvecs,
 772                                      bmd->nr_sgvecs, bio_data_dir(bio) == READ,
 773                                      0, bmd->is_our_pages);
 774         bio_free_map_data(bmd);
 775         bio_put(bio);
 776         return ret;
 777 }
 778 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
 779
 780 /**
 781  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
 782  *      @q: destination block queue
 783  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
 784  *      @iov:   the iovec.
 785  *      @iov_count: number of elements in the iovec
 786  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
 787  *      @gfp_mask: memory allocation flags
 788  *
 789  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
 790  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
 791  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
 792  */
 793 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
 794                               struct rq_map_data *map_data,
 795                               struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 796                               int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 797 {
 798         struct bio_map_data *bmd;
 799         struct bio_vec *bvec;
 800         struct page *page;
 801         struct bio *bio;
 802         int i, ret;
 803         int nr_pages = 0;
 804         unsigned int len = 0;
 805         unsigned int offset = map_data ? map_data->offset & ~PAGE_MASK : 0;
 806
 807         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 808                 unsigned long uaddr;
 809                 unsigned long end;
 810                 unsigned long start;
 811
 812                 uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 813                 end = (uaddr + iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 814                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 815
 816                 /*
 817                  * Overflow, abort
 818                  */
 819                 if (end < start)
 820                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 821
 822                 nr_pages += end - start;
 823                 len += iov[i].iov_len;
 824         }
 825
 826         if (offset)
 827                 nr_pages++;
 828
 829         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, iov_count, gfp_mask);
 830         if (!bmd)
 831                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 832
 833         ret = -ENOMEM;
 834         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
 835         if (!bio)
 836                 goto out_bmd;
 837
 838         if (!write_to_vm)
 839                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
 840
 841         ret = 0;
 842
 843         if (map_data) {
 844                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
 845                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
 846         }
 847         while (len) {
 848                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
 849
 850                 bytes -= offset;
 851
 852                 if (bytes > len)
 853                         bytes = len;
 854
 855                 if (map_data) {
 856                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
 857                                 ret = -ENOMEM;
 858                                 break;
 859                         }
 860
 861                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
 862                         page += (i % nr_pages);
 863
 864                         i++;
 865                 } else {
 866                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
 867                         if (!page) {
 868                                 ret = -ENOMEM;
 869                                 break;
 870                         }
 871                 }
 872
 873                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
 874                         break;
 875
 876                 len -= bytes;
 877                 offset = 0;
 878         }
 879
 880         if (ret)
 881                 goto cleanup;
 882
 883         /*
 884          * success
 885          */
 886         if ((!write_to_vm && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
 887             (map_data && map_data->from_user)) {
 888                 ret = __bio_copy_iov(bio, bio->bi_io_vec, iov, iov_count, 0, 1, 0);
 889                 if (ret)
 890                         goto cleanup;
 891         }
 892
 893         bio_set_map_data(bmd, bio, iov, iov_count, map_data ? 0 : 1);
 894         return bio;
 895 cleanup:
 896         if (!map_data)
 897                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
 898                         __free_page(bvec->bv_page);
 899
 900         bio_put(bio);
 901 out_bmd:
 902         bio_free_map_data(bmd);
 903         return ERR_PTR(ret);
 904 }
 905
 906 /**
 907  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
 908  *      @q: destination block queue
 909  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
 910  *      @uaddr: start of user address
 911  *      @len: length in bytes
 912  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
 913  *      @gfp_mask: memory allocation flags
 914  *
 915  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
 916  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
 917  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
 918  */
 919 struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *q, struct rq_map_data *map_data,
 920                           unsigned long uaddr, unsigned int len,
 921                           int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 922 {
 923         struct sg_iovec iov;
 924
 925         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
 926         iov.iov_len = len;
 927
 928         return bio_copy_user_iov(q, map_data, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
 929 }
 930 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
 931
 932 static struct bio *__bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
 933                                       struct block_device *bdev,
 934                                       struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 935                                       int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 936 {
 937         int i, j;
 938         int nr_pages = 0;
 939         struct page **pages;
 940         struct bio *bio;
 941         int cur_page = 0;
 942         int ret, offset;
 943
 944         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 945                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 946                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
 947                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 948                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 949
 950                 /*
 951                  * Overflow, abort
 952                  */
 953                 if (end < start)
 954                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 955
 956                 nr_pages += end - start;
 957                 /*
 958                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
 959                  */
 960                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
 961                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 962         }
 963
 964         if (!nr_pages)
 965                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 966
 967         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
 968         if (!bio)
 969                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 970
 971         ret = -ENOMEM;
 972         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), gfp_mask);
 973         if (!pages)
 974                 goto out;
 975
 976         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 977                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 978                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
 979                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 980                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 981                 const int local_nr_pages = end - start;
 982                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
 983
 984                 ret = get_user_pages_fast(uaddr, local_nr_pages,
 985                                 write_to_vm, &pages[cur_page]);
 986                 if (ret < local_nr_pages) {
 987                         ret = -EFAULT;
 988                         goto out_unmap;
 989                 }
 990
 991                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
 992                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
 993                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
 994
 995                         if (len <= 0)
 996                                 break;
 997
 998                         if (bytes > len)
 999                                 bytes = len;
1000
1001                         /*
1002                          * sorry...
1003                          */
1004                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
1005                                             bytes)
1006                                 break;
1007
1008                         len -= bytes;
1009                         offset = 0;
1010                 }
1011
1012                 cur_page = j;
1013                 /*
1014                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1015                  */
1016                 while (j < page_limit)
1017                         page_cache_release(pages[j++]);
1018         }
1019
1020         kfree(pages);
1021
1022         /*
1023          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
1024          */
1025         if (!write_to_vm)
1026                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1027
1028         bio->bi_bdev = bdev;
1029         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
1030         return bio;
1031
1032  out_unmap:
1033         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1034                 if(!pages[i])
1035                         break;
1036                 page_cache_release(pages[i]);
1037         }
1038  out:
1039         kfree(pages);
1040         bio_put(bio);
1041         return ERR_PTR(ret);
1042 }
1043
1044 /**
1045  *      bio_map_user    -       map user address into bio
1046  *      @q: the struct request_queue for the bio
1047  *      @bdev: destination block device
1048  *      @uaddr: start of user address
1049  *      @len: length in bytes
1050  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1051  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1052  *
1053  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1054  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1055  */
1056 struct bio *bio_map_user(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1057                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm,
1058                          gfp_t gfp_mask)
1059 {
1060         struct sg_iovec iov;
1061
1062         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
1063         iov.iov_len = len;
1064
1065         return bio_map_user_iov(q, bdev, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1068
1069 /**
1070  *      bio_map_user_iov - map user sg_iovec table into bio
1071  *      @q: the struct request_queue for the bio
1072  *      @bdev: destination block device
1073  *      @iov:   the iovec.
1074  *      @iov_count: number of elements in the iovec
1075  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1076  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1077  *
1078  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1079  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1080  */
1081 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1082                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
1083                              int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
1084 {
1085         struct bio *bio;
1086
1087         bio = __bio_map_user_iov(q, bdev, iov, iov_count, write_to_vm,
1088                                  gfp_mask);
1089         if (IS_ERR(bio))
1090                 return bio;
1091
1092         /*
1093          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
1094          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1095          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1096          * reference to it
1097          */
1098         bio_get(bio);
1099
1100         return bio;
1101 }
1102
1103 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1104 {
1105         struct bio_vec *bvec;
1106         int i;
1107
1108         /*
1109          * make sure we dirty pages we wrote to
1110          */
1111         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1112                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1113                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1114
1115                 page_cache_release(bvec->bv_page);
1116         }
1117
1118         bio_put(bio);
1119 }
1120
1121 /**
1122  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1123  *      @bio:           the bio being unmapped
1124  *
1125  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
1126  *      a process context.
1127  *
1128  *      bio_unmap_user() may sleep.
1129  */
1130 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1131 {
1132         __bio_unmap_user(bio);
1133         bio_put(bio);
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1136
1137 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1138 {
1139         bio_put(bio);
1140 }
1141
1142 static struct bio *__bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
1143                                   unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
1144 {
1145         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1146         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1147         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1148         const int nr_pages = end - start;
1149         int offset, i;
1150         struct bio *bio;
1151
1152         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1153         if (!bio)
1154                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1155
1156         offset = offset_in_page(kaddr);
1157         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1158                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1159
1160                 if (len <= 0)
1161                         break;
1162
1163                 if (bytes > len)
1164                         bytes = len;
1165
1166                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1167                                     offset) < bytes)
1168                         break;
1169
1170                 data += bytes;
1171                 len -= bytes;
1172                 offset = 0;
1173         }
1174
1175         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1176         return bio;
1177 }
1178
1179 /**
1180  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1181  *      @q: the struct request_queue for the bio
1182  *      @data: pointer to buffer to map
1183  *      @len: length in bytes
1184  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1185  *
1186  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1187  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1188  */
1189 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1190                          gfp_t gfp_mask)
1191 {
1192         struct bio *bio;
1193
1194         bio = __bio_map_kern(q, data, len, gfp_mask);
1195         if (IS_ERR(bio))
1196                 return bio;
1197
1198         if (bio->bi_size == len)
1199                 return bio;
1200
1201         /*
1202          * Don't support partial mappings.
1203          */
1204         bio_put(bio);
1205         return ERR_PTR(-EINVAL);
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1208
1209 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1210 {
1211         struct bio_vec *bvec;
1212         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
1213         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1214         int i;
1215         char *p = bmd->sgvecs[0].iov_base;
1216
1217         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1218                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1219                 int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
1220
1221                 if (read)
1222                         memcpy(p, addr, len);
1223
1224                 __free_page(bvec->bv_page);
1225                 p += len;
1226         }
1227
1228         bio_free_map_data(bmd);
1229         bio_put(bio);
1230 }
1231
1232 /**
1233  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1234  *      @q: the struct request_queue for the bio
1235  *      @data: pointer to buffer to copy
1236  *      @len: length in bytes
1237  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1238  *      @reading: data direction is READ
1239  *
1240  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1241  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1242  */
1243 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1244                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1245 {
1246         struct bio *bio;
1247         struct bio_vec *bvec;
1248         int i;
1249
1250         bio = bio_copy_user(q, NULL, (unsigned long)data, len, 1, gfp_mask);
1251         if (IS_ERR(bio))
1252                 return bio;
1253
1254         if (!reading) {
1255                 void *p = data;
1256
1257                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1258                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1259
1260                         memcpy(addr, p, bvec->bv_len);
1261                         p += bvec->bv_len;
1262                 }
1263         }
1264
1265         bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1266
1267         return bio;
1268 }
1269 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_kern);
1270
1271 /*
1272  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1273  * for performing direct-IO in BIOs.
1274  *
1275  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1276  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1277  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1278  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1279  * in process context.
1280  *
1281  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1282  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1283  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1284  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1285  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1286  *
1287  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1288  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1289  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1290  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1291  * pagecache.
1292  *
1293  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1294  * deferred bio dirtying paths.
1295  */
1296
1297 /*
1298  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1299  */
1300 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1301 {
1302         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1303         int i;
1304
1305         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1306                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1307
1308                 if (page && !PageCompound(page))
1309                         set_page_dirty_lock(page);
1310         }
1311 }
1312
1313 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1314 {
1315         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1316         int i;
1317
1318         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1319                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1320
1321                 if (page)
1322                         put_page(page);
1323         }
1324 }
1325
1326 /*
1327  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1328  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1329  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1330  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1331  *
1332  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1333  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1334  * run one bio_put() against the BIO.
1335  */
1336
1337 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1338
1339 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1340 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1341 static struct bio *bio_dirty_list;
1342
1343 /*
1344  * This runs in process context
1345  */
1346 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1347 {
1348         unsigned long flags;
1349         struct bio *bio;
1350
1351         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1352         bio = bio_dirty_list;
1353         bio_dirty_list = NULL;
1354         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1355
1356         while (bio) {
1357                 struct bio *next = bio->bi_private;
1358
1359                 bio_set_pages_dirty(bio);
1360                 bio_release_pages(bio);
1361                 bio_put(bio);
1362                 bio = next;
1363         }
1364 }
1365
1366 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1367 {
1368         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1369         int nr_clean_pages = 0;
1370         int i;
1371
1372         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1373                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1374
1375                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1376                         page_cache_release(page);
1377                         bvec[i].bv_page = NULL;
1378                 } else {
1379                         nr_clean_pages++;
1380                 }
1381         }
1382
1383         if (nr_clean_pages) {
1384                 unsigned long flags;
1385
1386                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1387                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1388                 bio_dirty_list = bio;
1389                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1390                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1391         } else {
1392                 bio_put(bio);
1393         }
1394 }
1395
1396 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1397 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1398 {
1399         int i;
1400         struct bio_vec *bvec;
1401
1402         bio_for_each_segment(bvec, bi, i)
1403                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
1404 }
1405 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1406 #endif
1407
1408 /**
1409  * bio_endio - end I/O on a bio
1410  * @bio:        bio
1411  * @error:      error, if any
1412  *
1413  * Description:
1414  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the
1415  *   preferred way to end I/O on a bio, it takes care of clearing
1416  *   BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and and one of the
1417  *   established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in case
1418  *   something went wrong. No one should call bi_end_io() directly on a
1419  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io
1420  *   function.
1421  **/
1422 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
1423 {
1424         if (error)
1425                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1426         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
1427                 error = -EIO;
1428
1429         if (bio->bi_end_io)
1430                 bio->bi_end_io(bio, error);
1431 }
1432 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1433
1434 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
1435 {
1436         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
1437                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
1438
1439                 bio_endio(master, bp->error);
1440                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
1441         }
1442 }
1443 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1444
1445 static void bio_pair_end_1(struct bio *bi, int err)
1446 {
1447         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
1448
1449         if (err)
1450                 bp->error = err;
1451
1452         bio_pair_release(bp);
1453 }
1454
1455 static void bio_pair_end_2(struct bio *bi, int err)
1456 {
1457         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
1458
1459         if (err)
1460                 bp->error = err;
1461
1462         bio_pair_release(bp);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * split a bio - only worry about a bio with a single page in its iovec
1467  */
1468 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, int first_sectors)
1469 {
1470         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(bio_split_pool, GFP_NOIO);
1471
1472         if (!bp)
1473                 return bp;
1474
1475         trace_block_split(bdev_get_queue(bi->bi_bdev), bi,
1476                                 bi->bi_sector + first_sectors);
1477
1478         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1 && bi->bi_vcnt != 0);
1479         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
1480         atomic_set(&bp->cnt, 3);
1481         bp->error = 0;
1482         bp->bio1 = *bi;
1483         bp->bio2 = *bi;
1484         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
1485         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
1486         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
1487
1488         if (bi->bi_vcnt != 0) {
1489                 bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
1490                 bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
1491
1492                 if (bio_is_rw(bi)) {
1493                         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
1494                         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
1495                         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
1496                 }
1497
1498                 bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
1499                 bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
1500
1501                 bp->bio1.bi_max_vecs = 1;
1502                 bp->bio2.bi_max_vecs = 1;
1503         }
1504
1505         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
1506         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
1507
1508         bp->bio1.bi_private = bi;
1509         bp->bio2.bi_private = bio_split_pool;
1510
1511         if (bio_integrity(bi))
1512                 bio_integrity_split(bi, bp, first_sectors);
1513
1514         return bp;
1515 }
1516 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1517
1518 /**
1519  *      bio_sector_offset - Find hardware sector offset in bio
1520  *      @bio:           bio to inspect
1521  *      @index:         bio_vec index
1522  *      @offset:        offset in bv_page
1523  *
1524  *      Return the number of hardware sectors between beginning of bio
1525  *      and an end point indicated by a bio_vec index and an offset
1526  *      within that vector's page.
1527  */
1528 sector_t bio_sector_offset(struct bio *bio, unsigned short index,
1529                            unsigned int offset)
1530 {
1531         unsigned int sector_sz;
1532         struct bio_vec *bv;
1533         sector_t sectors;
1534         int i;
1535
1536         sector_sz = queue_logical_block_size(bio->bi_bdev->bd_disk->queue);
1537         sectors = 0;
1538
1539         if (index >= bio->bi_idx)
1540                 index = bio->bi_vcnt - 1;
1541
1542         __bio_for_each_segment(bv, bio, i, 0) {
1543                 if (i == index) {
1544                         if (offset > bv->bv_offset)
1545                                 sectors += (offset - bv->bv_offset) / sector_sz;
1546                         break;
1547                 }
1548
1549                 sectors += bv->bv_len / sector_sz;
1550         }
1551
1552         return sectors;
1553 }
1554 EXPORT_SYMBOL(bio_sector_offset);
1555
1556 /*
1557  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1558  * use the global biovec slabs created for general use.
1559  */
1560 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries)
1561 {
1562         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BIOVEC_MAX_IDX;
1563
1564         bs->bvec_pool = mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1565         if (!bs->bvec_pool)
1566                 return -ENOMEM;
1567
1568         return 0;
1569 }
1570
1571 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
1572 {
1573         mempool_destroy(bs->bvec_pool);
1574 }
1575
1576 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1577 {
1578         if (bs->bio_pool)
1579                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1580
1581         bioset_integrity_free(bs);
1582         biovec_free_pools(bs);
1583         bio_put_slab(bs);
1584
1585         kfree(bs);
1586 }
1587 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1588
1589 /**
1590  * bioset_create  - Create a bio_set
1591  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1592  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1593  *
1594  * Description:
1595  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1596  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1597  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1598  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1599  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1600  *    or things will break badly.
1601  */
1602 struct bio_set *bioset_create(unsigned int pool_size, unsigned int front_pad)
1603 {
1604         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1605         struct bio_set *bs;
1606
1607         bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1608         if (!bs)
1609                 return NULL;
1610
1611         bs->front_pad = front_pad;
1612
1613         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
1614         if (!bs->bio_slab) {
1615                 kfree(bs);
1616                 return NULL;
1617         }
1618
1619         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, bs->bio_slab);
1620         if (!bs->bio_pool)
1621                 goto bad;
1622
1623         if (!biovec_create_pools(bs, pool_size))
1624                 return bs;
1625
1626 bad:
1627         bioset_free(bs);
1628         return NULL;
1629 }
1630 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1631
1632 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1633 /**
1634  * bio_associate_current - associate a bio with %current
1635  * @bio: target bio
1636  *
1637  * Associate @bio with %current if it hasn't been associated yet.  Block
1638  * layer will treat @bio as if it were issued by %current no matter which
1639  * task actually issues it.
1640  *
1641  * This function takes an extra reference of @task's io_context and blkcg
1642  * which will be put when @bio is released.  The caller must own @bio,
1643  * ensure %current->io_context exists, and is responsible for synchronizing
1644  * calls to this function.
1645  */
1646 int bio_associate_current(struct bio *bio)
1647 {
1648         struct io_context *ioc;
1649         struct cgroup_subsys_state *css;
1650
1651         if (bio->bi_ioc)
1652                 return -EBUSY;
1653
1654         ioc = current->io_context;
1655         if (!ioc)
1656                 return -ENOENT;
1657
1658         /* acquire active ref on @ioc and associate */
1659         get_io_context_active(ioc);
1660         bio->bi_ioc = ioc;
1661
1662         /* associate blkcg if exists */
1663         rcu_read_lock();
1664         css = task_subsys_state(current, blkio_subsys_id);
1665         if (css && css_tryget(css))
1666                 bio->bi_css = css;
1667         rcu_read_unlock();
1668
1669         return 0;
1670 }
1671
1672 /**
1673  * bio_disassociate_task - undo bio_associate_current()
1674  * @bio: target bio
1675  */
1676 void bio_disassociate_task(struct bio *bio)
1677 {
1678         if (bio->bi_ioc) {
1679                 put_io_context(bio->bi_ioc);
1680                 bio->bi_ioc = NULL;
1681         }
1682         if (bio->bi_css) {
1683                 css_put(bio->bi_css);
1684                 bio->bi_css = NULL;
1685         }
1686 }
1687
1688 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
1689
1690 static void __init biovec_init_slabs(void)
1691 {
1692         int i;
1693
1694         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1695                 int size;
1696                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1697
1698                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
1699                         bvs->slab = NULL;
1700                         continue;
1701                 }
1702
1703                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1704                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1705                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1706         }
1707 }
1708
1709 static int __init init_bio(void)
1710 {
1711         bio_slab_max = 2;
1712         bio_slab_nr = 0;
1713         bio_slabs = kzalloc(bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab), GFP_KERNEL);
1714         if (!bio_slabs)
1715                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1716
1717         bio_integrity_init();
1718         biovec_init_slabs();
1719
1720         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
1721         if (!fs_bio_set)
1722                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1723
1724         if (bioset_integrity_create(fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
1725                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
1726
1727         bio_split_pool = mempool_create_kmalloc_pool(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1728                                                      sizeof(struct bio_pair));
1729         if (!bio_split_pool)
1730                 panic("bio: can't create split pool\n");
1731
1732         return 0;
1733 }
1734 subsys_initcall(init_bio);