Btrfs: fix deadlock on page lock when doing auto-defragment
[linux-2.6.git] / 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/slab.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/mempool.h>
27 #include <linux/workqueue.h>
28 #include <scsi/sg.h>            /* for struct sg_iovec */
29
30 #include <trace/events/block.h>
31
32 /*
33  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
34  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
35  */
36 #define BIO_INLINE_VECS         4
37
38 static mempool_t *bio_split_pool __read_mostly;
39
40 /*
41  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
42  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
43  * unsigned short
44  */
45 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
46 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
47         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
48 };
49 #undef BV
50
51 /*
52  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
53  * IO code that does not need private memory pools.
54  */
55 struct bio_set *fs_bio_set;
56
57 /*
58  * Our slab pool management
59  */
60 struct bio_slab {
61         struct kmem_cache *slab;
62         unsigned int slab_ref;
63         unsigned int slab_size;
64         char name[8];
65 };
66 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
67 static struct bio_slab *bio_slabs;
68 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
69
70 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
71 {
72         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
73         struct kmem_cache *slab = NULL;
74         struct bio_slab *bslab;
75         unsigned int i, entry = -1;
76
77         mutex_lock(&bio_slab_lock);
78
79         i = 0;
80         while (i < bio_slab_nr) {
81                 bslab = &bio_slabs[i];
82
83                 if (!bslab->slab && entry == -1)
84                         entry = i;
85                 else if (bslab->slab_size == sz) {
86                         slab = bslab->slab;
87                         bslab->slab_ref++;
88                         break;
89                 }
90                 i++;
91         }
92
93         if (slab)
94                 goto out_unlock;
95
96         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
97                 bio_slab_max <<= 1;
98                 bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
99                                      bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
100                                      GFP_KERNEL);
101                 if (!bio_slabs)
102                         goto out_unlock;
103         }
104         if (entry == -1)
105                 entry = bio_slab_nr++;
106
107         bslab = &bio_slabs[entry];
108
109         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
110         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
111         if (!slab)
112                 goto out_unlock;
113
114         printk(KERN_INFO "bio: create slab <%s> at %d\n", bslab->name, entry);
115         bslab->slab = slab;
116         bslab->slab_ref = 1;
117         bslab->slab_size = sz;
118 out_unlock:
119         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
120         return slab;
121 }
122
123 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
124 {
125         struct bio_slab *bslab = NULL;
126         unsigned int i;
127
128         mutex_lock(&bio_slab_lock);
129
130         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
131                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
132                         bslab = &bio_slabs[i];
133                         break;
134                 }
135         }
136
137         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
138                 goto out;
139
140         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
141
142         if (--bslab->slab_ref)
143                 goto out;
144
145         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
146         bslab->slab = NULL;
147
148 out:
149         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
150 }
151
152 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
153 {
154         return bvec_slabs[idx].nr_vecs;
155 }
156
157 void bvec_free_bs(struct bio_set *bs, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
158 {
159         BIO_BUG_ON(idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
160
161         if (idx == BIOVEC_MAX_IDX)
162                 mempool_free(bv, bs->bvec_pool);
163         else {
164                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
165
166                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
167         }
168 }
169
170 struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
171                               struct bio_set *bs)
172 {
173         struct bio_vec *bvl;
174
175         /*
176          * see comment near bvec_array define!
177          */
178         switch (nr) {
179         case 1:
180                 *idx = 0;
181                 break;
182         case 2 ... 4:
183                 *idx = 1;
184                 break;
185         case 5 ... 16:
186                 *idx = 2;
187                 break;
188         case 17 ... 64:
189                 *idx = 3;
190                 break;
191         case 65 ... 128:
192                 *idx = 4;
193                 break;
194         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
195                 *idx = 5;
196                 break;
197         default:
198                 return NULL;
199         }
200
201         /*
202          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
203          * 1-vec entry pool is mempool backed.
204          */
205         if (*idx == BIOVEC_MAX_IDX) {
206 fallback:
207                 bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pool, gfp_mask);
208         } else {
209                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
210                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_WAIT | __GFP_IO);
211
212                 /*
213                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
214                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
215                  * in case of failure.
216                  */
217                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
218
219                 /*
220                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_WAIT
221                  * is set, retry with the 1-entry mempool
222                  */
223                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
224                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_WAIT))) {
225                         *idx = BIOVEC_MAX_IDX;
226                         goto fallback;
227                 }
228         }
229
230         return bvl;
231 }
232
233 void bio_free(struct bio *bio, struct bio_set *bs)
234 {
235         void *p;
236
237         if (bio_has_allocated_vec(bio))
238                 bvec_free_bs(bs, bio->bi_io_vec, BIO_POOL_IDX(bio));
239
240         if (bio_integrity(bio))
241                 bio_integrity_free(bio, bs);
242
243         /*
244          * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
245          */
246         p = bio;
247         if (bs->front_pad)
248                 p -= bs->front_pad;
249
250         mempool_free(p, bs->bio_pool);
251 }
252 EXPORT_SYMBOL(bio_free);
253
254 void bio_init(struct bio *bio)
255 {
256         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
257         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
258         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
259 }
260 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
261
262 /**
263  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
264  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
265  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
266  * @bs:         the bio_set to allocate from.
267  *
268  * Description:
269  *   bio_alloc_bioset will try its own mempool to satisfy the allocation.
270  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
271  *   for a &struct bio to become free.
272  *
273  *   Note that the caller must set ->bi_destructor on successful return
274  *   of a bio, to do the appropriate freeing of the bio once the reference
275  *   count drops to zero.
276  **/
277 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
278 {
279         unsigned long idx = BIO_POOL_NONE;
280         struct bio_vec *bvl = NULL;
281         struct bio *bio;
282         void *p;
283
284         p = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
285         if (unlikely(!p))
286                 return NULL;
287         bio = p + bs->front_pad;
288
289         bio_init(bio);
290
291         if (unlikely(!nr_iovecs))
292                 goto out_set;
293
294         if (nr_iovecs <= BIO_INLINE_VECS) {
295                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
296                 nr_iovecs = BIO_INLINE_VECS;
297         } else {
298                 bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
299                 if (unlikely(!bvl))
300                         goto err_free;
301
302                 nr_iovecs = bvec_nr_vecs(idx);
303         }
304 out_set:
305         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
306         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
307         bio->bi_io_vec = bvl;
308         return bio;
309
310 err_free:
311         mempool_free(p, bs->bio_pool);
312         return NULL;
313 }
314 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
315
316 static void bio_fs_destructor(struct bio *bio)
317 {
318         bio_free(bio, fs_bio_set);
319 }
320
321 /**
322  *      bio_alloc - allocate a new bio, memory pool backed
323  *      @gfp_mask: allocation mask to use
324  *      @nr_iovecs: number of iovecs
325  *
326  *      bio_alloc will allocate a bio and associated bio_vec array that can hold
327  *      at least @nr_iovecs entries. Allocations will be done from the
328  *      fs_bio_set. Also see @bio_alloc_bioset and @bio_kmalloc.
329  *
330  *      If %__GFP_WAIT is set, then bio_alloc will always be able to allocate
331  *      a bio. This is due to the mempool guarantees. To make this work, callers
332  *      must never allocate more than 1 bio at a time from this pool. Callers
333  *      that need to allocate more than 1 bio must always submit the previously
334  *      allocated bio for IO before attempting to allocate a new one. Failure to
335  *      do so can cause livelocks under memory pressure.
336  *
337  *      RETURNS:
338  *      Pointer to new bio on success, NULL on failure.
339  */
340 struct bio *bio_alloc(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs)
341 {
342         struct bio *bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
343
344         if (bio)
345                 bio->bi_destructor = bio_fs_destructor;
346
347         return bio;
348 }
349 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
350
351 static void bio_kmalloc_destructor(struct bio *bio)
352 {
353         if (bio_integrity(bio))
354                 bio_integrity_free(bio, fs_bio_set);
355         kfree(bio);
356 }
357
358 /**
359  * bio_kmalloc - allocate a bio for I/O using kmalloc()
360  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
361  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
362  *
363  * Description:
364  *   Allocate a new bio with @nr_iovecs bvecs.  If @gfp_mask contains
365  *   %__GFP_WAIT, the allocation is guaranteed to succeed.
366  *
367  **/
368 struct bio *bio_kmalloc(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs)
369 {
370         struct bio *bio;
371
372         if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
373                 return NULL;
374
375         bio = kmalloc(sizeof(struct bio) + nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
376                       gfp_mask);
377         if (unlikely(!bio))
378                 return NULL;
379
380         bio_init(bio);
381         bio->bi_flags |= BIO_POOL_NONE << BIO_POOL_OFFSET;
382         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
383         bio->bi_io_vec = bio->bi_inline_vecs;
384         bio->bi_destructor = bio_kmalloc_destructor;
385
386         return bio;
387 }
388 EXPORT_SYMBOL(bio_kmalloc);
389
390 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
391 {
392         unsigned long flags;
393         struct bio_vec *bv;
394         int i;
395
396         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
397                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
398                 memset(data, 0, bv->bv_len);
399                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
400                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
401         }
402 }
403 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
404
405 /**
406  * bio_put - release a reference to a bio
407  * @bio:   bio to release reference to
408  *
409  * Description:
410  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
411  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone. The last put of a bio will free it.
412  **/
413 void bio_put(struct bio *bio)
414 {
415         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
416
417         /*
418          * last put frees it
419          */
420         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
421                 bio->bi_next = NULL;
422                 bio->bi_destructor(bio);
423         }
424 }
425 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
426
427 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
428 {
429         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
430                 blk_recount_segments(q, bio);
431
432         return bio->bi_phys_segments;
433 }
434 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
435
436 /**
437  *      __bio_clone     -       clone a bio
438  *      @bio: destination bio
439  *      @bio_src: bio to clone
440  *
441  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
442  *      the actual data it points to. Reference count of returned
443  *      bio will be one.
444  */
445 void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
446 {
447         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
448                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
449
450         /*
451          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
452          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
453          */
454         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
455         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
456         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
457         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
458         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
459         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
460         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
461 }
462 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
463
464 /**
465  *      bio_clone       -       clone a bio
466  *      @bio: bio to clone
467  *      @gfp_mask: allocation priority
468  *
469  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
470  */
471 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
472 {
473         struct bio *b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, fs_bio_set);
474
475         if (!b)
476                 return NULL;
477
478         b->bi_destructor = bio_fs_destructor;
479         __bio_clone(b, bio);
480
481         if (bio_integrity(bio)) {
482                 int ret;
483
484                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask, fs_bio_set);
485
486                 if (ret < 0) {
487                         bio_put(b);
488                         return NULL;
489                 }
490         }
491
492         return b;
493 }
494 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
495
496 /**
497  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
498  *      @bdev:  I/O target
499  *
500  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
501  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
502  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
503  *      on offset.
504  */
505 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
506 {
507         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
508         int nr_pages;
509
510         nr_pages = ((queue_max_sectors(q) << 9) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
511         if (nr_pages > queue_max_segments(q))
512                 nr_pages = queue_max_segments(q);
513
514         return nr_pages;
515 }
516 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
517
518 static int __bio_add_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
519                           *page, unsigned int len, unsigned int offset,
520                           unsigned short max_sectors)
521 {
522         int retried_segments = 0;
523         struct bio_vec *bvec;
524
525         /*
526          * cloned bio must not modify vec list
527          */
528         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
529                 return 0;
530
531         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
532                 return 0;
533
534         /*
535          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
536          * we will often be called with the same page as last time and
537          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
538          */
539         if (bio->bi_vcnt > 0) {
540                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
541
542                 if (page == prev->bv_page &&
543                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
544                         unsigned int prev_bv_len = prev->bv_len;
545                         prev->bv_len += len;
546
547                         if (q->merge_bvec_fn) {
548                                 struct bvec_merge_data bvm = {
549                                         /* prev_bvec is already charged in
550                                            bi_size, discharge it in order to
551                                            simulate merging updated prev_bvec
552                                            as new bvec. */
553                                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
554                                         .bi_sector = bio->bi_sector,
555                                         .bi_size = bio->bi_size - prev_bv_len,
556                                         .bi_rw = bio->bi_rw,
557                                 };
558
559                                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, prev) < prev->bv_len) {
560                                         prev->bv_len -= len;
561                                         return 0;
562                                 }
563                         }
564
565                         goto done;
566                 }
567         }
568
569         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
570                 return 0;
571
572         /*
573          * we might lose a segment or two here, but rather that than
574          * make this too complex.
575          */
576
577         while (bio->bi_phys_segments >= queue_max_segments(q)) {
578
579                 if (retried_segments)
580                         return 0;
581
582                 retried_segments = 1;
583                 blk_recount_segments(q, bio);
584         }
585
586         /*
587          * setup the new entry, we might clear it again later if we
588          * cannot add the page
589          */
590         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
591         bvec->bv_page = page;
592         bvec->bv_len = len;
593         bvec->bv_offset = offset;
594
595         /*
596          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
597          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
598          * queue to get further control
599          */
600         if (q->merge_bvec_fn) {
601                 struct bvec_merge_data bvm = {
602                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
603                         .bi_sector = bio->bi_sector,
604                         .bi_size = bio->bi_size,
605                         .bi_rw = bio->bi_rw,
606                 };
607
608                 /*
609                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
610                  * at this offset
611                  */
612                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, bvec) < bvec->bv_len) {
613                         bvec->bv_page = NULL;
614                         bvec->bv_len = 0;
615                         bvec->bv_offset = 0;
616                         return 0;
617                 }
618         }
619
620         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
621         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
622                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
623
624         bio->bi_vcnt++;
625         bio->bi_phys_segments++;
626  done:
627         bio->bi_size += len;
628         return len;
629 }
630
631 /**
632  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
633  *      @q: the target queue
634  *      @bio: destination bio
635  *      @page: page to add
636  *      @len: vec entry length
637  *      @offset: vec entry offset
638  *
639  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
640  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
641  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
642  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
643  *
644  *      This should only be used by REQ_PC bios.
645  */
646 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page *page,
647                     unsigned int len, unsigned int offset)
648 {
649         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset,
650                               queue_max_hw_sectors(q));
651 }
652 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
653
654 /**
655  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
656  *      @bio: destination bio
657  *      @page: page to add
658  *      @len: vec entry length
659  *      @offset: vec entry offset
660  *
661  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
662  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
663  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
664  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
665  */
666 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
667                  unsigned int offset)
668 {
669         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
670         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, queue_max_sectors(q));
671 }
672 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
673
674 struct bio_map_data {
675         struct bio_vec *iovecs;
676         struct sg_iovec *sgvecs;
677         int nr_sgvecs;
678         int is_our_pages;
679 };
680
681 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio,
682                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
683                              int is_our_pages)
684 {
685         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
686         memcpy(bmd->sgvecs, iov, sizeof(struct sg_iovec) * iov_count);
687         bmd->nr_sgvecs = iov_count;
688         bmd->is_our_pages = is_our_pages;
689         bio->bi_private = bmd;
690 }
691
692 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
693 {
694         kfree(bmd->iovecs);
695         kfree(bmd->sgvecs);
696         kfree(bmd);
697 }
698
699 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs,
700                                                unsigned int iov_count,
701                                                gfp_t gfp_mask)
702 {
703         struct bio_map_data *bmd;
704
705         if (iov_count > UIO_MAXIOV)
706                 return NULL;
707
708         bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), gfp_mask);
709         if (!bmd)
710                 return NULL;
711
712         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, gfp_mask);
713         if (!bmd->iovecs) {
714                 kfree(bmd);
715                 return NULL;
716         }
717
718         bmd->sgvecs = kmalloc(sizeof(struct sg_iovec) * iov_count, gfp_mask);
719         if (bmd->sgvecs)
720                 return bmd;
721
722         kfree(bmd->iovecs);
723         kfree(bmd);
724         return NULL;
725 }
726
727 static int __bio_copy_iov(struct bio *bio, struct bio_vec *iovecs,
728                           struct sg_iovec *iov, int iov_count,
729                           int to_user, int from_user, int do_free_page)
730 {
731         int ret = 0, i;
732         struct bio_vec *bvec;
733         int iov_idx = 0;
734         unsigned int iov_off = 0;
735
736         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
737                 char *bv_addr = page_address(bvec->bv_page);
738                 unsigned int bv_len = iovecs[i].bv_len;
739
740                 while (bv_len && iov_idx < iov_count) {
741                         unsigned int bytes;
742                         char __user *iov_addr;
743
744                         bytes = min_t(unsigned int,
745                                       iov[iov_idx].iov_len - iov_off, bv_len);
746                         iov_addr = iov[iov_idx].iov_base + iov_off;
747
748                         if (!ret) {
749                                 if (to_user)
750                                         ret = copy_to_user(iov_addr, bv_addr,
751                                                            bytes);
752
753                                 if (from_user)
754                                         ret = copy_from_user(bv_addr, iov_addr,
755                                                              bytes);
756
757                                 if (ret)
758                                         ret = -EFAULT;
759                         }
760
761                         bv_len -= bytes;
762                         bv_addr += bytes;
763                         iov_addr += bytes;
764                         iov_off += bytes;
765
766                         if (iov[iov_idx].iov_len == iov_off) {
767                                 iov_idx++;
768                                 iov_off = 0;
769                         }
770                 }
771
772                 if (do_free_page)
773                         __free_page(bvec->bv_page);
774         }
775
776         return ret;
777 }
778
779 /**
780  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
781  *      @bio: bio being terminated
782  *
783  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
784  *      to user space in case of a read.
785  */
786 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
787 {
788         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
789         int ret = 0;
790
791         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED))
792                 ret = __bio_copy_iov(bio, bmd->iovecs, bmd->sgvecs,
793                                      bmd->nr_sgvecs, bio_data_dir(bio) == READ,
794                                      0, bmd->is_our_pages);
795         bio_free_map_data(bmd);
796         bio_put(bio);
797         return ret;
798 }
799 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
800
801 /**
802  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
803  *      @q: destination block queue
804  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
805  *      @iov:   the iovec.
806  *      @iov_count: number of elements in the iovec
807  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
808  *      @gfp_mask: memory allocation flags
809  *
810  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
811  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
812  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
813  */
814 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
815                               struct rq_map_data *map_data,
816                               struct sg_iovec *iov, int iov_count,
817                               int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
818 {
819         struct bio_map_data *bmd;
820         struct bio_vec *bvec;
821         struct page *page;
822         struct bio *bio;
823         int i, ret;
824         int nr_pages = 0;
825         unsigned int len = 0;
826         unsigned int offset = map_data ? map_data->offset & ~PAGE_MASK : 0;
827
828         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
829                 unsigned long uaddr;
830                 unsigned long end;
831                 unsigned long start;
832
833                 uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
834                 end = (uaddr + iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
835                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
836
837                 /*
838                  * Overflow, abort
839                  */
840                 if (end < start)
841                         return ERR_PTR(-EINVAL);
842
843                 nr_pages += end - start;
844                 len += iov[i].iov_len;
845         }
846
847         if (offset)
848                 nr_pages++;
849
850         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, iov_count, gfp_mask);
851         if (!bmd)
852                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
853
854         ret = -ENOMEM;
855         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
856         if (!bio)
857                 goto out_bmd;
858
859         if (!write_to_vm)
860                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
861
862         ret = 0;
863
864         if (map_data) {
865                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
866                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
867         }
868         while (len) {
869                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
870
871                 bytes -= offset;
872
873                 if (bytes > len)
874                         bytes = len;
875
876                 if (map_data) {
877                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
878                                 ret = -ENOMEM;
879                                 break;
880                         }
881
882                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
883                         page += (i % nr_pages);
884
885                         i++;
886                 } else {
887                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
888                         if (!page) {
889                                 ret = -ENOMEM;
890                                 break;
891                         }
892                 }
893
894                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
895                         break;
896
897                 len -= bytes;
898                 offset = 0;
899         }
900
901         if (ret)
902                 goto cleanup;
903
904         /*
905          * success
906          */
907         if ((!write_to_vm && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
908             (map_data && map_data->from_user)) {
909                 ret = __bio_copy_iov(bio, bio->bi_io_vec, iov, iov_count, 0, 1, 0);
910                 if (ret)
911                         goto cleanup;
912         }
913
914         bio_set_map_data(bmd, bio, iov, iov_count, map_data ? 0 : 1);
915         return bio;
916 cleanup:
917         if (!map_data)
918                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
919                         __free_page(bvec->bv_page);
920
921         bio_put(bio);
922 out_bmd:
923         bio_free_map_data(bmd);
924         return ERR_PTR(ret);
925 }
926
927 /**
928  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
929  *      @q: destination block queue
930  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
931  *      @uaddr: start of user address
932  *      @len: length in bytes
933  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
934  *      @gfp_mask: memory allocation flags
935  *
936  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
937  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
938  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
939  */
940 struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *q, struct rq_map_data *map_data,
941                           unsigned long uaddr, unsigned int len,
942                           int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
943 {
944         struct sg_iovec iov;
945
946         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
947         iov.iov_len = len;
948
949         return bio_copy_user_iov(q, map_data, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
950 }
951 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
952
953 static struct bio *__bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
954                                       struct block_device *bdev,
955                                       struct sg_iovec *iov, int iov_count,
956                                       int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
957 {
958         int i, j;
959         int nr_pages = 0;
960         struct page **pages;
961         struct bio *bio;
962         int cur_page = 0;
963         int ret, offset;
964
965         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
966                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
967                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
968                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
969                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
970
971                 /*
972                  * Overflow, abort
973                  */
974                 if (end < start)
975                         return ERR_PTR(-EINVAL);
976
977                 nr_pages += end - start;
978                 /*
979                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
980                  */
981                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
982                         return ERR_PTR(-EINVAL);
983         }
984
985         if (!nr_pages)
986                 return ERR_PTR(-EINVAL);
987
988         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
989         if (!bio)
990                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
991
992         ret = -ENOMEM;
993         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), gfp_mask);
994         if (!pages)
995                 goto out;
996
997         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
998                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
999                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
1000                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1001                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
1002                 const int local_nr_pages = end - start;
1003                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
1004
1005                 ret = get_user_pages_fast(uaddr, local_nr_pages,
1006                                 write_to_vm, &pages[cur_page]);
1007                 if (ret < local_nr_pages) {
1008                         ret = -EFAULT;
1009                         goto out_unmap;
1010                 }
1011
1012                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
1013                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
1014                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1015
1016                         if (len <= 0)
1017                                 break;
1018                         
1019                         if (bytes > len)
1020                                 bytes = len;
1021
1022                         /*
1023                          * sorry...
1024                          */
1025                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
1026                                             bytes)
1027                                 break;
1028
1029                         len -= bytes;
1030                         offset = 0;
1031                 }
1032
1033                 cur_page = j;
1034                 /*
1035                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1036                  */
1037                 while (j < page_limit)
1038                         page_cache_release(pages[j++]);
1039         }
1040
1041         kfree(pages);
1042
1043         /*
1044          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
1045          */
1046         if (!write_to_vm)
1047                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1048
1049         bio->bi_bdev = bdev;
1050         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
1051         return bio;
1052
1053  out_unmap:
1054         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1055                 if(!pages[i])
1056                         break;
1057                 page_cache_release(pages[i]);
1058         }
1059  out:
1060         kfree(pages);
1061         bio_put(bio);
1062         return ERR_PTR(ret);
1063 }
1064
1065 /**
1066  *      bio_map_user    -       map user address into bio
1067  *      @q: the struct request_queue for the bio
1068  *      @bdev: destination block device
1069  *      @uaddr: start of user address
1070  *      @len: length in bytes
1071  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1072  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1073  *
1074  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1075  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1076  */
1077 struct bio *bio_map_user(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1078                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm,
1079                          gfp_t gfp_mask)
1080 {
1081         struct sg_iovec iov;
1082
1083         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
1084         iov.iov_len = len;
1085
1086         return bio_map_user_iov(q, bdev, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1089
1090 /**
1091  *      bio_map_user_iov - map user sg_iovec table into bio
1092  *      @q: the struct request_queue for the bio
1093  *      @bdev: destination block device
1094  *      @iov:   the iovec.
1095  *      @iov_count: number of elements in the iovec
1096  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1097  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1098  *
1099  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1100  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1101  */
1102 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1103                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
1104                              int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
1105 {
1106         struct bio *bio;
1107
1108         bio = __bio_map_user_iov(q, bdev, iov, iov_count, write_to_vm,
1109                                  gfp_mask);
1110         if (IS_ERR(bio))
1111                 return bio;
1112
1113         /*
1114          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
1115          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1116          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1117          * reference to it
1118          */
1119         bio_get(bio);
1120
1121         return bio;
1122 }
1123
1124 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1125 {
1126         struct bio_vec *bvec;
1127         int i;
1128
1129         /*
1130          * make sure we dirty pages we wrote to
1131          */
1132         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1133                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1134                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1135
1136                 page_cache_release(bvec->bv_page);
1137         }
1138
1139         bio_put(bio);
1140 }
1141
1142 /**
1143  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1144  *      @bio:           the bio being unmapped
1145  *
1146  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
1147  *      a process context.
1148  *
1149  *      bio_unmap_user() may sleep.
1150  */
1151 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1152 {
1153         __bio_unmap_user(bio);
1154         bio_put(bio);
1155 }
1156 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1157
1158 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1159 {
1160         bio_put(bio);
1161 }
1162
1163 static struct bio *__bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
1164                                   unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
1165 {
1166         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1167         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1168         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1169         const int nr_pages = end - start;
1170         int offset, i;
1171         struct bio *bio;
1172
1173         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1174         if (!bio)
1175                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1176
1177         offset = offset_in_page(kaddr);
1178         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1179                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1180
1181                 if (len <= 0)
1182                         break;
1183
1184                 if (bytes > len)
1185                         bytes = len;
1186
1187                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1188                                     offset) < bytes)
1189                         break;
1190
1191                 data += bytes;
1192                 len -= bytes;
1193                 offset = 0;
1194         }
1195
1196         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1197         return bio;
1198 }
1199
1200 /**
1201  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1202  *      @q: the struct request_queue for the bio
1203  *      @data: pointer to buffer to map
1204  *      @len: length in bytes
1205  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1206  *
1207  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1208  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1209  */
1210 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1211                          gfp_t gfp_mask)
1212 {
1213         struct bio *bio;
1214
1215         bio = __bio_map_kern(q, data, len, gfp_mask);
1216         if (IS_ERR(bio))
1217                 return bio;
1218
1219         if (bio->bi_size == len)
1220                 return bio;
1221
1222         /*
1223          * Don't support partial mappings.
1224          */
1225         bio_put(bio);
1226         return ERR_PTR(-EINVAL);
1227 }
1228 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1229
1230 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1231 {
1232         struct bio_vec *bvec;
1233         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
1234         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1235         int i;
1236         char *p = bmd->sgvecs[0].iov_base;
1237
1238         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1239                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1240                 int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
1241
1242                 if (read)
1243                         memcpy(p, addr, len);
1244
1245                 __free_page(bvec->bv_page);
1246                 p += len;
1247         }
1248
1249         bio_free_map_data(bmd);
1250         bio_put(bio);
1251 }
1252
1253 /**
1254  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1255  *      @q: the struct request_queue for the bio
1256  *      @data: pointer to buffer to copy
1257  *      @len: length in bytes
1258  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1259  *      @reading: data direction is READ
1260  *
1261  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1262  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1263  */
1264 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1265                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1266 {
1267         struct bio *bio;
1268         struct bio_vec *bvec;
1269         int i;
1270
1271         bio = bio_copy_user(q, NULL, (unsigned long)data, len, 1, gfp_mask);
1272         if (IS_ERR(bio))
1273                 return bio;
1274
1275         if (!reading) {
1276                 void *p = data;
1277
1278                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1279                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1280
1281                         memcpy(addr, p, bvec->bv_len);
1282                         p += bvec->bv_len;
1283                 }
1284         }
1285
1286         bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1287
1288         return bio;
1289 }
1290 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_kern);
1291
1292 /*
1293  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1294  * for performing direct-IO in BIOs.
1295  *
1296  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1297  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1298  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1299  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1300  * in process context.
1301  *
1302  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1303  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1304  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1305  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1306  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1307  *
1308  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1309  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1310  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1311  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
1312  * pagecache.
1313  *
1314  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1315  * deferred bio dirtying paths.
1316  */
1317
1318 /*
1319  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1320  */
1321 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1322 {
1323         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1324         int i;
1325
1326         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1327                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1328
1329                 if (page && !PageCompound(page))
1330                         set_page_dirty_lock(page);
1331         }
1332 }
1333
1334 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1335 {
1336         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1337         int i;
1338
1339         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1340                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1341
1342                 if (page)
1343                         put_page(page);
1344         }
1345 }
1346
1347 /*
1348  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1349  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1350  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1351  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1352  *
1353  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1354  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1355  * run one bio_put() against the BIO.
1356  */
1357
1358 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1359
1360 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1361 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1362 static struct bio *bio_dirty_list;
1363
1364 /*
1365  * This runs in process context
1366  */
1367 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1368 {
1369         unsigned long flags;
1370         struct bio *bio;
1371
1372         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1373         bio = bio_dirty_list;
1374         bio_dirty_list = NULL;
1375         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1376
1377         while (bio) {
1378                 struct bio *next = bio->bi_private;
1379
1380                 bio_set_pages_dirty(bio);
1381                 bio_release_pages(bio);
1382                 bio_put(bio);
1383                 bio = next;
1384         }
1385 }
1386
1387 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1388 {
1389         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1390         int nr_clean_pages = 0;
1391         int i;
1392
1393         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1394                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1395
1396                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1397                         page_cache_release(page);
1398                         bvec[i].bv_page = NULL;
1399                 } else {
1400                         nr_clean_pages++;
1401                 }
1402         }
1403
1404         if (nr_clean_pages) {
1405                 unsigned long flags;
1406
1407                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1408                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1409                 bio_dirty_list = bio;
1410                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1411                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1412         } else {
1413                 bio_put(bio);
1414         }
1415 }
1416
1417 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1418 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1419 {
1420         int i;
1421         struct bio_vec *bvec;
1422
1423         bio_for_each_segment(bvec, bi, i)
1424                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
1425 }
1426 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1427 #endif
1428
1429 /**
1430  * bio_endio - end I/O on a bio
1431  * @bio:        bio
1432  * @error:      error, if any
1433  *
1434  * Description:
1435  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the
1436  *   preferred way to end I/O on a bio, it takes care of clearing
1437  *   BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and and one of the
1438  *   established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in case
1439  *   something went wrong. No one should call bi_end_io() directly on a
1440  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io
1441  *   function.
1442  **/
1443 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
1444 {
1445         if (error)
1446                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1447         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
1448                 error = -EIO;
1449
1450         if (bio->bi_end_io)
1451                 bio->bi_end_io(bio, error);
1452 }
1453 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1454
1455 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
1456 {
1457         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
1458                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
1459
1460                 bio_endio(master, bp->error);
1461                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
1462         }
1463 }
1464 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1465
1466 static void bio_pair_end_1(struct bio *bi, int err)
1467 {
1468         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
1469
1470         if (err)
1471                 bp->error = err;
1472
1473         bio_pair_release(bp);
1474 }
1475
1476 static void bio_pair_end_2(struct bio *bi, int err)
1477 {
1478         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
1479
1480         if (err)
1481                 bp->error = err;
1482
1483         bio_pair_release(bp);
1484 }
1485
1486 /*
1487  * split a bio - only worry about a bio with a single page in its iovec
1488  */
1489 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, int first_sectors)
1490 {
1491         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(bio_split_pool, GFP_NOIO);
1492
1493         if (!bp)
1494                 return bp;
1495
1496         trace_block_split(bdev_get_queue(bi->bi_bdev), bi,
1497                                 bi->bi_sector + first_sectors);
1498
1499         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
1500         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
1501         atomic_set(&bp->cnt, 3);
1502         bp->error = 0;
1503         bp->bio1 = *bi;
1504         bp->bio2 = *bi;
1505         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
1506         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
1507         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
1508
1509         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
1510         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
1511         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
1512         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
1513         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
1514
1515         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
1516         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
1517
1518         bp->bio1.bi_max_vecs = 1;
1519         bp->bio2.bi_max_vecs = 1;
1520
1521         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
1522         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
1523
1524         bp->bio1.bi_private = bi;
1525         bp->bio2.bi_private = bio_split_pool;
1526
1527         if (bio_integrity(bi))
1528                 bio_integrity_split(bi, bp, first_sectors);
1529
1530         return bp;
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1533
1534 /**
1535  *      bio_sector_offset - Find hardware sector offset in bio
1536  *      @bio:           bio to inspect
1537  *      @index:         bio_vec index
1538  *      @offset:        offset in bv_page
1539  *
1540  *      Return the number of hardware sectors between beginning of bio
1541  *      and an end point indicated by a bio_vec index and an offset
1542  *      within that vector's page.
1543  */
1544 sector_t bio_sector_offset(struct bio *bio, unsigned short index,
1545                            unsigned int offset)
1546 {
1547         unsigned int sector_sz;
1548         struct bio_vec *bv;
1549         sector_t sectors;
1550         int i;
1551
1552         sector_sz = queue_logical_block_size(bio->bi_bdev->bd_disk->queue);
1553         sectors = 0;
1554
1555         if (index >= bio->bi_idx)
1556                 index = bio->bi_vcnt - 1;
1557
1558         __bio_for_each_segment(bv, bio, i, 0) {
1559                 if (i == index) {
1560                         if (offset > bv->bv_offset)
1561                                 sectors += (offset - bv->bv_offset) / sector_sz;
1562                         break;
1563                 }
1564
1565                 sectors += bv->bv_len / sector_sz;
1566         }
1567
1568         return sectors;
1569 }
1570 EXPORT_SYMBOL(bio_sector_offset);
1571
1572 /*
1573  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1574  * use the global biovec slabs created for general use.
1575  */
1576 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries)
1577 {
1578         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BIOVEC_MAX_IDX;
1579
1580         bs->bvec_pool = mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1581         if (!bs->bvec_pool)
1582                 return -ENOMEM;
1583
1584         return 0;
1585 }
1586
1587 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
1588 {
1589         mempool_destroy(bs->bvec_pool);
1590 }
1591
1592 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1593 {
1594         if (bs->bio_pool)
1595                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1596
1597         bioset_integrity_free(bs);
1598         biovec_free_pools(bs);
1599         bio_put_slab(bs);
1600
1601         kfree(bs);
1602 }
1603 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1604
1605 /**
1606  * bioset_create  - Create a bio_set
1607  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1608  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1609  *
1610  * Description:
1611  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1612  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1613  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1614  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1615  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1616  *    or things will break badly.
1617  */
1618 struct bio_set *bioset_create(unsigned int pool_size, unsigned int front_pad)
1619 {
1620         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1621         struct bio_set *bs;
1622
1623         bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1624         if (!bs)
1625                 return NULL;
1626
1627         bs->front_pad = front_pad;
1628
1629         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
1630         if (!bs->bio_slab) {
1631                 kfree(bs);
1632                 return NULL;
1633         }
1634
1635         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, bs->bio_slab);
1636         if (!bs->bio_pool)
1637                 goto bad;
1638
1639         if (!biovec_create_pools(bs, pool_size))
1640                 return bs;
1641
1642 bad:
1643         bioset_free(bs);
1644         return NULL;
1645 }
1646 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1647
1648 static void __init biovec_init_slabs(void)
1649 {
1650         int i;
1651
1652         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1653                 int size;
1654                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1655
1656                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
1657                         bvs->slab = NULL;
1658                         continue;
1659                 }
1660
1661                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1662                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1663                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1664         }
1665 }
1666
1667 static int __init init_bio(void)
1668 {
1669         bio_slab_max = 2;
1670         bio_slab_nr = 0;
1671         bio_slabs = kzalloc(bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab), GFP_KERNEL);
1672         if (!bio_slabs)
1673                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1674
1675         bio_integrity_init();
1676         biovec_init_slabs();
1677
1678         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
1679         if (!fs_bio_set)
1680                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1681
1682         if (bioset_integrity_create(fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
1683                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
1684
1685         bio_split_pool = mempool_create_kmalloc_pool(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1686                                                      sizeof(struct bio_pair));
1687         if (!bio_split_pool)
1688                 panic("bio: can't create split pool\n");
1689
1690         return 0;
1691 }
1692 subsys_initcall(init_bio);