[PATCH] mostly_read data section
[linux-2.6.git] / fs / bio.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@suse.de>
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
29 #define BIO_POOL_SIZE 256
30
31 static kmem_cache_t *bio_slab;
32
33 #define BIOVEC_NR_POOLS 6
34
35 /*
36  * a small number of entries is fine, not going to be performance critical.
37  * basically we just need to survive
38  */
39 #define BIO_SPLIT_ENTRIES 8     
40 mempool_t *bio_split_pool;
41
42 struct biovec_slab {
43         int nr_vecs;
44         char *name; 
45         kmem_cache_t *slab;
46 };
47
48 /*
49  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
50  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
51  * unsigned short
52  */
53
54 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
55 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
56         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
57 };
58 #undef BV
59
60 /*
61  * bio_set is used to allow other portions of the IO system to
62  * allocate their own private memory pools for bio and iovec structures.
63  * These memory pools in turn all allocate from the bio_slab
64  * and the bvec_slabs[].
65  */
66 struct bio_set {
67         mempool_t *bio_pool;
68         mempool_t *bvec_pools[BIOVEC_NR_POOLS];
69 };
70
71 /*
72  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
73  * IO code that does not need private memory pools.
74  */
75 static struct bio_set *fs_bio_set;
76
77 static inline struct bio_vec *bvec_alloc_bs(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr, unsigned long *idx, struct bio_set *bs)
78 {
79         struct bio_vec *bvl;
80         struct biovec_slab *bp;
81
82         /*
83          * see comment near bvec_array define!
84          */
85         switch (nr) {
86                 case   1        : *idx = 0; break;
87                 case   2 ...   4: *idx = 1; break;
88                 case   5 ...  16: *idx = 2; break;
89                 case  17 ...  64: *idx = 3; break;
90                 case  65 ... 128: *idx = 4; break;
91                 case 129 ... BIO_MAX_PAGES: *idx = 5; break;
92                 default:
93                         return NULL;
94         }
95         /*
96          * idx now points to the pool we want to allocate from
97          */
98
99         bp = bvec_slabs + *idx;
100         bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pools[*idx], gfp_mask);
101         if (bvl)
102                 memset(bvl, 0, bp->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec));
103
104         return bvl;
105 }
106
107 /*
108  * default destructor for a bio allocated with bio_alloc_bioset()
109  */
110 static void bio_destructor(struct bio *bio)
111 {
112         const int pool_idx = BIO_POOL_IDX(bio);
113         struct bio_set *bs = bio->bi_set;
114
115         BIO_BUG_ON(pool_idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
116
117         mempool_free(bio->bi_io_vec, bs->bvec_pools[pool_idx]);
118         mempool_free(bio, bs->bio_pool);
119 }
120
121 inline void bio_init(struct bio *bio)
122 {
123         bio->bi_next = NULL;
124         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
125         bio->bi_rw = 0;
126         bio->bi_vcnt = 0;
127         bio->bi_idx = 0;
128         bio->bi_phys_segments = 0;
129         bio->bi_hw_segments = 0;
130         bio->bi_hw_front_size = 0;
131         bio->bi_hw_back_size = 0;
132         bio->bi_size = 0;
133         bio->bi_max_vecs = 0;
134         bio->bi_end_io = NULL;
135         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
136         bio->bi_private = NULL;
137 }
138
139 /**
140  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
141  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
142  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
143  * @bs:         the bio_set to allocate from
144  *
145  * Description:
146  *   bio_alloc_bioset will first try it's on mempool to satisfy the allocation.
147  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
148  *   for a &struct bio to become free.
149  *
150  *   allocate bio and iovecs from the memory pools specified by the
151  *   bio_set structure.
152  **/
153 struct bio *bio_alloc_bioset(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
154 {
155         struct bio *bio = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
156
157         if (likely(bio)) {
158                 struct bio_vec *bvl = NULL;
159
160                 bio_init(bio);
161                 if (likely(nr_iovecs)) {
162                         unsigned long idx;
163
164                         bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
165                         if (unlikely(!bvl)) {
166                                 mempool_free(bio, bs->bio_pool);
167                                 bio = NULL;
168                                 goto out;
169                         }
170                         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
171                         bio->bi_max_vecs = bvec_slabs[idx].nr_vecs;
172                 }
173                 bio->bi_io_vec = bvl;
174                 bio->bi_destructor = bio_destructor;
175                 bio->bi_set = bs;
176         }
177 out:
178         return bio;
179 }
180
181 struct bio *bio_alloc(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr_iovecs)
182 {
183         return bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
184 }
185
186 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
187 {
188         unsigned long flags;
189         struct bio_vec *bv;
190         int i;
191
192         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
193                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
194                 memset(data, 0, bv->bv_len);
195                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
196                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
197         }
198 }
199 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
200
201 /**
202  * bio_put - release a reference to a bio
203  * @bio:   bio to release reference to
204  *
205  * Description:
206  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
207  *   bio_alloc or bio_get. The last put of a bio will free it.
208  **/
209 void bio_put(struct bio *bio)
210 {
211         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
212
213         /*
214          * last put frees it
215          */
216         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
217                 bio->bi_next = NULL;
218                 bio->bi_destructor(bio);
219         }
220 }
221
222 inline int bio_phys_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
223 {
224         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
225                 blk_recount_segments(q, bio);
226
227         return bio->bi_phys_segments;
228 }
229
230 inline int bio_hw_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
231 {
232         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
233                 blk_recount_segments(q, bio);
234
235         return bio->bi_hw_segments;
236 }
237
238 /**
239  *      __bio_clone     -       clone a bio
240  *      @bio: destination bio
241  *      @bio_src: bio to clone
242  *
243  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
244  *      the actual data it points to. Reference count of returned
245  *      bio will be one.
246  */
247 inline void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
248 {
249         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio_src->bi_bdev);
250
251         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec, bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
252
253         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
254         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
255         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
256         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
257
258         /*
259          * notes -- maybe just leave bi_idx alone. assume identical mapping
260          * for the clone
261          */
262         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
263         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
264         bio_phys_segments(q, bio);
265         bio_hw_segments(q, bio);
266 }
267
268 /**
269  *      bio_clone       -       clone a bio
270  *      @bio: bio to clone
271  *      @gfp_mask: allocation priority
272  *
273  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
274  */
275 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, unsigned int __nocast gfp_mask)
276 {
277         struct bio *b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, fs_bio_set);
278
279         if (b)
280                 __bio_clone(b, bio);
281
282         return b;
283 }
284
285 /**
286  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
287  *      @bdev:  I/O target
288  *
289  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
290  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
291  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
292  *      on offset.
293  */
294 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
295 {
296         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bdev);
297         int nr_pages;
298
299         nr_pages = ((q->max_sectors << 9) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
300         if (nr_pages > q->max_phys_segments)
301                 nr_pages = q->max_phys_segments;
302         if (nr_pages > q->max_hw_segments)
303                 nr_pages = q->max_hw_segments;
304
305         return nr_pages;
306 }
307
308 static int __bio_add_page(request_queue_t *q, struct bio *bio, struct page
309                           *page, unsigned int len, unsigned int offset)
310 {
311         int retried_segments = 0;
312         struct bio_vec *bvec;
313
314         /*
315          * cloned bio must not modify vec list
316          */
317         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
318                 return 0;
319
320         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
321                 return 0;
322
323         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > q->max_sectors)
324                 return 0;
325
326         /*
327          * we might lose a segment or two here, but rather that than
328          * make this too complex.
329          */
330
331         while (bio->bi_phys_segments >= q->max_phys_segments
332                || bio->bi_hw_segments >= q->max_hw_segments
333                || BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_size)) {
334
335                 if (retried_segments)
336                         return 0;
337
338                 retried_segments = 1;
339                 blk_recount_segments(q, bio);
340         }
341
342         /*
343          * setup the new entry, we might clear it again later if we
344          * cannot add the page
345          */
346         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
347         bvec->bv_page = page;
348         bvec->bv_len = len;
349         bvec->bv_offset = offset;
350
351         /*
352          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
353          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
354          * queue to get further control
355          */
356         if (q->merge_bvec_fn) {
357                 /*
358                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
359                  * at this offset
360                  */
361                 if (q->merge_bvec_fn(q, bio, bvec) < len) {
362                         bvec->bv_page = NULL;
363                         bvec->bv_len = 0;
364                         bvec->bv_offset = 0;
365                         return 0;
366                 }
367         }
368
369         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
370         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec) ||
371             BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
372                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
373
374         bio->bi_vcnt++;
375         bio->bi_phys_segments++;
376         bio->bi_hw_segments++;
377         bio->bi_size += len;
378         return len;
379 }
380
381 /**
382  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
383  *      @bio: destination bio
384  *      @page: page to add
385  *      @len: vec entry length
386  *      @offset: vec entry offset
387  *
388  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
389  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
390  *      device limitations. The target block device must allow bio's
391  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
392  *      page to an empty bio.
393  */
394 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
395                  unsigned int offset)
396 {
397         return __bio_add_page(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio, page,
398                               len, offset);
399 }
400
401 struct bio_map_data {
402         struct bio_vec *iovecs;
403         void __user *userptr;
404 };
405
406 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio)
407 {
408         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
409         bio->bi_private = bmd;
410 }
411
412 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
413 {
414         kfree(bmd->iovecs);
415         kfree(bmd);
416 }
417
418 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs)
419 {
420         struct bio_map_data *bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), GFP_KERNEL);
421
422         if (!bmd)
423                 return NULL;
424
425         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, GFP_KERNEL);
426         if (bmd->iovecs)
427                 return bmd;
428
429         kfree(bmd);
430         return NULL;
431 }
432
433 /**
434  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
435  *      @bio: bio being terminated
436  *
437  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
438  *      to user space in case of a read.
439  */
440 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
441 {
442         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
443         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
444         struct bio_vec *bvec;
445         int i, ret = 0;
446
447         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
448                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
449                 unsigned int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
450
451                 if (read && !ret && copy_to_user(bmd->userptr, addr, len))
452                         ret = -EFAULT;
453
454                 __free_page(bvec->bv_page);
455                 bmd->userptr += len;
456         }
457         bio_free_map_data(bmd);
458         bio_put(bio);
459         return ret;
460 }
461
462 /**
463  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
464  *      @q: destination block queue
465  *      @uaddr: start of user address
466  *      @len: length in bytes
467  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
468  *
469  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
470  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
471  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
472  */
473 struct bio *bio_copy_user(request_queue_t *q, unsigned long uaddr,
474                           unsigned int len, int write_to_vm)
475 {
476         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
477         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
478         struct bio_map_data *bmd;
479         struct bio_vec *bvec;
480         struct page *page;
481         struct bio *bio;
482         int i, ret;
483
484         bmd = bio_alloc_map_data(end - start);
485         if (!bmd)
486                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
487
488         bmd->userptr = (void __user *) uaddr;
489
490         ret = -ENOMEM;
491         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, end - start);
492         if (!bio)
493                 goto out_bmd;
494
495         bio->bi_rw |= (!write_to_vm << BIO_RW);
496
497         ret = 0;
498         while (len) {
499                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
500
501                 if (bytes > len)
502                         bytes = len;
503
504                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | GFP_KERNEL);
505                 if (!page) {
506                         ret = -ENOMEM;
507                         break;
508                 }
509
510                 if (__bio_add_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes) {
511                         ret = -EINVAL;
512                         break;
513                 }
514
515                 len -= bytes;
516         }
517
518         if (ret)
519                 goto cleanup;
520
521         /*
522          * success
523          */
524         if (!write_to_vm) {
525                 char __user *p = (char __user *) uaddr;
526
527                 /*
528                  * for a write, copy in data to kernel pages
529                  */
530                 ret = -EFAULT;
531                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
532                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
533
534                         if (copy_from_user(addr, p, bvec->bv_len))
535                                 goto cleanup;
536                         p += bvec->bv_len;
537                 }
538         }
539
540         bio_set_map_data(bmd, bio);
541         return bio;
542 cleanup:
543         bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
544                 __free_page(bvec->bv_page);
545
546         bio_put(bio);
547 out_bmd:
548         bio_free_map_data(bmd);
549         return ERR_PTR(ret);
550 }
551
552 static struct bio *__bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
553                                   unsigned long uaddr, unsigned int len,
554                                   int write_to_vm)
555 {
556         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
557         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
558         const int nr_pages = end - start;
559         int ret, offset, i;
560         struct page **pages;
561         struct bio *bio;
562
563         /*
564          * transfer and buffer must be aligned to at least hardsector
565          * size for now, in the future we can relax this restriction
566          */
567         if ((uaddr & queue_dma_alignment(q)) || (len & queue_dma_alignment(q)))
568                 return ERR_PTR(-EINVAL);
569
570         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
571         if (!bio)
572                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
573
574         ret = -ENOMEM;
575         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
576         if (!pages)
577                 goto out;
578
579         down_read(&current->mm->mmap_sem);
580         ret = get_user_pages(current, current->mm, uaddr, nr_pages,
581                                                 write_to_vm, 0, pages, NULL);
582         up_read(&current->mm->mmap_sem);
583
584         if (ret < nr_pages)
585                 goto out;
586
587         bio->bi_bdev = bdev;
588
589         offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
590         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
591                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
592
593                 if (len <= 0)
594                         break;
595
596                 if (bytes > len)
597                         bytes = len;
598
599                 /*
600                  * sorry...
601                  */
602                 if (__bio_add_page(q, bio, pages[i], bytes, offset) < bytes)
603                         break;
604
605                 len -= bytes;
606                 offset = 0;
607         }
608
609         /*
610          * release the pages we didn't map into the bio, if any
611          */
612         while (i < nr_pages)
613                 page_cache_release(pages[i++]);
614
615         kfree(pages);
616
617         /*
618          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
619          */
620         if (!write_to_vm)
621                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
622
623         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
624         return bio;
625 out:
626         kfree(pages);
627         bio_put(bio);
628         return ERR_PTR(ret);
629 }
630
631 /**
632  *      bio_map_user    -       map user address into bio
633  *      @q: the request_queue_t for the bio
634  *      @bdev: destination block device
635  *      @uaddr: start of user address
636  *      @len: length in bytes
637  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
638  *
639  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
640  *      device. Returns an error pointer in case of error.
641  */
642 struct bio *bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
643                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm)
644 {
645         struct bio *bio;
646
647         bio = __bio_map_user(q, bdev, uaddr, len, write_to_vm);
648
649         if (IS_ERR(bio))
650                 return bio;
651
652         /*
653          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
654          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
655          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
656          * reference to it
657          */
658         bio_get(bio);
659
660         if (bio->bi_size == len)
661                 return bio;
662
663         /*
664          * don't support partial mappings
665          */
666         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
667         bio_unmap_user(bio);
668         return ERR_PTR(-EINVAL);
669 }
670
671 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
672 {
673         struct bio_vec *bvec;
674         int i;
675
676         /*
677          * make sure we dirty pages we wrote to
678          */
679         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
680                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
681                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
682
683                 page_cache_release(bvec->bv_page);
684         }
685
686         bio_put(bio);
687 }
688
689 /**
690  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
691  *      @bio:           the bio being unmapped
692  *
693  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
694  *      a process context.
695  *
696  *      bio_unmap_user() may sleep.
697  */
698 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
699 {
700         __bio_unmap_user(bio);
701         bio_put(bio);
702 }
703
704 /*
705  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
706  * for performing direct-IO in BIOs.
707  *
708  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
709  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
710  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
711  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
712  * in process context.
713  *
714  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
715  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
716  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
717  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
718  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
719  *
720  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
721  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
722  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
723  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
724  * pagecache.
725  *
726  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
727  * deferred bio dirtying paths.
728  */
729
730 /*
731  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
732  */
733 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
734 {
735         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
736         int i;
737
738         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
739                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
740
741                 if (page && !PageCompound(page))
742                         set_page_dirty_lock(page);
743         }
744 }
745
746 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
747 {
748         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
749         int i;
750
751         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
752                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
753
754                 if (page)
755                         put_page(page);
756         }
757 }
758
759 /*
760  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
761  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
762  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
763  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
764  *
765  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
766  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
767  * run one bio_put() against the BIO.
768  */
769
770 static void bio_dirty_fn(void *data);
771
772 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn, NULL);
773 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
774 static struct bio *bio_dirty_list;
775
776 /*
777  * This runs in process context
778  */
779 static void bio_dirty_fn(void *data)
780 {
781         unsigned long flags;
782         struct bio *bio;
783
784         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
785         bio = bio_dirty_list;
786         bio_dirty_list = NULL;
787         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
788
789         while (bio) {
790                 struct bio *next = bio->bi_private;
791
792                 bio_set_pages_dirty(bio);
793                 bio_release_pages(bio);
794                 bio_put(bio);
795                 bio = next;
796         }
797 }
798
799 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
800 {
801         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
802         int nr_clean_pages = 0;
803         int i;
804
805         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
806                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
807
808                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
809                         page_cache_release(page);
810                         bvec[i].bv_page = NULL;
811                 } else {
812                         nr_clean_pages++;
813                 }
814         }
815
816         if (nr_clean_pages) {
817                 unsigned long flags;
818
819                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
820                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
821                 bio_dirty_list = bio;
822                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
823                 schedule_work(&bio_dirty_work);
824         } else {
825                 bio_put(bio);
826         }
827 }
828
829 /**
830  * bio_endio - end I/O on a bio
831  * @bio:        bio
832  * @bytes_done: number of bytes completed
833  * @error:      error, if any
834  *
835  * Description:
836  *   bio_endio() will end I/O on @bytes_done number of bytes. This may be
837  *   just a partial part of the bio, or it may be the whole bio. bio_endio()
838  *   is the preferred way to end I/O on a bio, it takes care of decrementing
839  *   bi_size and clearing BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and
840  *   and one of the established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in
841  *   case something went wrong. Noone should call bi_end_io() directly on
842  *   a bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
843  **/
844 void bio_endio(struct bio *bio, unsigned int bytes_done, int error)
845 {
846         if (error)
847                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
848
849         if (unlikely(bytes_done > bio->bi_size)) {
850                 printk("%s: want %u bytes done, only %u left\n", __FUNCTION__,
851                                                 bytes_done, bio->bi_size);
852                 bytes_done = bio->bi_size;
853         }
854
855         bio->bi_size -= bytes_done;
856         bio->bi_sector += (bytes_done >> 9);
857
858         if (bio->bi_end_io)
859                 bio->bi_end_io(bio, bytes_done, error);
860 }
861
862 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
863 {
864         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
865                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
866
867                 bio_endio(master, master->bi_size, bp->error);
868                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
869         }
870 }
871
872 static int bio_pair_end_1(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
873 {
874         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
875
876         if (err)
877                 bp->error = err;
878
879         if (bi->bi_size)
880                 return 1;
881
882         bio_pair_release(bp);
883         return 0;
884 }
885
886 static int bio_pair_end_2(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
887 {
888         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
889
890         if (err)
891                 bp->error = err;
892
893         if (bi->bi_size)
894                 return 1;
895
896         bio_pair_release(bp);
897         return 0;
898 }
899
900 /*
901  * split a bio - only worry about a bio with a single page
902  * in it's iovec
903  */
904 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, mempool_t *pool, int first_sectors)
905 {
906         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(pool, GFP_NOIO);
907
908         if (!bp)
909                 return bp;
910
911         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
912         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
913         atomic_set(&bp->cnt, 3);
914         bp->error = 0;
915         bp->bio1 = *bi;
916         bp->bio2 = *bi;
917         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
918         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
919         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
920
921         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
922         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
923         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
924         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
925         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
926
927         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
928         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
929
930         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
931         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
932
933         bp->bio1.bi_private = bi;
934         bp->bio2.bi_private = pool;
935
936         return bp;
937 }
938
939 static void *bio_pair_alloc(unsigned int __nocast gfp_flags, void *data)
940 {
941         return kmalloc(sizeof(struct bio_pair), gfp_flags);
942 }
943
944 static void bio_pair_free(void *bp, void *data)
945 {
946         kfree(bp);
947 }
948
949
950 /*
951  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
952  * use the global biovec slabs created for general use.
953  */
954 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries, int scale)
955 {
956         int i;
957
958         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
959                 struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + i;
960                 mempool_t **bvp = bs->bvec_pools + i;
961
962                 if (i >= scale)
963                         pool_entries >>= 1;
964
965                 *bvp = mempool_create(pool_entries, mempool_alloc_slab,
966                                         mempool_free_slab, bp->slab);
967                 if (!*bvp)
968                         return -ENOMEM;
969         }
970         return 0;
971 }
972
973 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
974 {
975         int i;
976
977         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
978                 mempool_t *bvp = bs->bvec_pools[i];
979
980                 if (bvp)
981                         mempool_destroy(bvp);
982         }
983
984 }
985
986 void bioset_free(struct bio_set *bs)
987 {
988         if (bs->bio_pool)
989                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
990
991         biovec_free_pools(bs);
992
993         kfree(bs);
994 }
995
996 struct bio_set *bioset_create(int bio_pool_size, int bvec_pool_size, int scale)
997 {
998         struct bio_set *bs = kmalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
999
1000         if (!bs)
1001                 return NULL;
1002
1003         memset(bs, 0, sizeof(*bs));
1004         bs->bio_pool = mempool_create(bio_pool_size, mempool_alloc_slab,
1005                         mempool_free_slab, bio_slab);
1006
1007         if (!bs->bio_pool)
1008                 goto bad;
1009
1010         if (!biovec_create_pools(bs, bvec_pool_size, scale))
1011                 return bs;
1012
1013 bad:
1014         bioset_free(bs);
1015         return NULL;
1016 }
1017
1018 static void __init biovec_init_slabs(void)
1019 {
1020         int i;
1021
1022         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1023                 int size;
1024                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1025
1026                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1027                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1028                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1029         }
1030 }
1031
1032 static int __init init_bio(void)
1033 {
1034         int megabytes, bvec_pool_entries;
1035         int scale = BIOVEC_NR_POOLS;
1036
1037         bio_slab = kmem_cache_create("bio", sizeof(struct bio), 0,
1038                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1039
1040         biovec_init_slabs();
1041
1042         megabytes = nr_free_pages() >> (20 - PAGE_SHIFT);
1043
1044         /*
1045          * find out where to start scaling
1046          */
1047         if (megabytes <= 16)
1048                 scale = 0;
1049         else if (megabytes <= 32)
1050                 scale = 1;
1051         else if (megabytes <= 64)
1052                 scale = 2;
1053         else if (megabytes <= 96)
1054                 scale = 3;
1055         else if (megabytes <= 128)
1056                 scale = 4;
1057
1058         /*
1059          * scale number of entries
1060          */
1061         bvec_pool_entries = megabytes * 2;
1062         if (bvec_pool_entries > 256)
1063                 bvec_pool_entries = 256;
1064
1065         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, bvec_pool_entries, scale);
1066         if (!fs_bio_set)
1067                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1068
1069         bio_split_pool = mempool_create(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1070                                 bio_pair_alloc, bio_pair_free, NULL);
1071         if (!bio_split_pool)
1072                 panic("bio: can't create split pool\n");
1073
1074         return 0;
1075 }
1076
1077 subsys_initcall(init_bio);
1078
1079 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
1080 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
1081 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1082 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
1083 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
1084 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
1085 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
1086 EXPORT_SYMBOL(bio_hw_segments);
1087 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
1088 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
1089 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1090 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1091 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1092 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1093 EXPORT_SYMBOL(bio_split_pool);
1094 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
1095 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
1096 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1097 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1098 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);