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