block: convert bio_copy_user to bio_copy_user_iov
[linux-2.6.git] / fs / bio.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11  * GNU General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
14  * along with this program; if not, write to the Free Software
15  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
16  *
17  */
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/bio.h>
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/mempool.h>
27 #include <linux/workqueue.h>
28 #include <linux/blktrace_api.h>
29 #include <scsi/sg.h>            /* for struct sg_iovec */
30
31 #define BIO_POOL_SIZE 2
32
33 static struct kmem_cache *bio_slab __read_mostly;
34
35 #define BIOVEC_NR_POOLS 6
36
37 /*
38  * a small number of entries is fine, not going to be performance critical.
39  * basically we just need to survive
40  */
41 #define BIO_SPLIT_ENTRIES 2
42 mempool_t *bio_split_pool __read_mostly;
43
44 struct biovec_slab {
45         int nr_vecs;
46         char *name; 
47         struct kmem_cache *slab;
48 };
49
50 /*
51  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
52  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
53  * unsigned short
54  */
55
56 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
57 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
58         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
59 };
60 #undef BV
61
62 /*
63  * bio_set is used to allow other portions of the IO system to
64  * allocate their own private memory pools for bio and iovec structures.
65  * These memory pools in turn all allocate from the bio_slab
66  * and the bvec_slabs[].
67  */
68 struct bio_set {
69         mempool_t *bio_pool;
70         mempool_t *bvec_pools[BIOVEC_NR_POOLS];
71 };
72
73 /*
74  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
75  * IO code that does not need private memory pools.
76  */
77 static struct bio_set *fs_bio_set;
78
79 static inline struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx, struct bio_set *bs)
80 {
81         struct bio_vec *bvl;
82
83         /*
84          * see comment near bvec_array define!
85          */
86         switch (nr) {
87                 case   1        : *idx = 0; break;
88                 case   2 ...   4: *idx = 1; break;
89                 case   5 ...  16: *idx = 2; break;
90                 case  17 ...  64: *idx = 3; break;
91                 case  65 ... 128: *idx = 4; break;
92                 case 129 ... BIO_MAX_PAGES: *idx = 5; break;
93                 default:
94                         return NULL;
95         }
96         /*
97          * idx now points to the pool we want to allocate from
98          */
99
100         bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pools[*idx], gfp_mask);
101         if (bvl) {
102                 struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + *idx;
103
104                 memset(bvl, 0, bp->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec));
105         }
106
107         return bvl;
108 }
109
110 void bio_free(struct bio *bio, struct bio_set *bio_set)
111 {
112         if (bio->bi_io_vec) {
113                 const int pool_idx = BIO_POOL_IDX(bio);
114
115                 BIO_BUG_ON(pool_idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
116
117                 mempool_free(bio->bi_io_vec, bio_set->bvec_pools[pool_idx]);
118         }
119
120         mempool_free(bio, bio_set->bio_pool);
121 }
122
123 /*
124  * default destructor for a bio allocated with bio_alloc_bioset()
125  */
126 static void bio_fs_destructor(struct bio *bio)
127 {
128         bio_free(bio, fs_bio_set);
129 }
130
131 void bio_init(struct bio *bio)
132 {
133         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
134         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
135         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
136 }
137
138 /**
139  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
140  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
141  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
142  * @bs:         the bio_set to allocate from
143  *
144  * Description:
145  *   bio_alloc_bioset will first try it's on mempool to satisfy the allocation.
146  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
147  *   for a &struct bio to become free.
148  *
149  *   allocate bio and iovecs from the memory pools specified by the
150  *   bio_set structure.
151  **/
152 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
153 {
154         struct bio *bio = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
155
156         if (likely(bio)) {
157                 struct bio_vec *bvl = NULL;
158
159                 bio_init(bio);
160                 if (likely(nr_iovecs)) {
161                         unsigned long idx = 0; /* shut up gcc */
162
163                         bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
164                         if (unlikely(!bvl)) {
165                                 mempool_free(bio, bs->bio_pool);
166                                 bio = NULL;
167                                 goto out;
168                         }
169                         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
170                         bio->bi_max_vecs = bvec_slabs[idx].nr_vecs;
171                 }
172                 bio->bi_io_vec = bvl;
173         }
174 out:
175         return bio;
176 }
177
178 struct bio *bio_alloc(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs)
179 {
180         struct bio *bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
181
182         if (bio)
183                 bio->bi_destructor = bio_fs_destructor;
184
185         return bio;
186 }
187
188 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
189 {
190         unsigned long flags;
191         struct bio_vec *bv;
192         int i;
193
194         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
195                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
196                 memset(data, 0, bv->bv_len);
197                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
198                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
199         }
200 }
201 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
202
203 /**
204  * bio_put - release a reference to a bio
205  * @bio:   bio to release reference to
206  *
207  * Description:
208  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
209  *   bio_alloc or bio_get. The last put of a bio will free it.
210  **/
211 void bio_put(struct bio *bio)
212 {
213         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
214
215         /*
216          * last put frees it
217          */
218         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
219                 bio->bi_next = NULL;
220                 bio->bi_destructor(bio);
221         }
222 }
223
224 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
225 {
226         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
227                 blk_recount_segments(q, bio);
228
229         return bio->bi_phys_segments;
230 }
231
232 inline int bio_hw_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
233 {
234         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
235                 blk_recount_segments(q, bio);
236
237         return bio->bi_hw_segments;
238 }
239
240 /**
241  *      __bio_clone     -       clone a bio
242  *      @bio: destination bio
243  *      @bio_src: bio to clone
244  *
245  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
246  *      the actual data it points to. Reference count of returned
247  *      bio will be one.
248  */
249 void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
250 {
251         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
252                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
253
254         /*
255          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
256          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
257          */
258         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
259         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
260         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
261         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
262         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
263         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
264         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
265 }
266
267 /**
268  *      bio_clone       -       clone a bio
269  *      @bio: bio to clone
270  *      @gfp_mask: allocation priority
271  *
272  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
273  */
274 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
275 {
276         struct bio *b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, fs_bio_set);
277
278         if (b) {
279                 b->bi_destructor = bio_fs_destructor;
280                 __bio_clone(b, bio);
281         }
282
283         return b;
284 }
285
286 /**
287  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
288  *      @bdev:  I/O target
289  *
290  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
291  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
292  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
293  *      on offset.
294  */
295 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
296 {
297         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
298         int nr_pages;
299
300         nr_pages = ((q->max_sectors << 9) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
301         if (nr_pages > q->max_phys_segments)
302                 nr_pages = q->max_phys_segments;
303         if (nr_pages > q->max_hw_segments)
304                 nr_pages = q->max_hw_segments;
305
306         return nr_pages;
307 }
308
309 static int __bio_add_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
310                           *page, unsigned int len, unsigned int offset,
311                           unsigned short max_sectors)
312 {
313         int retried_segments = 0;
314         struct bio_vec *bvec;
315
316         /*
317          * cloned bio must not modify vec list
318          */
319         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
320                 return 0;
321
322         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
323                 return 0;
324
325         /*
326          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
327          * we will often be called with the same page as last time and
328          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
329          */
330         if (bio->bi_vcnt > 0) {
331                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
332
333                 if (page == prev->bv_page &&
334                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
335                         prev->bv_len += len;
336                         if (q->merge_bvec_fn &&
337                             q->merge_bvec_fn(q, bio, prev) < len) {
338                                 prev->bv_len -= len;
339                                 return 0;
340                         }
341
342                         goto done;
343                 }
344         }
345
346         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
347                 return 0;
348
349         /*
350          * we might lose a segment or two here, but rather that than
351          * make this too complex.
352          */
353
354         while (bio->bi_phys_segments >= q->max_phys_segments
355                || bio->bi_hw_segments >= q->max_hw_segments
356                || BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_size)) {
357
358                 if (retried_segments)
359                         return 0;
360
361                 retried_segments = 1;
362                 blk_recount_segments(q, bio);
363         }
364
365         /*
366          * setup the new entry, we might clear it again later if we
367          * cannot add the page
368          */
369         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
370         bvec->bv_page = page;
371         bvec->bv_len = len;
372         bvec->bv_offset = offset;
373
374         /*
375          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
376          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
377          * queue to get further control
378          */
379         if (q->merge_bvec_fn) {
380                 /*
381                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
382                  * at this offset
383                  */
384                 if (q->merge_bvec_fn(q, bio, bvec) < len) {
385                         bvec->bv_page = NULL;
386                         bvec->bv_len = 0;
387                         bvec->bv_offset = 0;
388                         return 0;
389                 }
390         }
391
392         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
393         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec) ||
394             BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
395                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
396
397         bio->bi_vcnt++;
398         bio->bi_phys_segments++;
399         bio->bi_hw_segments++;
400  done:
401         bio->bi_size += len;
402         return len;
403 }
404
405 /**
406  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
407  *      @q: the target queue
408  *      @bio: destination bio
409  *      @page: page to add
410  *      @len: vec entry length
411  *      @offset: vec entry offset
412  *
413  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
414  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
415  *      device limitations. The target block device must allow bio's
416  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
417  *      page to an empty bio. This should only be used by REQ_PC bios.
418  */
419 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page *page,
420                     unsigned int len, unsigned int offset)
421 {
422         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, q->max_hw_sectors);
423 }
424
425 /**
426  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
427  *      @bio: destination bio
428  *      @page: page to add
429  *      @len: vec entry length
430  *      @offset: vec entry offset
431  *
432  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
433  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
434  *      device limitations. The target block device must allow bio's
435  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
436  *      page to an empty bio.
437  */
438 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
439                  unsigned int offset)
440 {
441         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
442         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, q->max_sectors);
443 }
444
445 struct bio_map_data {
446         struct bio_vec *iovecs;
447         int nr_sgvecs;
448         struct sg_iovec *sgvecs;
449 };
450
451 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio,
452                              struct sg_iovec *iov, int iov_count)
453 {
454         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
455         memcpy(bmd->sgvecs, iov, sizeof(struct sg_iovec) * iov_count);
456         bmd->nr_sgvecs = iov_count;
457         bio->bi_private = bmd;
458 }
459
460 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
461 {
462         kfree(bmd->iovecs);
463         kfree(bmd->sgvecs);
464         kfree(bmd);
465 }
466
467 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs, int iov_count)
468 {
469         struct bio_map_data *bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), GFP_KERNEL);
470
471         if (!bmd)
472                 return NULL;
473
474         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, GFP_KERNEL);
475         if (!bmd->iovecs) {
476                 kfree(bmd);
477                 return NULL;
478         }
479
480         bmd->sgvecs = kmalloc(sizeof(struct sg_iovec) * iov_count, GFP_KERNEL);
481         if (bmd->sgvecs)
482                 return bmd;
483
484         kfree(bmd->iovecs);
485         kfree(bmd);
486         return NULL;
487 }
488
489 static int __bio_copy_iov(struct bio *bio, struct sg_iovec *iov, int iov_count,
490                           int uncopy)
491 {
492         int ret = 0, i;
493         struct bio_vec *bvec;
494         int iov_idx = 0;
495         unsigned int iov_off = 0;
496         int read = bio_data_dir(bio) == READ;
497
498         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
499                 char *bv_addr = page_address(bvec->bv_page);
500                 unsigned int bv_len = bvec->bv_len;
501
502                 while (bv_len && iov_idx < iov_count) {
503                         unsigned int bytes;
504                         char *iov_addr;
505
506                         bytes = min_t(unsigned int,
507                                       iov[iov_idx].iov_len - iov_off, bv_len);
508                         iov_addr = iov[iov_idx].iov_base + iov_off;
509
510                         if (!ret) {
511                                 if (!read && !uncopy)
512                                         ret = copy_from_user(bv_addr, iov_addr,
513                                                              bytes);
514                                 if (read && uncopy)
515                                         ret = copy_to_user(iov_addr, bv_addr,
516                                                            bytes);
517
518                                 if (ret)
519                                         ret = -EFAULT;
520                         }
521
522                         bv_len -= bytes;
523                         bv_addr += bytes;
524                         iov_addr += bytes;
525                         iov_off += bytes;
526
527                         if (iov[iov_idx].iov_len == iov_off) {
528                                 iov_idx++;
529                                 iov_off = 0;
530                         }
531                 }
532
533                 if (uncopy)
534                         __free_page(bvec->bv_page);
535         }
536
537         return ret;
538 }
539
540 /**
541  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
542  *      @bio: bio being terminated
543  *
544  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
545  *      to user space in case of a read.
546  */
547 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
548 {
549         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
550         int ret;
551
552         ret = __bio_copy_iov(bio, bmd->sgvecs, bmd->nr_sgvecs, 1);
553
554         bio_free_map_data(bmd);
555         bio_put(bio);
556         return ret;
557 }
558
559 /**
560  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
561  *      @q: destination block queue
562  *      @iov:   the iovec.
563  *      @iov_count: number of elements in the iovec
564  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
565  *
566  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
567  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
568  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
569  */
570 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q, struct sg_iovec *iov,
571                               int iov_count, int write_to_vm)
572 {
573         struct bio_map_data *bmd;
574         struct bio_vec *bvec;
575         struct page *page;
576         struct bio *bio;
577         int i, ret;
578         int nr_pages = 0;
579         unsigned int len = 0;
580
581         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
582                 unsigned long uaddr;
583                 unsigned long end;
584                 unsigned long start;
585
586                 uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
587                 end = (uaddr + iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
588                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
589
590                 nr_pages += end - start;
591                 len += iov[i].iov_len;
592         }
593
594         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, iov_count);
595         if (!bmd)
596                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
597
598         ret = -ENOMEM;
599         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
600         if (!bio)
601                 goto out_bmd;
602
603         bio->bi_rw |= (!write_to_vm << BIO_RW);
604
605         ret = 0;
606         while (len) {
607                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
608
609                 if (bytes > len)
610                         bytes = len;
611
612                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | GFP_KERNEL);
613                 if (!page) {
614                         ret = -ENOMEM;
615                         break;
616                 }
617
618                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes)
619                         break;
620
621                 len -= bytes;
622         }
623
624         if (ret)
625                 goto cleanup;
626
627         /*
628          * success
629          */
630         if (!write_to_vm) {
631                 ret = __bio_copy_iov(bio, iov, iov_count, 0);
632                 if (ret)
633                         goto cleanup;
634         }
635
636         bio_set_map_data(bmd, bio, iov, iov_count);
637         return bio;
638 cleanup:
639         bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
640                 __free_page(bvec->bv_page);
641
642         bio_put(bio);
643 out_bmd:
644         bio_free_map_data(bmd);
645         return ERR_PTR(ret);
646 }
647
648 /**
649  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
650  *      @q: destination block queue
651  *      @uaddr: start of user address
652  *      @len: length in bytes
653  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
654  *
655  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
656  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
657  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
658  */
659 struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *q, unsigned long uaddr,
660                           unsigned int len, int write_to_vm)
661 {
662         struct sg_iovec iov;
663
664         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
665         iov.iov_len = len;
666
667         return bio_copy_user_iov(q, &iov, 1, write_to_vm);
668 }
669
670 static struct bio *__bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
671                                       struct block_device *bdev,
672                                       struct sg_iovec *iov, int iov_count,
673                                       int write_to_vm)
674 {
675         int i, j;
676         int nr_pages = 0;
677         struct page **pages;
678         struct bio *bio;
679         int cur_page = 0;
680         int ret, offset;
681
682         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
683                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
684                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
685                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
686                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
687
688                 nr_pages += end - start;
689                 /*
690                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
691                  */
692                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
693                         return ERR_PTR(-EINVAL);
694         }
695
696         if (!nr_pages)
697                 return ERR_PTR(-EINVAL);
698
699         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
700         if (!bio)
701                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
702
703         ret = -ENOMEM;
704         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
705         if (!pages)
706                 goto out;
707
708         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
709                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
710                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
711                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
712                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
713                 const int local_nr_pages = end - start;
714                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
715                 
716                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
717                 ret = get_user_pages(current, current->mm, uaddr,
718                                      local_nr_pages,
719                                      write_to_vm, 0, &pages[cur_page], NULL);
720                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
721
722                 if (ret < local_nr_pages) {
723                         ret = -EFAULT;
724                         goto out_unmap;
725                 }
726
727                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
728                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
729                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
730
731                         if (len <= 0)
732                                 break;
733                         
734                         if (bytes > len)
735                                 bytes = len;
736
737                         /*
738                          * sorry...
739                          */
740                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
741                                             bytes)
742                                 break;
743
744                         len -= bytes;
745                         offset = 0;
746                 }
747
748                 cur_page = j;
749                 /*
750                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
751                  */
752                 while (j < page_limit)
753                         page_cache_release(pages[j++]);
754         }
755
756         kfree(pages);
757
758         /*
759          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
760          */
761         if (!write_to_vm)
762                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
763
764         bio->bi_bdev = bdev;
765         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
766         return bio;
767
768  out_unmap:
769         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
770                 if(!pages[i])
771                         break;
772                 page_cache_release(pages[i]);
773         }
774  out:
775         kfree(pages);
776         bio_put(bio);
777         return ERR_PTR(ret);
778 }
779
780 /**
781  *      bio_map_user    -       map user address into bio
782  *      @q: the struct request_queue for the bio
783  *      @bdev: destination block device
784  *      @uaddr: start of user address
785  *      @len: length in bytes
786  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
787  *
788  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
789  *      device. Returns an error pointer in case of error.
790  */
791 struct bio *bio_map_user(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
792                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm)
793 {
794         struct sg_iovec iov;
795
796         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
797         iov.iov_len = len;
798
799         return bio_map_user_iov(q, bdev, &iov, 1, write_to_vm);
800 }
801
802 /**
803  *      bio_map_user_iov - map user sg_iovec table into bio
804  *      @q: the struct request_queue for the bio
805  *      @bdev: destination block device
806  *      @iov:   the iovec.
807  *      @iov_count: number of elements in the iovec
808  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
809  *
810  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
811  *      device. Returns an error pointer in case of error.
812  */
813 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
814                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
815                              int write_to_vm)
816 {
817         struct bio *bio;
818
819         bio = __bio_map_user_iov(q, bdev, iov, iov_count, write_to_vm);
820
821         if (IS_ERR(bio))
822                 return bio;
823
824         /*
825          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
826          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
827          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
828          * reference to it
829          */
830         bio_get(bio);
831
832         return bio;
833 }
834
835 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
836 {
837         struct bio_vec *bvec;
838         int i;
839
840         /*
841          * make sure we dirty pages we wrote to
842          */
843         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
844                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
845                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
846
847                 page_cache_release(bvec->bv_page);
848         }
849
850         bio_put(bio);
851 }
852
853 /**
854  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
855  *      @bio:           the bio being unmapped
856  *
857  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
858  *      a process context.
859  *
860  *      bio_unmap_user() may sleep.
861  */
862 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
863 {
864         __bio_unmap_user(bio);
865         bio_put(bio);
866 }
867
868 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio, int err)
869 {
870         bio_put(bio);
871 }
872
873
874 static struct bio *__bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
875                                   unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
876 {
877         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
878         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
879         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
880         const int nr_pages = end - start;
881         int offset, i;
882         struct bio *bio;
883
884         bio = bio_alloc(gfp_mask, nr_pages);
885         if (!bio)
886                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
887
888         offset = offset_in_page(kaddr);
889         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
890                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
891
892                 if (len <= 0)
893                         break;
894
895                 if (bytes > len)
896                         bytes = len;
897
898                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
899                                     offset) < bytes)
900                         break;
901
902                 data += bytes;
903                 len -= bytes;
904                 offset = 0;
905         }
906
907         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
908         return bio;
909 }
910
911 /**
912  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
913  *      @q: the struct request_queue for the bio
914  *      @data: pointer to buffer to map
915  *      @len: length in bytes
916  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
917  *
918  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
919  *      device. Returns an error pointer in case of error.
920  */
921 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
922                          gfp_t gfp_mask)
923 {
924         struct bio *bio;
925
926         bio = __bio_map_kern(q, data, len, gfp_mask);
927         if (IS_ERR(bio))
928                 return bio;
929
930         if (bio->bi_size == len)
931                 return bio;
932
933         /*
934          * Don't support partial mappings.
935          */
936         bio_put(bio);
937         return ERR_PTR(-EINVAL);
938 }
939
940 /*
941  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
942  * for performing direct-IO in BIOs.
943  *
944  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
945  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
946  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
947  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
948  * in process context.
949  *
950  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
951  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
952  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
953  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
954  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
955  *
956  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
957  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
958  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
959  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
960  * pagecache.
961  *
962  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
963  * deferred bio dirtying paths.
964  */
965
966 /*
967  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
968  */
969 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
970 {
971         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
972         int i;
973
974         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
975                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
976
977                 if (page && !PageCompound(page))
978                         set_page_dirty_lock(page);
979         }
980 }
981
982 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
983 {
984         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
985         int i;
986
987         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
988                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
989
990                 if (page)
991                         put_page(page);
992         }
993 }
994
995 /*
996  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
997  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
998  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
999  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1000  *
1001  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1002  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1003  * run one bio_put() against the BIO.
1004  */
1005
1006 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1007
1008 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1009 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1010 static struct bio *bio_dirty_list;
1011
1012 /*
1013  * This runs in process context
1014  */
1015 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1016 {
1017         unsigned long flags;
1018         struct bio *bio;
1019
1020         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1021         bio = bio_dirty_list;
1022         bio_dirty_list = NULL;
1023         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1024
1025         while (bio) {
1026                 struct bio *next = bio->bi_private;
1027
1028                 bio_set_pages_dirty(bio);
1029                 bio_release_pages(bio);
1030                 bio_put(bio);
1031                 bio = next;
1032         }
1033 }
1034
1035 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1036 {
1037         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1038         int nr_clean_pages = 0;
1039         int i;
1040
1041         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1042                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1043
1044                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1045                         page_cache_release(page);
1046                         bvec[i].bv_page = NULL;
1047                 } else {
1048                         nr_clean_pages++;
1049                 }
1050         }
1051
1052         if (nr_clean_pages) {
1053                 unsigned long flags;
1054
1055                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1056                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1057                 bio_dirty_list = bio;
1058                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1059                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1060         } else {
1061                 bio_put(bio);
1062         }
1063 }
1064
1065 /**
1066  * bio_endio - end I/O on a bio
1067  * @bio:        bio
1068  * @error:      error, if any
1069  *
1070  * Description:
1071  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the
1072  *   preferred way to end I/O on a bio, it takes care of clearing
1073  *   BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and and one of the
1074  *   established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in case
1075  *   something went wrong. Noone should call bi_end_io() directly on a
1076  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io
1077  *   function.
1078  **/
1079 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
1080 {
1081         if (error)
1082                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1083         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
1084                 error = -EIO;
1085
1086         if (bio->bi_end_io)
1087                 bio->bi_end_io(bio, error);
1088 }
1089
1090 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
1091 {
1092         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
1093                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
1094
1095                 bio_endio(master, bp->error);
1096                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
1097         }
1098 }
1099
1100 static void bio_pair_end_1(struct bio *bi, int err)
1101 {
1102         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
1103
1104         if (err)
1105                 bp->error = err;
1106
1107         bio_pair_release(bp);
1108 }
1109
1110 static void bio_pair_end_2(struct bio *bi, int err)
1111 {
1112         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
1113
1114         if (err)
1115                 bp->error = err;
1116
1117         bio_pair_release(bp);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * split a bio - only worry about a bio with a single page
1122  * in it's iovec
1123  */
1124 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, mempool_t *pool, int first_sectors)
1125 {
1126         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(pool, GFP_NOIO);
1127
1128         if (!bp)
1129                 return bp;
1130
1131         blk_add_trace_pdu_int(bdev_get_queue(bi->bi_bdev), BLK_TA_SPLIT, bi,
1132                                 bi->bi_sector + first_sectors);
1133
1134         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
1135         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
1136         atomic_set(&bp->cnt, 3);
1137         bp->error = 0;
1138         bp->bio1 = *bi;
1139         bp->bio2 = *bi;
1140         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
1141         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
1142         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
1143
1144         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
1145         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
1146         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
1147         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
1148         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
1149
1150         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
1151         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
1152
1153         bp->bio1.bi_max_vecs = 1;
1154         bp->bio2.bi_max_vecs = 1;
1155
1156         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
1157         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
1158
1159         bp->bio1.bi_private = bi;
1160         bp->bio2.bi_private = pool;
1161
1162         return bp;
1163 }
1164
1165
1166 /*
1167  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1168  * use the global biovec slabs created for general use.
1169  */
1170 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries)
1171 {
1172         int i;
1173
1174         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1175                 struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + i;
1176                 mempool_t **bvp = bs->bvec_pools + i;
1177
1178                 *bvp = mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1179                 if (!*bvp)
1180                         return -ENOMEM;
1181         }
1182         return 0;
1183 }
1184
1185 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
1186 {
1187         int i;
1188
1189         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1190                 mempool_t *bvp = bs->bvec_pools[i];
1191
1192                 if (bvp)
1193                         mempool_destroy(bvp);
1194         }
1195
1196 }
1197
1198 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1199 {
1200         if (bs->bio_pool)
1201                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1202
1203         biovec_free_pools(bs);
1204
1205         kfree(bs);
1206 }
1207
1208 struct bio_set *bioset_create(int bio_pool_size, int bvec_pool_size)
1209 {
1210         struct bio_set *bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1211
1212         if (!bs)
1213                 return NULL;
1214
1215         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(bio_pool_size, bio_slab);
1216         if (!bs->bio_pool)
1217                 goto bad;
1218
1219         if (!biovec_create_pools(bs, bvec_pool_size))
1220                 return bs;
1221
1222 bad:
1223         bioset_free(bs);
1224         return NULL;
1225 }
1226
1227 static void __init biovec_init_slabs(void)
1228 {
1229         int i;
1230
1231         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1232                 int size;
1233                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1234
1235                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1236                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1237                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1238         }
1239 }
1240
1241 static int __init init_bio(void)
1242 {
1243         bio_slab = KMEM_CACHE(bio, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
1244
1245         biovec_init_slabs();
1246
1247         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 2);
1248         if (!fs_bio_set)
1249                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1250
1251         bio_split_pool = mempool_create_kmalloc_pool(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1252                                                      sizeof(struct bio_pair));
1253         if (!bio_split_pool)
1254                 panic("bio: can't create split pool\n");
1255
1256         return 0;
1257 }
1258
1259 subsys_initcall(init_bio);
1260
1261 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
1262 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
1263 EXPORT_SYMBOL(bio_free);
1264 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1265 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
1266 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
1267 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
1268 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
1269 EXPORT_SYMBOL(bio_hw_segments);
1270 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
1271 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
1272 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
1273 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1274 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1275 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1276 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1277 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1278 EXPORT_SYMBOL(bio_split_pool);
1279 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
1280 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
1281 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1282 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1283 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);