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