block: Kill bi_destructor
[linux-3.10.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/iocontext.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/mempool.h>
28 #include <linux/workqueue.h>
29 #include <linux/cgroup.h>
30 #include <scsi/sg.h>            /* for struct sg_iovec */
31
32 #include <trace/events/block.h>
33
34 /*
35  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
36  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
37  */
38 #define BIO_INLINE_VECS         4
39
40 static mempool_t *bio_split_pool __read_mostly;
41
42 /*
43  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
44  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
45  * unsigned short
46  */
47 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
48 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
49         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
50 };
51 #undef BV
52
53 /*
54  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
55  * IO code that does not need private memory pools.
56  */
57 struct bio_set *fs_bio_set;
58
59 /*
60  * Our slab pool management
61  */
62 struct bio_slab {
63         struct kmem_cache *slab;
64         unsigned int slab_ref;
65         unsigned int slab_size;
66         char name[8];
67 };
68 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
69 static struct bio_slab *bio_slabs;
70 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
71
72 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
73 {
74         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
75         struct kmem_cache *slab = NULL;
76         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
77         unsigned int i, entry = -1;
78
79         mutex_lock(&bio_slab_lock);
80
81         i = 0;
82         while (i < bio_slab_nr) {
83                 bslab = &bio_slabs[i];
84
85                 if (!bslab->slab && entry == -1)
86                         entry = i;
87                 else if (bslab->slab_size == sz) {
88                         slab = bslab->slab;
89                         bslab->slab_ref++;
90                         break;
91                 }
92                 i++;
93         }
94
95         if (slab)
96                 goto out_unlock;
97
98         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
99                 bio_slab_max <<= 1;
100                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
101                                          bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
102                                          GFP_KERNEL);
103                 if (!new_bio_slabs)
104                         goto out_unlock;
105                 bio_slabs = new_bio_slabs;
106         }
107         if (entry == -1)
108                 entry = bio_slab_nr++;
109
110         bslab = &bio_slabs[entry];
111
112         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
113         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
114         if (!slab)
115                 goto out_unlock;
116
117         printk(KERN_INFO "bio: create slab <%s> at %d\n", bslab->name, entry);
118         bslab->slab = slab;
119         bslab->slab_ref = 1;
120         bslab->slab_size = sz;
121 out_unlock:
122         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
123         return slab;
124 }
125
126 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
127 {
128         struct bio_slab *bslab = NULL;
129         unsigned int i;
130
131         mutex_lock(&bio_slab_lock);
132
133         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
134                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
135                         bslab = &bio_slabs[i];
136                         break;
137                 }
138         }
139
140         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
141                 goto out;
142
143         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
144
145         if (--bslab->slab_ref)
146                 goto out;
147
148         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
149         bslab->slab = NULL;
150
151 out:
152         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
153 }
154
155 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
156 {
157         return bvec_slabs[idx].nr_vecs;
158 }
159
160 void bvec_free_bs(struct bio_set *bs, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
161 {
162         BIO_BUG_ON(idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
163
164         if (idx == BIOVEC_MAX_IDX)
165                 mempool_free(bv, bs->bvec_pool);
166         else {
167                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
168
169                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
170         }
171 }
172
173 struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
174                               struct bio_set *bs)
175 {
176         struct bio_vec *bvl;
177
178         /*
179          * see comment near bvec_array define!
180          */
181         switch (nr) {
182         case 1:
183                 *idx = 0;
184                 break;
185         case 2 ... 4:
186                 *idx = 1;
187                 break;
188         case 5 ... 16:
189                 *idx = 2;
190                 break;
191         case 17 ... 64:
192                 *idx = 3;
193                 break;
194         case 65 ... 128:
195                 *idx = 4;
196                 break;
197         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
198                 *idx = 5;
199                 break;
200         default:
201                 return NULL;
202         }
203
204         /*
205          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
206          * 1-vec entry pool is mempool backed.
207          */
208         if (*idx == BIOVEC_MAX_IDX) {
209 fallback:
210                 bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pool, gfp_mask);
211         } else {
212                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
213                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_WAIT | __GFP_IO);
214
215                 /*
216                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
217                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
218                  * in case of failure.
219                  */
220                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
221
222                 /*
223                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_WAIT
224                  * is set, retry with the 1-entry mempool
225                  */
226                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
227                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_WAIT))) {
228                         *idx = BIOVEC_MAX_IDX;
229                         goto fallback;
230                 }
231         }
232
233         return bvl;
234 }
235
236 static void __bio_free(struct bio *bio)
237 {
238         bio_disassociate_task(bio);
239
240         if (bio_integrity(bio))
241                 bio_integrity_free(bio);
242 }
243
244 static void bio_free(struct bio *bio)
245 {
246         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
247         void *p;
248
249         __bio_free(bio);
250
251         if (bs) {
252                 if (bio_has_allocated_vec(bio))
253                         bvec_free_bs(bs, bio->bi_io_vec, BIO_POOL_IDX(bio));
254
255                 /*
256                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
257                  */
258                 p = bio;
259                 p -= bs->front_pad;
260
261                 mempool_free(p, bs->bio_pool);
262         } else {
263                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
264                 kfree(bio);
265         }
266 }
267
268 void bio_init(struct bio *bio)
269 {
270         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
271         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
272         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
273 }
274 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
275
276 /**
277  * bio_reset - reinitialize a bio
278  * @bio:        bio to reset
279  *
280  * Description:
281  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
282  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
283  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
284  *   comment in struct bio.
285  */
286 void bio_reset(struct bio *bio)
287 {
288         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
289
290         __bio_free(bio);
291
292         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
293         bio->bi_flags = flags|(1 << BIO_UPTODATE);
294 }
295 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
296
297 /**
298  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
299  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
300  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
301  * @bs:         the bio_set to allocate from.
302  *
303  * Description:
304  *   bio_alloc_bioset will try its own mempool to satisfy the allocation.
305  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
306  *   for a &struct bio to become free.
307  **/
308 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
309 {
310         unsigned long idx = BIO_POOL_NONE;
311         struct bio_vec *bvl = NULL;
312         struct bio *bio;
313         void *p;
314
315         p = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
316         if (unlikely(!p))
317                 return NULL;
318         bio = p + bs->front_pad;
319
320         bio_init(bio);
321         bio->bi_pool = bs;
322
323         if (unlikely(!nr_iovecs))
324                 goto out_set;
325
326         if (nr_iovecs <= BIO_INLINE_VECS) {
327                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
328                 nr_iovecs = BIO_INLINE_VECS;
329         } else {
330                 bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
331                 if (unlikely(!bvl))
332                         goto err_free;
333
334                 nr_iovecs = bvec_nr_vecs(idx);
335         }
336 out_set:
337         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
338         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
339         bio->bi_io_vec = bvl;
340         return bio;
341
342 err_free:
343         mempool_free(p, bs->bio_pool);
344         return NULL;
345 }
346 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
347
348 /**
349  *      bio_alloc - allocate a new bio, memory pool backed
350  *      @gfp_mask: allocation mask to use
351  *      @nr_iovecs: number of iovecs
352  *
353  *      bio_alloc will allocate a bio and associated bio_vec array that can hold
354  *      at least @nr_iovecs entries. Allocations will be done from the
355  *      fs_bio_set. Also see @bio_alloc_bioset and @bio_kmalloc.
356  *
357  *      If %__GFP_WAIT is set, then bio_alloc will always be able to allocate
358  *      a bio. This is due to the mempool guarantees. To make this work, callers
359  *      must never allocate more than 1 bio at a time from this pool. Callers
360  *      that need to allocate more than 1 bio must always submit the previously
361  *      allocated bio for IO before attempting to allocate a new one. Failure to
362  *      do so can cause livelocks under memory pressure.
363  *
364  *      RETURNS:
365  *      Pointer to new bio on success, NULL on failure.
366  */
367 struct bio *bio_alloc(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs)
368 {
369         return bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
370 }
371 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
372
373 /**
374  * bio_kmalloc - allocate a bio for I/O using kmalloc()
375  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
376  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
377  *
378  * Description:
379  *   Allocate a new bio with @nr_iovecs bvecs.  If @gfp_mask contains
380  *   %__GFP_WAIT, the allocation is guaranteed to succeed.
381  *
382  **/
383 struct bio *bio_kmalloc(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs)
384 {
385         struct bio *bio;
386
387         if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
388                 return NULL;
389
390         bio = kmalloc(sizeof(struct bio) + nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
391                       gfp_mask);
392         if (unlikely(!bio))
393                 return NULL;
394
395         bio_init(bio);
396         bio->bi_flags |= BIO_POOL_NONE << BIO_POOL_OFFSET;
397         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
398         bio->bi_io_vec = bio->bi_inline_vecs;
399
400         return bio;
401 }
402 EXPORT_SYMBOL(bio_kmalloc);
403
404 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
405 {
406         unsigned long flags;
407         struct bio_vec *bv;
408         int i;
409
410         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
411                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
412                 memset(data, 0, bv->bv_len);
413                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
414                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
415         }
416 }
417 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
418
419 /**
420  * bio_put - release a reference to a bio
421  * @bio:   bio to release reference to
422  *
423  * Description:
424  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
425  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone. The last put of a bio will free it.
426  **/
427 void bio_put(struct bio *bio)
428 {
429         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
430
431         /*
432          * last put frees it
433          */
434         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt))
435                 bio_free(bio);
436 }
437 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
438
439 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
440 {
441         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
442                 blk_recount_segments(q, bio);
443
444         return bio->bi_phys_segments;
445 }
446 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
447
448 /**
449  *      __bio_clone     -       clone a bio
450  *      @bio: destination bio
451  *      @bio_src: bio to clone
452  *
453  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
454  *      the actual data it points to. Reference count of returned
455  *      bio will be one.
456  */
457 void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
458 {
459         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
460                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
461
462         /*
463          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
464          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
465          */
466         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
467         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
468         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
469         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
470         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
471         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
472         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
473 }
474 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
475
476 /**
477  *      bio_clone       -       clone a bio
478  *      @bio: bio to clone
479  *      @gfp_mask: allocation priority
480  *
481  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
482  */
483 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
484 {
485         struct bio *b = bio_alloc(gfp_mask, bio->bi_max_vecs);
486
487         if (!b)
488                 return NULL;
489
490         __bio_clone(b, bio);
491
492         if (bio_integrity(bio)) {
493                 int ret;
494
495                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
496
497                 if (ret < 0) {
498                         bio_put(b);
499                         return NULL;
500                 }
501         }
502
503         return b;
504 }
505 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
506
507 /**
508  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
509  *      @bdev:  I/O target
510  *
511  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
512  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
513  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
514  *      on offset.
515  */
516 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
517 {
518         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
519         int nr_pages;
520
521         nr_pages = min_t(unsigned,
522                      queue_max_segments(q),
523                      queue_max_sectors(q) / (PAGE_SIZE >> 9) + 1);
524
525         return min_t(unsigned, nr_pages, BIO_MAX_PAGES);
526
527 }
528 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
529
530 static int __bio_add_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
531                           *page, unsigned int len, unsigned int offset,
532                           unsigned short max_sectors)
533 {
534         int retried_segments = 0;
535         struct bio_vec *bvec;
536
537         /*
538          * cloned bio must not modify vec list
539          */
540         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
541                 return 0;
542
543         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
544                 return 0;
545
546         /*
547          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
548          * we will often be called with the same page as last time and
549          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
550          */
551         if (bio->bi_vcnt > 0) {
552                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
553
554                 if (page == prev->bv_page &&
555                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
556                         unsigned int prev_bv_len = prev->bv_len;
557                         prev->bv_len += len;
558
559                         if (q->merge_bvec_fn) {
560                                 struct bvec_merge_data bvm = {
561                                         /* prev_bvec is already charged in
562                                            bi_size, discharge it in order to
563                                            simulate merging updated prev_bvec
564                                            as new bvec. */
565                                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
566                                         .bi_sector = bio->bi_sector,
567                                         .bi_size = bio->bi_size - prev_bv_len,
568                                         .bi_rw = bio->bi_rw,
569                                 };
570
571                                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, prev) < prev->bv_len) {
572                                         prev->bv_len -= len;
573                                         return 0;
574                                 }
575                         }
576
577                         goto done;
578                 }
579         }
580
581         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
582                 return 0;
583
584         /*
585          * we might lose a segment or two here, but rather that than
586          * make this too complex.
587          */
588
589         while (bio->bi_phys_segments >= queue_max_segments(q)) {
590
591                 if (retried_segments)
592                         return 0;
593
594                 retried_segments = 1;
595                 blk_recount_segments(q, bio);
596         }
597
598         /*
599          * setup the new entry, we might clear it again later if we
600          * cannot add the page
601          */
602         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
603         bvec->bv_page = page;
604         bvec->bv_len = len;
605         bvec->bv_offset = offset;
606
607         /*
608          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
609          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
610          * queue to get further control
611          */
612         if (q->merge_bvec_fn) {
613                 struct bvec_merge_data bvm = {
614                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
615                         .bi_sector = bio->bi_sector,
616                         .bi_size = bio->bi_size,
617                         .bi_rw = bio->bi_rw,
618                 };
619
620                 /*
621                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
622                  * at this offset
623                  */
624                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, bvec) < bvec->bv_len) {
625                         bvec->bv_page = NULL;
626                         bvec->bv_len = 0;
627                         bvec->bv_offset = 0;
628                         return 0;
629                 }
630         }
631
632         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
633         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
634                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
635
636         bio->bi_vcnt++;
637         bio->bi_phys_segments++;
638  done:
639         bio->bi_size += len;
640         return len;
641 }
642
643 /**
644  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
645  *      @q: the target queue
646  *      @bio: destination bio
647  *      @page: page to add
648  *      @len: vec entry length
649  *      @offset: vec entry offset
650  *
651  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
652  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
653  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
654  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
655  *
656  *      This should only be used by REQ_PC bios.
657  */
658 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page *page,
659                     unsigned int len, unsigned int offset)
660 {
661         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset,
662                               queue_max_hw_sectors(q));
663 }
664 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
665
666 /**
667  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
668  *      @bio: destination bio
669  *      @page: page to add
670  *      @len: vec entry length
671  *      @offset: vec entry offset
672  *
673  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
674  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
675  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
676  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
677  */
678 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
679                  unsigned int offset)
680 {
681         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
682         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, queue_max_sectors(q));
683 }
684 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
685
686 struct bio_map_data {
687         struct bio_vec *iovecs;
688         struct sg_iovec *sgvecs;
689         int nr_sgvecs;
690         int is_our_pages;
691 };
692
693 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio,
694                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
695                              int is_our_pages)
696 {
697         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
698         memcpy(bmd->sgvecs, iov, sizeof(struct sg_iovec) * iov_count);
699         bmd->nr_sgvecs = iov_count;
700         bmd->is_our_pages = is_our_pages;
701         bio->bi_private = bmd;
702 }
703
704 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
705 {
706         kfree(bmd->iovecs);
707         kfree(bmd->sgvecs);
708         kfree(bmd);
709 }
710
711 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs,
712                                                unsigned int iov_count,
713                                                gfp_t gfp_mask)
714 {
715         struct bio_map_data *bmd;
716
717         if (iov_count > UIO_MAXIOV)
718                 return NULL;
719
720         bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), gfp_mask);
721         if (!bmd)
722                 return NULL;
723
724         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, gfp_mask);
725         if (!bmd->iovecs) {
726                 kfree(bmd);
727                 return NULL;
728         }
729
730         bmd->sgvecs = kmalloc(sizeof(struct sg_iovec) * iov_count, gfp_mask);
731         if (bmd->sgvecs)
732                 return bmd;
733
734         kfree(bmd->iovecs);
735         kfree(bmd);
736         return NULL;
737 }
738
739 static int __bio_copy_iov(struct bio *bio, struct bio_vec *iovecs,
740                           struct sg_iovec *iov, int iov_count,
741                           int to_user, int from_user, int do_free_page)
742 {
743         int ret = 0, i;
744         struct bio_vec *bvec;
745         int iov_idx = 0;
746         unsigned int iov_off = 0;
747
748         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
749                 char *bv_addr = page_address(bvec->bv_page);
750                 unsigned int bv_len = iovecs[i].bv_len;
751
752                 while (bv_len && iov_idx < iov_count) {
753                         unsigned int bytes;
754                         char __user *iov_addr;
755
756                         bytes = min_t(unsigned int,
757                                       iov[iov_idx].iov_len - iov_off, bv_len);
758                         iov_addr = iov[iov_idx].iov_base + iov_off;
759
760                         if (!ret) {
761                                 if (to_user)
762                                         ret = copy_to_user(iov_addr, bv_addr,
763                                                            bytes);
764
765                                 if (from_user)
766                                         ret = copy_from_user(bv_addr, iov_addr,
767                                                              bytes);
768
769                                 if (ret)
770                                         ret = -EFAULT;
771                         }
772
773                         bv_len -= bytes;
774                         bv_addr += bytes;
775                         iov_addr += bytes;
776                         iov_off += bytes;
777
778                         if (iov[iov_idx].iov_len == iov_off) {
779                                 iov_idx++;
780                                 iov_off = 0;
781                         }
782                 }
783
784                 if (do_free_page)
785                         __free_page(bvec->bv_page);
786         }
787
788         return ret;
789 }
790
791 /**
792  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
793  *      @bio: bio being terminated
794  *
795  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
796  *      to user space in case of a read.
797  */
798 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
799 {
800         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
801         int ret = 0;
802
803         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED))
804                 ret = __bio_copy_iov(bio, bmd->iovecs, bmd->sgvecs,
805                                      bmd->nr_sgvecs, bio_data_dir(bio) == READ,
806                                      0, bmd->is_our_pages);
807         bio_free_map_data(bmd);
808         bio_put(bio);
809         return ret;
810 }
811 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
812
813 /**
814  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
815  *      @q: destination block queue
816  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
817  *      @iov:   the iovec.
818  *      @iov_count: number of elements in the iovec
819  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
820  *      @gfp_mask: memory allocation flags
821  *
822  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
823  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
824  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
825  */
826 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
827                               struct rq_map_data *map_data,
828                               struct sg_iovec *iov, int iov_count,
829                               int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
830 {
831         struct bio_map_data *bmd;
832         struct bio_vec *bvec;
833         struct page *page;
834         struct bio *bio;
835         int i, ret;
836         int nr_pages = 0;
837         unsigned int len = 0;
838         unsigned int offset = map_data ? map_data->offset & ~PAGE_MASK : 0;
839
840         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
841                 unsigned long uaddr;
842                 unsigned long end;
843                 unsigned long start;
844
845                 uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
846                 end = (uaddr + iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
847                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
848
849                 /*
850                  * Overflow, abort
851                  */
852                 if (end < start)
853                         return ERR_PTR(-EINVAL);
854
855                 nr_pages += end - start;
856                 len += iov[i].iov_len;
857         }
858
859         if (offset)
860                 nr_pages++;
861
862         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, iov_count, gfp_mask);
863         if (!bmd)
864                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
865
866         ret = -ENOMEM;
867         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
868         if (!bio)
869                 goto out_bmd;
870
871         if (!write_to_vm)
872                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
873
874         ret = 0;
875
876         if (map_data) {
877                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
878                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
879         }
880         while (len) {
881                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
882
883                 bytes -= offset;
884
885                 if (bytes > len)
886                         bytes = len;
887
888                 if (map_data) {
889                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
890                                 ret = -ENOMEM;
891                                 break;
892                         }
893
894                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
895                         page += (i % nr_pages);
896
897                         i++;
898                 } else {
899                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
900                         if (!page) {
901                                 ret = -ENOMEM;
902                                 break;
903                         }
904                 }
905
906                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
907                         break;
908
909                 len -= bytes;
910                 offset = 0;
911         }
912
913         if (ret)
914                 goto cleanup;
915
916         /*
917          * success
918          */
919         if ((!write_to_vm && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
920             (map_data && map_data->from_user)) {
921                 ret = __bio_copy_iov(bio, bio->bi_io_vec, iov, iov_count, 0, 1, 0);
922                 if (ret)
923                         goto cleanup;
924         }
925
926         bio_set_map_data(bmd, bio, iov, iov_count, map_data ? 0 : 1);
927         return bio;
928 cleanup:
929         if (!map_data)
930                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
931                         __free_page(bvec->bv_page);
932
933         bio_put(bio);
934 out_bmd:
935         bio_free_map_data(bmd);
936         return ERR_PTR(ret);
937 }
938
939 /**
940  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
941  *      @q: destination block queue
942  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
943  *      @uaddr: start of user address
944  *      @len: length in bytes
945  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
946  *      @gfp_mask: memory allocation flags
947  *
948  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
949  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
950  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
951  */
952 struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *q, struct rq_map_data *map_data,
953                           unsigned long uaddr, unsigned int len,
954                           int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
955 {
956         struct sg_iovec iov;
957
958         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
959         iov.iov_len = len;
960
961         return bio_copy_user_iov(q, map_data, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
962 }
963 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
964
965 static struct bio *__bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
966                                       struct block_device *bdev,
967                                       struct sg_iovec *iov, int iov_count,
968                                       int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
969 {
970         int i, j;
971         int nr_pages = 0;
972         struct page **pages;
973         struct bio *bio;
974         int cur_page = 0;
975         int ret, offset;
976
977         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
978                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
979                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
980                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
981                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
982
983                 /*
984                  * Overflow, abort
985                  */
986                 if (end < start)
987                         return ERR_PTR(-EINVAL);
988
989                 nr_pages += end - start;
990                 /*
991                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
992                  */
993                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
994                         return ERR_PTR(-EINVAL);
995         }
996
997         if (!nr_pages)
998                 return ERR_PTR(-EINVAL);
999
1000         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1001         if (!bio)
1002                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1003
1004         ret = -ENOMEM;
1005         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), gfp_mask);
1006         if (!pages)
1007                 goto out;
1008
1009         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
1010                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
1011                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
1012                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1013                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
1014                 const int local_nr_pages = end - start;
1015                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
1016
1017                 ret = get_user_pages_fast(uaddr, local_nr_pages,
1018                                 write_to_vm, &pages[cur_page]);
1019                 if (ret < local_nr_pages) {
1020                         ret = -EFAULT;
1021                         goto out_unmap;
1022                 }
1023
1024                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
1025                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
1026                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1027
1028                         if (len <= 0)
1029                                 break;
1030                         
1031                         if (bytes > len)
1032                                 bytes = len;
1033
1034                         /*
1035                          * sorry...
1036                          */
1037                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
1038                                             bytes)
1039                                 break;
1040
1041                         len -= bytes;
1042                         offset = 0;
1043                 }
1044
1045                 cur_page = j;
1046                 /*
1047                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1048                  */
1049                 while (j < page_limit)
1050                         page_cache_release(pages[j++]);
1051         }
1052
1053         kfree(pages);
1054
1055         /*
1056          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
1057          */
1058         if (!write_to_vm)
1059                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1060
1061         bio->bi_bdev = bdev;
1062         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
1063         return bio;
1064
1065  out_unmap:
1066         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1067                 if(!pages[i])
1068                         break;
1069                 page_cache_release(pages[i]);
1070         }
1071  out:
1072         kfree(pages);
1073         bio_put(bio);
1074         return ERR_PTR(ret);
1075 }
1076
1077 /**
1078  *      bio_map_user    -       map user address into bio
1079  *      @q: the struct request_queue for the bio
1080  *      @bdev: destination block device
1081  *      @uaddr: start of user address
1082  *      @len: length in bytes
1083  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1084  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1085  *
1086  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1087  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1088  */
1089 struct bio *bio_map_user(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1090                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm,
1091                          gfp_t gfp_mask)
1092 {
1093         struct sg_iovec iov;
1094
1095         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
1096         iov.iov_len = len;
1097
1098         return bio_map_user_iov(q, bdev, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1101
1102 /**
1103  *      bio_map_user_iov - map user sg_iovec table into bio
1104  *      @q: the struct request_queue for the bio
1105  *      @bdev: destination block device
1106  *      @iov:   the iovec.
1107  *      @iov_count: number of elements in the iovec
1108  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1109  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1110  *
1111  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1112  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1113  */
1114 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1115                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
1116                              int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
1117 {
1118         struct bio *bio;
1119
1120         bio = __bio_map_user_iov(q, bdev, iov, iov_count, write_to_vm,
1121                                  gfp_mask);
1122         if (IS_ERR(bio))
1123                 return bio;
1124
1125         /*
1126          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
1127          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1128          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1129          * reference to it
1130          */
1131         bio_get(bio);
1132
1133         return bio;
1134 }
1135
1136 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1137 {
1138         struct bio_vec *bvec;
1139         int i;
1140
1141         /*
1142          * make sure we dirty pages we wrote to
1143          */
1144         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1145                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1146                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1147
1148                 page_cache_release(bvec->bv_page);
1149         }
1150
1151         bio_put(bio);
1152 }
1153
1154 /**
1155  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1156  *      @bio:           the bio being unmapped
1157  *
1158  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
1159  *      a process context.
1160  *
1161  *      bio_unmap_user() may sleep.
1162  */
1163 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1164 {
1165         __bio_unmap_user(bio);
1166         bio_put(bio);
1167 }
1168 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1169
1170 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1171 {
1172         bio_put(bio);
1173 }
1174
1175 static struct bio *__bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
1176                                   unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
1177 {
1178         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1179         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1180         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1181         const int nr_pages = end - start;
1182         int offset, i;
1183         struct bio *bio;
1184
1185         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1186         if (!bio)
1187                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1188
1189         offset = offset_in_page(kaddr);
1190         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1191                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1192
1193                 if (len <= 0)
1194                         break;
1195
1196                 if (bytes > len)
1197                         bytes = len;
1198
1199                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1200                                     offset) < bytes)
1201                         break;
1202
1203                 data += bytes;
1204                 len -= bytes;
1205                 offset = 0;
1206         }
1207
1208         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1209         return bio;
1210 }
1211
1212 /**
1213  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1214  *      @q: the struct request_queue for the bio
1215  *      @data: pointer to buffer to map
1216  *      @len: length in bytes
1217  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1218  *
1219  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1220  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1221  */
1222 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1223                          gfp_t gfp_mask)
1224 {
1225         struct bio *bio;
1226
1227         bio = __bio_map_kern(q, data, len, gfp_mask);
1228         if (IS_ERR(bio))
1229                 return bio;
1230
1231         if (bio->bi_size == len)
1232                 return bio;
1233
1234         /*
1235          * Don't support partial mappings.
1236          */
1237         bio_put(bio);
1238         return ERR_PTR(-EINVAL);
1239 }
1240 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1241
1242 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1243 {
1244         struct bio_vec *bvec;
1245         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
1246         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1247         int i;
1248         char *p = bmd->sgvecs[0].iov_base;
1249
1250         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1251                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1252                 int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
1253
1254                 if (read)
1255                         memcpy(p, addr, len);
1256
1257                 __free_page(bvec->bv_page);
1258                 p += len;
1259         }
1260
1261         bio_free_map_data(bmd);
1262         bio_put(bio);
1263 }
1264
1265 /**
1266  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1267  *      @q: the struct request_queue for the bio
1268  *      @data: pointer to buffer to copy
1269  *      @len: length in bytes
1270  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1271  *      @reading: data direction is READ
1272  *
1273  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1274  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1275  */
1276 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1277                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1278 {
1279         struct bio *bio;
1280         struct bio_vec *bvec;
1281         int i;
1282
1283         bio = bio_copy_user(q, NULL, (unsigned long)data, len, 1, gfp_mask);
1284         if (IS_ERR(bio))
1285                 return bio;
1286
1287         if (!reading) {
1288                 void *p = data;
1289
1290                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1291                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1292
1293                         memcpy(addr, p, bvec->bv_len);
1294                         p += bvec->bv_len;
1295                 }
1296         }
1297
1298         bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1299
1300         return bio;
1301 }
1302 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_kern);
1303
1304 /*
1305  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1306  * for performing direct-IO in BIOs.
1307  *
1308  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1309  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1310  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1311  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1312  * in process context.
1313  *
1314  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1315  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1316  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1317  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1318  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1319  *
1320  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1321  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1322  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1323  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1324  * pagecache.
1325  *
1326  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1327  * deferred bio dirtying paths.
1328  */
1329
1330 /*
1331  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1332  */
1333 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1334 {
1335         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1336         int i;
1337
1338         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1339                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1340
1341                 if (page && !PageCompound(page))
1342                         set_page_dirty_lock(page);
1343         }
1344 }
1345
1346 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1347 {
1348         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1349         int i;
1350
1351         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1352                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1353
1354                 if (page)
1355                         put_page(page);
1356         }
1357 }
1358
1359 /*
1360  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1361  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1362  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1363  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1364  *
1365  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1366  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1367  * run one bio_put() against the BIO.
1368  */
1369
1370 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1371
1372 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1373 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1374 static struct bio *bio_dirty_list;
1375
1376 /*
1377  * This runs in process context
1378  */
1379 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1380 {
1381         unsigned long flags;
1382         struct bio *bio;
1383
1384         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1385         bio = bio_dirty_list;
1386         bio_dirty_list = NULL;
1387         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1388
1389         while (bio) {
1390                 struct bio *next = bio->bi_private;
1391
1392                 bio_set_pages_dirty(bio);
1393                 bio_release_pages(bio);
1394                 bio_put(bio);
1395                 bio = next;
1396         }
1397 }
1398
1399 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1400 {
1401         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1402         int nr_clean_pages = 0;
1403         int i;
1404
1405         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1406                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1407
1408                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1409                         page_cache_release(page);
1410                         bvec[i].bv_page = NULL;
1411                 } else {
1412                         nr_clean_pages++;
1413                 }
1414         }
1415
1416         if (nr_clean_pages) {
1417                 unsigned long flags;
1418
1419                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1420                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1421                 bio_dirty_list = bio;
1422                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1423                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1424         } else {
1425                 bio_put(bio);
1426         }
1427 }
1428
1429 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1430 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1431 {
1432         int i;
1433         struct bio_vec *bvec;
1434
1435         bio_for_each_segment(bvec, bi, i)
1436                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
1437 }
1438 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1439 #endif
1440
1441 /**
1442  * bio_endio - end I/O on a bio
1443  * @bio:        bio
1444  * @error:      error, if any
1445  *
1446  * Description:
1447  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the
1448  *   preferred way to end I/O on a bio, it takes care of clearing
1449  *   BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and and one of the
1450  *   established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in case
1451  *   something went wrong. No one should call bi_end_io() directly on a
1452  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io
1453  *   function.
1454  **/
1455 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
1456 {
1457         if (error)
1458                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1459         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
1460                 error = -EIO;
1461
1462         if (bio->bi_end_io)
1463                 bio->bi_end_io(bio, error);
1464 }
1465 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1466
1467 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
1468 {
1469         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
1470                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
1471
1472                 bio_endio(master, bp->error);
1473                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
1474         }
1475 }
1476 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1477
1478 static void bio_pair_end_1(struct bio *bi, int err)
1479 {
1480         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
1481
1482         if (err)
1483                 bp->error = err;
1484
1485         bio_pair_release(bp);
1486 }
1487
1488 static void bio_pair_end_2(struct bio *bi, int err)
1489 {
1490         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
1491
1492         if (err)
1493                 bp->error = err;
1494
1495         bio_pair_release(bp);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * split a bio - only worry about a bio with a single page in its iovec
1500  */
1501 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, int first_sectors)
1502 {
1503         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(bio_split_pool, GFP_NOIO);
1504
1505         if (!bp)
1506                 return bp;
1507
1508         trace_block_split(bdev_get_queue(bi->bi_bdev), bi,
1509                                 bi->bi_sector + first_sectors);
1510
1511         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
1512         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
1513         atomic_set(&bp->cnt, 3);
1514         bp->error = 0;
1515         bp->bio1 = *bi;
1516         bp->bio2 = *bi;
1517         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
1518         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
1519         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
1520
1521         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
1522         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
1523         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
1524         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
1525         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
1526
1527         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
1528         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
1529
1530         bp->bio1.bi_max_vecs = 1;
1531         bp->bio2.bi_max_vecs = 1;
1532
1533         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
1534         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
1535
1536         bp->bio1.bi_private = bi;
1537         bp->bio2.bi_private = bio_split_pool;
1538
1539         if (bio_integrity(bi))
1540                 bio_integrity_split(bi, bp, first_sectors);
1541
1542         return bp;
1543 }
1544 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1545
1546 /**
1547  *      bio_sector_offset - Find hardware sector offset in bio
1548  *      @bio:           bio to inspect
1549  *      @index:         bio_vec index
1550  *      @offset:        offset in bv_page
1551  *
1552  *      Return the number of hardware sectors between beginning of bio
1553  *      and an end point indicated by a bio_vec index and an offset
1554  *      within that vector's page.
1555  */
1556 sector_t bio_sector_offset(struct bio *bio, unsigned short index,
1557                            unsigned int offset)
1558 {
1559         unsigned int sector_sz;
1560         struct bio_vec *bv;
1561         sector_t sectors;
1562         int i;
1563
1564         sector_sz = queue_logical_block_size(bio->bi_bdev->bd_disk->queue);
1565         sectors = 0;
1566
1567         if (index >= bio->bi_idx)
1568                 index = bio->bi_vcnt - 1;
1569
1570         __bio_for_each_segment(bv, bio, i, 0) {
1571                 if (i == index) {
1572                         if (offset > bv->bv_offset)
1573                                 sectors += (offset - bv->bv_offset) / sector_sz;
1574                         break;
1575                 }
1576
1577                 sectors += bv->bv_len / sector_sz;
1578         }
1579
1580         return sectors;
1581 }
1582 EXPORT_SYMBOL(bio_sector_offset);
1583
1584 /*
1585  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1586  * use the global biovec slabs created for general use.
1587  */
1588 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries)
1589 {
1590         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BIOVEC_MAX_IDX;
1591
1592         bs->bvec_pool = mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1593         if (!bs->bvec_pool)
1594                 return -ENOMEM;
1595
1596         return 0;
1597 }
1598
1599 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
1600 {
1601         mempool_destroy(bs->bvec_pool);
1602 }
1603
1604 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1605 {
1606         if (bs->bio_pool)
1607                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1608
1609         bioset_integrity_free(bs);
1610         biovec_free_pools(bs);
1611         bio_put_slab(bs);
1612
1613         kfree(bs);
1614 }
1615 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1616
1617 /**
1618  * bioset_create  - Create a bio_set
1619  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1620  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1621  *
1622  * Description:
1623  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1624  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1625  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1626  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1627  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1628  *    or things will break badly.
1629  */
1630 struct bio_set *bioset_create(unsigned int pool_size, unsigned int front_pad)
1631 {
1632         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1633         struct bio_set *bs;
1634
1635         bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1636         if (!bs)
1637                 return NULL;
1638
1639         bs->front_pad = front_pad;
1640
1641         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
1642         if (!bs->bio_slab) {
1643                 kfree(bs);
1644                 return NULL;
1645         }
1646
1647         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, bs->bio_slab);
1648         if (!bs->bio_pool)
1649                 goto bad;
1650
1651         if (!biovec_create_pools(bs, pool_size))
1652                 return bs;
1653
1654 bad:
1655         bioset_free(bs);
1656         return NULL;
1657 }
1658 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1659
1660 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1661 /**
1662  * bio_associate_current - associate a bio with %current
1663  * @bio: target bio
1664  *
1665  * Associate @bio with %current if it hasn't been associated yet.  Block
1666  * layer will treat @bio as if it were issued by %current no matter which
1667  * task actually issues it.
1668  *
1669  * This function takes an extra reference of @task's io_context and blkcg
1670  * which will be put when @bio is released.  The caller must own @bio,
1671  * ensure %current->io_context exists, and is responsible for synchronizing
1672  * calls to this function.
1673  */
1674 int bio_associate_current(struct bio *bio)
1675 {
1676         struct io_context *ioc;
1677         struct cgroup_subsys_state *css;
1678
1679         if (bio->bi_ioc)
1680                 return -EBUSY;
1681
1682         ioc = current->io_context;
1683         if (!ioc)
1684                 return -ENOENT;
1685
1686         /* acquire active ref on @ioc and associate */
1687         get_io_context_active(ioc);
1688         bio->bi_ioc = ioc;
1689
1690         /* associate blkcg if exists */
1691         rcu_read_lock();
1692         css = task_subsys_state(current, blkio_subsys_id);
1693         if (css && css_tryget(css))
1694                 bio->bi_css = css;
1695         rcu_read_unlock();
1696
1697         return 0;
1698 }
1699
1700 /**
1701  * bio_disassociate_task - undo bio_associate_current()
1702  * @bio: target bio
1703  */
1704 void bio_disassociate_task(struct bio *bio)
1705 {
1706         if (bio->bi_ioc) {
1707                 put_io_context(bio->bi_ioc);
1708                 bio->bi_ioc = NULL;
1709         }
1710         if (bio->bi_css) {
1711                 css_put(bio->bi_css);
1712                 bio->bi_css = NULL;
1713         }
1714 }
1715
1716 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
1717
1718 static void __init biovec_init_slabs(void)
1719 {
1720         int i;
1721
1722         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1723                 int size;
1724                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1725
1726                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
1727                         bvs->slab = NULL;
1728                         continue;
1729                 }
1730
1731                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1732                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1733                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1734         }
1735 }
1736
1737 static int __init init_bio(void)
1738 {
1739         bio_slab_max = 2;
1740         bio_slab_nr = 0;
1741         bio_slabs = kzalloc(bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab), GFP_KERNEL);
1742         if (!bio_slabs)
1743                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1744
1745         bio_integrity_init();
1746         biovec_init_slabs();
1747
1748         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
1749         if (!fs_bio_set)
1750                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1751
1752         if (bioset_integrity_create(fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
1753                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
1754
1755         bio_split_pool = mempool_create_kmalloc_pool(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1756                                                      sizeof(struct bio_pair));
1757         if (!bio_split_pool)
1758                 panic("bio: can't create split pool\n");
1759
1760         return 0;
1761 }
1762 subsys_initcall(init_bio);