Linux-2.6.12-rc2
[linux-3.10.git] / fs / bio.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@suse.de>
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11  * GNU General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
14  * along with this program; if not, write to the Free Software
15  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
16  *
17  */
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/bio.h>
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/mempool.h>
27 #include <linux/workqueue.h>
28
29 #define BIO_POOL_SIZE 256
30
31 static kmem_cache_t *bio_slab;
32
33 #define BIOVEC_NR_POOLS 6
34
35 /*
36  * a small number of entries is fine, not going to be performance critical.
37  * basically we just need to survive
38  */
39 #define BIO_SPLIT_ENTRIES 8     
40 mempool_t *bio_split_pool;
41
42 struct biovec_slab {
43         int nr_vecs;
44         char *name; 
45         kmem_cache_t *slab;
46 };
47
48 /*
49  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
50  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
51  * unsigned short
52  */
53
54 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
55 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] = {
56         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
57 };
58 #undef BV
59
60 /*
61  * bio_set is used to allow other portions of the IO system to
62  * allocate their own private memory pools for bio and iovec structures.
63  * These memory pools in turn all allocate from the bio_slab
64  * and the bvec_slabs[].
65  */
66 struct bio_set {
67         mempool_t *bio_pool;
68         mempool_t *bvec_pools[BIOVEC_NR_POOLS];
69 };
70
71 /*
72  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
73  * IO code that does not need private memory pools.
74  */
75 static struct bio_set *fs_bio_set;
76
77 static inline struct bio_vec *bvec_alloc_bs(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr, unsigned long *idx, struct bio_set *bs)
78 {
79         struct bio_vec *bvl;
80         struct biovec_slab *bp;
81
82         /*
83          * see comment near bvec_array define!
84          */
85         switch (nr) {
86                 case   1        : *idx = 0; break;
87                 case   2 ...   4: *idx = 1; break;
88                 case   5 ...  16: *idx = 2; break;
89                 case  17 ...  64: *idx = 3; break;
90                 case  65 ... 128: *idx = 4; break;
91                 case 129 ... BIO_MAX_PAGES: *idx = 5; break;
92                 default:
93                         return NULL;
94         }
95         /*
96          * idx now points to the pool we want to allocate from
97          */
98
99         bp = bvec_slabs + *idx;
100         bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pools[*idx], gfp_mask);
101         if (bvl)
102                 memset(bvl, 0, bp->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec));
103
104         return bvl;
105 }
106
107 /*
108  * default destructor for a bio allocated with bio_alloc_bioset()
109  */
110 static void bio_destructor(struct bio *bio)
111 {
112         const int pool_idx = BIO_POOL_IDX(bio);
113         struct bio_set *bs = bio->bi_set;
114
115         BIO_BUG_ON(pool_idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
116
117         mempool_free(bio->bi_io_vec, bs->bvec_pools[pool_idx]);
118         mempool_free(bio, bs->bio_pool);
119 }
120
121 inline void bio_init(struct bio *bio)
122 {
123         bio->bi_next = NULL;
124         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
125         bio->bi_rw = 0;
126         bio->bi_vcnt = 0;
127         bio->bi_idx = 0;
128         bio->bi_phys_segments = 0;
129         bio->bi_hw_segments = 0;
130         bio->bi_hw_front_size = 0;
131         bio->bi_hw_back_size = 0;
132         bio->bi_size = 0;
133         bio->bi_max_vecs = 0;
134         bio->bi_end_io = NULL;
135         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
136         bio->bi_private = NULL;
137 }
138
139 /**
140  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
141  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
142  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
143  *
144  * Description:
145  *   bio_alloc_bioset will first try it's on mempool to satisfy the allocation.
146  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
147  *   for a &struct bio to become free.
148  *
149  *   allocate bio and iovecs from the memory pools specified by the
150  *   bio_set structure.
151  **/
152 struct bio *bio_alloc_bioset(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
153 {
154         struct bio *bio = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
155
156         if (likely(bio)) {
157                 struct bio_vec *bvl = NULL;
158
159                 bio_init(bio);
160                 if (likely(nr_iovecs)) {
161                         unsigned long idx;
162
163                         bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
164                         if (unlikely(!bvl)) {
165                                 mempool_free(bio, bs->bio_pool);
166                                 bio = NULL;
167                                 goto out;
168                         }
169                         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
170                         bio->bi_max_vecs = bvec_slabs[idx].nr_vecs;
171                 }
172                 bio->bi_io_vec = bvl;
173                 bio->bi_destructor = bio_destructor;
174                 bio->bi_set = bs;
175         }
176 out:
177         return bio;
178 }
179
180 struct bio *bio_alloc(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr_iovecs)
181 {
182         return bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
183 }
184
185 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
186 {
187         unsigned long flags;
188         struct bio_vec *bv;
189         int i;
190
191         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
192                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
193                 memset(data, 0, bv->bv_len);
194                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
195                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
196         }
197 }
198 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
199
200 /**
201  * bio_put - release a reference to a bio
202  * @bio:   bio to release reference to
203  *
204  * Description:
205  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
206  *   bio_alloc or bio_get. The last put of a bio will free it.
207  **/
208 void bio_put(struct bio *bio)
209 {
210         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
211
212         /*
213          * last put frees it
214          */
215         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
216                 bio->bi_next = NULL;
217                 bio->bi_destructor(bio);
218         }
219 }
220
221 inline int bio_phys_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
222 {
223         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
224                 blk_recount_segments(q, bio);
225
226         return bio->bi_phys_segments;
227 }
228
229 inline int bio_hw_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
230 {
231         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
232                 blk_recount_segments(q, bio);
233
234         return bio->bi_hw_segments;
235 }
236
237 /**
238  *      __bio_clone     -       clone a bio
239  *      @bio: destination bio
240  *      @bio_src: bio to clone
241  *
242  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
243  *      the actual data it points to. Reference count of returned
244  *      bio will be one.
245  */
246 inline void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
247 {
248         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio_src->bi_bdev);
249
250         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec, bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
251
252         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
253         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
254         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
255         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
256
257         /*
258          * notes -- maybe just leave bi_idx alone. assume identical mapping
259          * for the clone
260          */
261         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
262         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
263         bio_phys_segments(q, bio);
264         bio_hw_segments(q, bio);
265 }
266
267 /**
268  *      bio_clone       -       clone a bio
269  *      @bio: bio to clone
270  *      @gfp_mask: allocation priority
271  *
272  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
273  */
274 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, unsigned int __nocast gfp_mask)
275 {
276         struct bio *b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, fs_bio_set);
277
278         if (b)
279                 __bio_clone(b, bio);
280
281         return b;
282 }
283
284 /**
285  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
286  *      @bdev:  I/O target
287  *
288  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
289  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
290  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
291  *      on offset.
292  */
293 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
294 {
295         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bdev);
296         int nr_pages;
297
298         nr_pages = ((q->max_sectors << 9) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
299         if (nr_pages > q->max_phys_segments)
300                 nr_pages = q->max_phys_segments;
301         if (nr_pages > q->max_hw_segments)
302                 nr_pages = q->max_hw_segments;
303
304         return nr_pages;
305 }
306
307 static int __bio_add_page(request_queue_t *q, struct bio *bio, struct page
308                           *page, unsigned int len, unsigned int offset)
309 {
310         int retried_segments = 0;
311         struct bio_vec *bvec;
312
313         /*
314          * cloned bio must not modify vec list
315          */
316         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
317                 return 0;
318
319         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
320                 return 0;
321
322         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > q->max_sectors)
323                 return 0;
324
325         /*
326          * we might lose a segment or two here, but rather that than
327          * make this too complex.
328          */
329
330         while (bio->bi_phys_segments >= q->max_phys_segments
331                || bio->bi_hw_segments >= q->max_hw_segments
332                || BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_size)) {
333
334                 if (retried_segments)
335                         return 0;
336
337                 retried_segments = 1;
338                 blk_recount_segments(q, bio);
339         }
340
341         /*
342          * setup the new entry, we might clear it again later if we
343          * cannot add the page
344          */
345         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
346         bvec->bv_page = page;
347         bvec->bv_len = len;
348         bvec->bv_offset = offset;
349
350         /*
351          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
352          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
353          * queue to get further control
354          */
355         if (q->merge_bvec_fn) {
356                 /*
357                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
358                  * at this offset
359                  */
360                 if (q->merge_bvec_fn(q, bio, bvec) < len) {
361                         bvec->bv_page = NULL;
362                         bvec->bv_len = 0;
363                         bvec->bv_offset = 0;
364                         return 0;
365                 }
366         }
367
368         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
369         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec) ||
370             BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
371                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
372
373         bio->bi_vcnt++;
374         bio->bi_phys_segments++;
375         bio->bi_hw_segments++;
376         bio->bi_size += len;
377         return len;
378 }
379
380 /**
381  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
382  *      @bio: destination bio
383  *      @page: page to add
384  *      @len: vec entry length
385  *      @offset: vec entry offset
386  *
387  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
388  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
389  *      device limitations. The target block device must allow bio's
390  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
391  *      page to an empty bio.
392  */
393 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
394                  unsigned int offset)
395 {
396         return __bio_add_page(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio, page,
397                               len, offset);
398 }
399
400 struct bio_map_data {
401         struct bio_vec *iovecs;
402         void __user *userptr;
403 };
404
405 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio)
406 {
407         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
408         bio->bi_private = bmd;
409 }
410
411 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
412 {
413         kfree(bmd->iovecs);
414         kfree(bmd);
415 }
416
417 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs)
418 {
419         struct bio_map_data *bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), GFP_KERNEL);
420
421         if (!bmd)
422                 return NULL;
423
424         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, GFP_KERNEL);
425         if (bmd->iovecs)
426                 return bmd;
427
428         kfree(bmd);
429         return NULL;
430 }
431
432 /**
433  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
434  *      @bio: bio being terminated
435  *
436  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
437  *      to user space in case of a read.
438  */
439 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
440 {
441         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
442         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
443         struct bio_vec *bvec;
444         int i, ret = 0;
445
446         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
447                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
448                 unsigned int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
449
450                 if (read && !ret && copy_to_user(bmd->userptr, addr, len))
451                         ret = -EFAULT;
452
453                 __free_page(bvec->bv_page);
454                 bmd->userptr += len;
455         }
456         bio_free_map_data(bmd);
457         bio_put(bio);
458         return ret;
459 }
460
461 /**
462  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
463  *      @q: destination block queue
464  *      @uaddr: start of user address
465  *      @len: length in bytes
466  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
467  *
468  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
469  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
470  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
471  */
472 struct bio *bio_copy_user(request_queue_t *q, unsigned long uaddr,
473                           unsigned int len, int write_to_vm)
474 {
475         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
476         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
477         struct bio_map_data *bmd;
478         struct bio_vec *bvec;
479         struct page *page;
480         struct bio *bio;
481         int i, ret;
482
483         bmd = bio_alloc_map_data(end - start);
484         if (!bmd)
485                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
486
487         bmd->userptr = (void __user *) uaddr;
488
489         ret = -ENOMEM;
490         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, end - start);
491         if (!bio)
492                 goto out_bmd;
493
494         bio->bi_rw |= (!write_to_vm << BIO_RW);
495
496         ret = 0;
497         while (len) {
498                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
499
500                 if (bytes > len)
501                         bytes = len;
502
503                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | GFP_KERNEL);
504                 if (!page) {
505                         ret = -ENOMEM;
506                         break;
507                 }
508
509                 if (__bio_add_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes) {
510                         ret = -EINVAL;
511                         break;
512                 }
513
514                 len -= bytes;
515         }
516
517         if (ret)
518                 goto cleanup;
519
520         /*
521          * success
522          */
523         if (!write_to_vm) {
524                 char __user *p = (char __user *) uaddr;
525
526                 /*
527                  * for a write, copy in data to kernel pages
528                  */
529                 ret = -EFAULT;
530                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
531                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
532
533                         if (copy_from_user(addr, p, bvec->bv_len))
534                                 goto cleanup;
535                         p += bvec->bv_len;
536                 }
537         }
538
539         bio_set_map_data(bmd, bio);
540         return bio;
541 cleanup:
542         bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
543                 __free_page(bvec->bv_page);
544
545         bio_put(bio);
546 out_bmd:
547         bio_free_map_data(bmd);
548         return ERR_PTR(ret);
549 }
550
551 static struct bio *__bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
552                                   unsigned long uaddr, unsigned int len,
553                                   int write_to_vm)
554 {
555         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
556         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
557         const int nr_pages = end - start;
558         int ret, offset, i;
559         struct page **pages;
560         struct bio *bio;
561
562         /*
563          * transfer and buffer must be aligned to at least hardsector
564          * size for now, in the future we can relax this restriction
565          */
566         if ((uaddr & queue_dma_alignment(q)) || (len & queue_dma_alignment(q)))
567                 return ERR_PTR(-EINVAL);
568
569         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
570         if (!bio)
571                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
572
573         ret = -ENOMEM;
574         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
575         if (!pages)
576                 goto out;
577
578         down_read(&current->mm->mmap_sem);
579         ret = get_user_pages(current, current->mm, uaddr, nr_pages,
580                                                 write_to_vm, 0, pages, NULL);
581         up_read(&current->mm->mmap_sem);
582
583         if (ret < nr_pages)
584                 goto out;
585
586         bio->bi_bdev = bdev;
587
588         offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
589         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
590                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
591
592                 if (len <= 0)
593                         break;
594
595                 if (bytes > len)
596                         bytes = len;
597
598                 /*
599                  * sorry...
600                  */
601                 if (__bio_add_page(q, bio, pages[i], bytes, offset) < bytes)
602                         break;
603
604                 len -= bytes;
605                 offset = 0;
606         }
607
608         /*
609          * release the pages we didn't map into the bio, if any
610          */
611         while (i < nr_pages)
612                 page_cache_release(pages[i++]);
613
614         kfree(pages);
615
616         /*
617          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
618          */
619         if (!write_to_vm)
620                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
621
622         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
623         return bio;
624 out:
625         kfree(pages);
626         bio_put(bio);
627         return ERR_PTR(ret);
628 }
629
630 /**
631  *      bio_map_user    -       map user address into bio
632  *      @bdev: destination block device
633  *      @uaddr: start of user address
634  *      @len: length in bytes
635  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
636  *
637  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
638  *      device. Returns an error pointer in case of error.
639  */
640 struct bio *bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
641                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm)
642 {
643         struct bio *bio;
644
645         bio = __bio_map_user(q, bdev, uaddr, len, write_to_vm);
646
647         if (IS_ERR(bio))
648                 return bio;
649
650         /*
651          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
652          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
653          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
654          * reference to it
655          */
656         bio_get(bio);
657
658         if (bio->bi_size == len)
659                 return bio;
660
661         /*
662          * don't support partial mappings
663          */
664         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
665         bio_unmap_user(bio);
666         return ERR_PTR(-EINVAL);
667 }
668
669 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
670 {
671         struct bio_vec *bvec;
672         int i;
673
674         /*
675          * make sure we dirty pages we wrote to
676          */
677         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
678                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
679                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
680
681                 page_cache_release(bvec->bv_page);
682         }
683
684         bio_put(bio);
685 }
686
687 /**
688  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
689  *      @bio:           the bio being unmapped
690  *
691  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
692  *      a process context.
693  *
694  *      bio_unmap_user() may sleep.
695  */
696 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
697 {
698         __bio_unmap_user(bio);
699         bio_put(bio);
700 }
701
702 /*
703  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
704  * for performing direct-IO in BIOs.
705  *
706  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
707  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
708  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
709  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
710  * in process context.
711  *
712  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
713  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
714  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
715  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
716  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
717  *
718  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
719  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
720  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
721  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
722  * pagecache.
723  *
724  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
725  * deferred bio dirtying paths.
726  */
727
728 /*
729  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
730  */
731 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
732 {
733         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
734         int i;
735
736         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
737                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
738
739                 if (page && !PageCompound(page))
740                         set_page_dirty_lock(page);
741         }
742 }
743
744 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
745 {
746         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
747         int i;
748
749         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
750                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
751
752                 if (page)
753                         put_page(page);
754         }
755 }
756
757 /*
758  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
759  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
760  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
761  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
762  *
763  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
764  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
765  * run one bio_put() against the BIO.
766  */
767
768 static void bio_dirty_fn(void *data);
769
770 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn, NULL);
771 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
772 static struct bio *bio_dirty_list;
773
774 /*
775  * This runs in process context
776  */
777 static void bio_dirty_fn(void *data)
778 {
779         unsigned long flags;
780         struct bio *bio;
781
782         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
783         bio = bio_dirty_list;
784         bio_dirty_list = NULL;
785         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
786
787         while (bio) {
788                 struct bio *next = bio->bi_private;
789
790                 bio_set_pages_dirty(bio);
791                 bio_release_pages(bio);
792                 bio_put(bio);
793                 bio = next;
794         }
795 }
796
797 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
798 {
799         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
800         int nr_clean_pages = 0;
801         int i;
802
803         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
804                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
805
806                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
807                         page_cache_release(page);
808                         bvec[i].bv_page = NULL;
809                 } else {
810                         nr_clean_pages++;
811                 }
812         }
813
814         if (nr_clean_pages) {
815                 unsigned long flags;
816
817                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
818                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
819                 bio_dirty_list = bio;
820                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
821                 schedule_work(&bio_dirty_work);
822         } else {
823                 bio_put(bio);
824         }
825 }
826
827 /**
828  * bio_endio - end I/O on a bio
829  * @bio:        bio
830  * @bytes_done: number of bytes completed
831  * @error:      error, if any
832  *
833  * Description:
834  *   bio_endio() will end I/O on @bytes_done number of bytes. This may be
835  *   just a partial part of the bio, or it may be the whole bio. bio_endio()
836  *   is the preferred way to end I/O on a bio, it takes care of decrementing
837  *   bi_size and clearing BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and
838  *   and one of the established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in
839  *   case something went wrong. Noone should call bi_end_io() directly on
840  *   a bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
841  **/
842 void bio_endio(struct bio *bio, unsigned int bytes_done, int error)
843 {
844         if (error)
845                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
846
847         if (unlikely(bytes_done > bio->bi_size)) {
848                 printk("%s: want %u bytes done, only %u left\n", __FUNCTION__,
849                                                 bytes_done, bio->bi_size);
850                 bytes_done = bio->bi_size;
851         }
852
853         bio->bi_size -= bytes_done;
854         bio->bi_sector += (bytes_done >> 9);
855
856         if (bio->bi_end_io)
857                 bio->bi_end_io(bio, bytes_done, error);
858 }
859
860 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
861 {
862         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
863                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
864
865                 bio_endio(master, master->bi_size, bp->error);
866                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
867         }
868 }
869
870 static int bio_pair_end_1(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
871 {
872         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
873
874         if (err)
875                 bp->error = err;
876
877         if (bi->bi_size)
878                 return 1;
879
880         bio_pair_release(bp);
881         return 0;
882 }
883
884 static int bio_pair_end_2(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
885 {
886         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
887
888         if (err)
889                 bp->error = err;
890
891         if (bi->bi_size)
892                 return 1;
893
894         bio_pair_release(bp);
895         return 0;
896 }
897
898 /*
899  * split a bio - only worry about a bio with a single page
900  * in it's iovec
901  */
902 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, mempool_t *pool, int first_sectors)
903 {
904         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(pool, GFP_NOIO);
905
906         if (!bp)
907                 return bp;
908
909         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
910         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
911         atomic_set(&bp->cnt, 3);
912         bp->error = 0;
913         bp->bio1 = *bi;
914         bp->bio2 = *bi;
915         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
916         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
917         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
918
919         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
920         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
921         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
922         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
923         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
924
925         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
926         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
927
928         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
929         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
930
931         bp->bio1.bi_private = bi;
932         bp->bio2.bi_private = pool;
933
934         return bp;
935 }
936
937 static void *bio_pair_alloc(unsigned int __nocast gfp_flags, void *data)
938 {
939         return kmalloc(sizeof(struct bio_pair), gfp_flags);
940 }
941
942 static void bio_pair_free(void *bp, void *data)
943 {
944         kfree(bp);
945 }
946
947
948 /*
949  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
950  * use the global biovec slabs created for general use.
951  */
952 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries, int scale)
953 {
954         int i;
955
956         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
957                 struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + i;
958                 mempool_t **bvp = bs->bvec_pools + i;
959
960                 if (i >= scale)
961                         pool_entries >>= 1;
962
963                 *bvp = mempool_create(pool_entries, mempool_alloc_slab,
964                                         mempool_free_slab, bp->slab);
965                 if (!*bvp)
966                         return -ENOMEM;
967         }
968         return 0;
969 }
970
971 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
972 {
973         int i;
974
975         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
976                 mempool_t *bvp = bs->bvec_pools[i];
977
978                 if (bvp)
979                         mempool_destroy(bvp);
980         }
981
982 }
983
984 void bioset_free(struct bio_set *bs)
985 {
986         if (bs->bio_pool)
987                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
988
989         biovec_free_pools(bs);
990
991         kfree(bs);
992 }
993
994 struct bio_set *bioset_create(int bio_pool_size, int bvec_pool_size, int scale)
995 {
996         struct bio_set *bs = kmalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
997
998         if (!bs)
999                 return NULL;
1000
1001         memset(bs, 0, sizeof(*bs));
1002         bs->bio_pool = mempool_create(bio_pool_size, mempool_alloc_slab,
1003                         mempool_free_slab, bio_slab);
1004
1005         if (!bs->bio_pool)
1006                 goto bad;
1007
1008         if (!biovec_create_pools(bs, bvec_pool_size, scale))
1009                 return bs;
1010
1011 bad:
1012         bioset_free(bs);
1013         return NULL;
1014 }
1015
1016 static void __init biovec_init_slabs(void)
1017 {
1018         int i;
1019
1020         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1021                 int size;
1022                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1023
1024                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1025                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1026                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1027         }
1028 }
1029
1030 static int __init init_bio(void)
1031 {
1032         int megabytes, bvec_pool_entries;
1033         int scale = BIOVEC_NR_POOLS;
1034
1035         bio_slab = kmem_cache_create("bio", sizeof(struct bio), 0,
1036                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1037
1038         biovec_init_slabs();
1039
1040         megabytes = nr_free_pages() >> (20 - PAGE_SHIFT);
1041
1042         /*
1043          * find out where to start scaling
1044          */
1045         if (megabytes <= 16)
1046                 scale = 0;
1047         else if (megabytes <= 32)
1048                 scale = 1;
1049         else if (megabytes <= 64)
1050                 scale = 2;
1051         else if (megabytes <= 96)
1052                 scale = 3;
1053         else if (megabytes <= 128)
1054                 scale = 4;
1055
1056         /*
1057          * scale number of entries
1058          */
1059         bvec_pool_entries = megabytes * 2;
1060         if (bvec_pool_entries > 256)
1061                 bvec_pool_entries = 256;
1062
1063         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, bvec_pool_entries, scale);
1064         if (!fs_bio_set)
1065                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1066
1067         bio_split_pool = mempool_create(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1068                                 bio_pair_alloc, bio_pair_free, NULL);
1069         if (!bio_split_pool)
1070                 panic("bio: can't create split pool\n");
1071
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 subsys_initcall(init_bio);
1076
1077 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
1078 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
1079 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1080 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
1081 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
1082 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
1083 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
1084 EXPORT_SYMBOL(bio_hw_segments);
1085 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
1086 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
1087 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1088 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1089 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1090 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1091 EXPORT_SYMBOL(bio_split_pool);
1092 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
1093 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
1094 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1095 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1096 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);