13e956779e1052ee17fbac6a9aafb5923b880977
[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 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
59
60 /*
61  * Our slab pool management
62  */
63 struct bio_slab {
64         struct kmem_cache *slab;
65         unsigned int slab_ref;
66         unsigned int slab_size;
67         char name[8];
68 };
69 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
70 static struct bio_slab *bio_slabs;
71 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
72
73 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
74 {
75         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
76         struct kmem_cache *slab = NULL;
77         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
78         unsigned int i, entry = -1;
79
80         mutex_lock(&bio_slab_lock);
81
82         i = 0;
83         while (i < bio_slab_nr) {
84                 bslab = &bio_slabs[i];
85
86                 if (!bslab->slab && entry == -1)
87                         entry = i;
88                 else if (bslab->slab_size == sz) {
89                         slab = bslab->slab;
90                         bslab->slab_ref++;
91                         break;
92                 }
93                 i++;
94         }
95
96         if (slab)
97                 goto out_unlock;
98
99         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
100                 bio_slab_max <<= 1;
101                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
102                                          bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
103                                          GFP_KERNEL);
104                 if (!new_bio_slabs)
105                         goto out_unlock;
106                 bio_slabs = new_bio_slabs;
107         }
108         if (entry == -1)
109                 entry = bio_slab_nr++;
110
111         bslab = &bio_slabs[entry];
112
113         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
114         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
115         if (!slab)
116                 goto out_unlock;
117
118         printk(KERN_INFO "bio: create slab <%s> at %d\n", bslab->name, entry);
119         bslab->slab = slab;
120         bslab->slab_ref = 1;
121         bslab->slab_size = sz;
122 out_unlock:
123         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
124         return slab;
125 }
126
127 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
128 {
129         struct bio_slab *bslab = NULL;
130         unsigned int i;
131
132         mutex_lock(&bio_slab_lock);
133
134         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
135                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
136                         bslab = &bio_slabs[i];
137                         break;
138                 }
139         }
140
141         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
142                 goto out;
143
144         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
145
146         if (--bslab->slab_ref)
147                 goto out;
148
149         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
150         bslab->slab = NULL;
151
152 out:
153         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
154 }
155
156 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
157 {
158         return bvec_slabs[idx].nr_vecs;
159 }
160
161 void bvec_free_bs(struct bio_set *bs, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
162 {
163         BIO_BUG_ON(idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
164
165         if (idx == BIOVEC_MAX_IDX)
166                 mempool_free(bv, bs->bvec_pool);
167         else {
168                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
169
170                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
171         }
172 }
173
174 struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
175                               struct bio_set *bs)
176 {
177         struct bio_vec *bvl;
178
179         /*
180          * see comment near bvec_array define!
181          */
182         switch (nr) {
183         case 1:
184                 *idx = 0;
185                 break;
186         case 2 ... 4:
187                 *idx = 1;
188                 break;
189         case 5 ... 16:
190                 *idx = 2;
191                 break;
192         case 17 ... 64:
193                 *idx = 3;
194                 break;
195         case 65 ... 128:
196                 *idx = 4;
197                 break;
198         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
199                 *idx = 5;
200                 break;
201         default:
202                 return NULL;
203         }
204
205         /*
206          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
207          * 1-vec entry pool is mempool backed.
208          */
209         if (*idx == BIOVEC_MAX_IDX) {
210 fallback:
211                 bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pool, gfp_mask);
212         } else {
213                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
214                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_WAIT | __GFP_IO);
215
216                 /*
217                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
218                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
219                  * in case of failure.
220                  */
221                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
222
223                 /*
224                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_WAIT
225                  * is set, retry with the 1-entry mempool
226                  */
227                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
228                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_WAIT))) {
229                         *idx = BIOVEC_MAX_IDX;
230                         goto fallback;
231                 }
232         }
233
234         return bvl;
235 }
236
237 static void __bio_free(struct bio *bio)
238 {
239         bio_disassociate_task(bio);
240
241         if (bio_integrity(bio))
242                 bio_integrity_free(bio);
243 }
244
245 static void bio_free(struct bio *bio)
246 {
247         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
248         void *p;
249
250         __bio_free(bio);
251
252         if (bs) {
253                 if (bio_has_allocated_vec(bio))
254                         bvec_free_bs(bs, bio->bi_io_vec, BIO_POOL_IDX(bio));
255
256                 /*
257                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
258                  */
259                 p = bio;
260                 p -= bs->front_pad;
261
262                 mempool_free(p, bs->bio_pool);
263         } else {
264                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
265                 kfree(bio);
266         }
267 }
268
269 void bio_init(struct bio *bio)
270 {
271         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
272         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
273         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
274 }
275 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
276
277 /**
278  * bio_reset - reinitialize a bio
279  * @bio:        bio to reset
280  *
281  * Description:
282  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
283  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
284  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
285  *   comment in struct bio.
286  */
287 void bio_reset(struct bio *bio)
288 {
289         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
290
291         __bio_free(bio);
292
293         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
294         bio->bi_flags = flags|(1 << BIO_UPTODATE);
295 }
296 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
297
298 /**
299  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
300  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
301  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
302  * @bs:         the bio_set to allocate from.
303  *
304  * Description:
305  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
306  *   backed by the @bs's mempool.
307  *
308  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_WAIT is set then bio_alloc will always be
309  *   able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees. To make this
310  *   work, callers must never allocate more than 1 bio at a time from this pool.
311  *   Callers that need to allocate more than 1 bio must always submit the
312  *   previously allocated bio for IO before attempting to allocate a new one.
313  *   Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
314  *
315  *   RETURNS:
316  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
317  */
318 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
319 {
320         unsigned front_pad;
321         unsigned inline_vecs;
322         unsigned long idx = BIO_POOL_NONE;
323         struct bio_vec *bvl = NULL;
324         struct bio *bio;
325         void *p;
326
327         if (!bs) {
328                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
329                         return NULL;
330
331                 p = kmalloc(sizeof(struct bio) +
332                             nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
333                             gfp_mask);
334                 front_pad = 0;
335                 inline_vecs = nr_iovecs;
336         } else {
337                 p = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
338                 front_pad = bs->front_pad;
339                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
340         }
341
342         if (unlikely(!p))
343                 return NULL;
344
345         bio = p + front_pad;
346         bio_init(bio);
347
348         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
349                 bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
350                 if (unlikely(!bvl))
351                         goto err_free;
352         } else if (nr_iovecs) {
353                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
354         }
355
356         bio->bi_pool = bs;
357         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
358         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
359         bio->bi_io_vec = bvl;
360         return bio;
361
362 err_free:
363         mempool_free(p, bs->bio_pool);
364         return NULL;
365 }
366 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
367
368 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
369 {
370         unsigned long flags;
371         struct bio_vec *bv;
372         int i;
373
374         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
375                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
376                 memset(data, 0, bv->bv_len);
377                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
378                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
379         }
380 }
381 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
382
383 /**
384  * bio_put - release a reference to a bio
385  * @bio:   bio to release reference to
386  *
387  * Description:
388  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
389  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone. The last put of a bio will free it.
390  **/
391 void bio_put(struct bio *bio)
392 {
393         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
394
395         /*
396          * last put frees it
397          */
398         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt))
399                 bio_free(bio);
400 }
401 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
402
403 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
404 {
405         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
406                 blk_recount_segments(q, bio);
407
408         return bio->bi_phys_segments;
409 }
410 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
411
412 /**
413  *      __bio_clone     -       clone a bio
414  *      @bio: destination bio
415  *      @bio_src: bio to clone
416  *
417  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
418  *      the actual data it points to. Reference count of returned
419  *      bio will be one.
420  */
421 void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
422 {
423         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
424                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
425
426         /*
427          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
428          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
429          */
430         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
431         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
432         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
433         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
434         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
435         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
436         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
437 }
438 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
439
440 /**
441  *      bio_clone_bioset -      clone a bio
442  *      @bio: bio to clone
443  *      @gfp_mask: allocation priority
444  *      @bs: bio_set to allocate from
445  *
446  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
447  */
448 struct bio *bio_clone_bioset(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask,
449                              struct bio_set *bs)
450 {
451         struct bio *b;
452
453         b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, bs);
454         if (!b)
455                 return NULL;
456
457         __bio_clone(b, bio);
458
459         if (bio_integrity(bio)) {
460                 int ret;
461
462                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
463
464                 if (ret < 0) {
465                         bio_put(b);
466                         return NULL;
467                 }
468         }
469
470         return b;
471 }
472 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_bioset);
473
474 /**
475  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
476  *      @bdev:  I/O target
477  *
478  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
479  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
480  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
481  *      on offset.
482  */
483 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
484 {
485         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
486         int nr_pages;
487
488         nr_pages = min_t(unsigned,
489                      queue_max_segments(q),
490                      queue_max_sectors(q) / (PAGE_SIZE >> 9) + 1);
491
492         return min_t(unsigned, nr_pages, BIO_MAX_PAGES);
493
494 }
495 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
496
497 static int __bio_add_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
498                           *page, unsigned int len, unsigned int offset,
499                           unsigned short max_sectors)
500 {
501         int retried_segments = 0;
502         struct bio_vec *bvec;
503
504         /*
505          * cloned bio must not modify vec list
506          */
507         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
508                 return 0;
509
510         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
511                 return 0;
512
513         /*
514          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
515          * we will often be called with the same page as last time and
516          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
517          */
518         if (bio->bi_vcnt > 0) {
519                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
520
521                 if (page == prev->bv_page &&
522                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
523                         unsigned int prev_bv_len = prev->bv_len;
524                         prev->bv_len += len;
525
526                         if (q->merge_bvec_fn) {
527                                 struct bvec_merge_data bvm = {
528                                         /* prev_bvec is already charged in
529                                            bi_size, discharge it in order to
530                                            simulate merging updated prev_bvec
531                                            as new bvec. */
532                                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
533                                         .bi_sector = bio->bi_sector,
534                                         .bi_size = bio->bi_size - prev_bv_len,
535                                         .bi_rw = bio->bi_rw,
536                                 };
537
538                                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, prev) < prev->bv_len) {
539                                         prev->bv_len -= len;
540                                         return 0;
541                                 }
542                         }
543
544                         goto done;
545                 }
546         }
547
548         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
549                 return 0;
550
551         /*
552          * we might lose a segment or two here, but rather that than
553          * make this too complex.
554          */
555
556         while (bio->bi_phys_segments >= queue_max_segments(q)) {
557
558                 if (retried_segments)
559                         return 0;
560
561                 retried_segments = 1;
562                 blk_recount_segments(q, bio);
563         }
564
565         /*
566          * setup the new entry, we might clear it again later if we
567          * cannot add the page
568          */
569         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
570         bvec->bv_page = page;
571         bvec->bv_len = len;
572         bvec->bv_offset = offset;
573
574         /*
575          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
576          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
577          * queue to get further control
578          */
579         if (q->merge_bvec_fn) {
580                 struct bvec_merge_data bvm = {
581                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
582                         .bi_sector = bio->bi_sector,
583                         .bi_size = bio->bi_size,
584                         .bi_rw = bio->bi_rw,
585                 };
586
587                 /*
588                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
589                  * at this offset
590                  */
591                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, bvec) < bvec->bv_len) {
592                         bvec->bv_page = NULL;
593                         bvec->bv_len = 0;
594                         bvec->bv_offset = 0;
595                         return 0;
596                 }
597         }
598
599         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
600         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
601                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
602
603         bio->bi_vcnt++;
604         bio->bi_phys_segments++;
605  done:
606         bio->bi_size += len;
607         return len;
608 }
609
610 /**
611  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
612  *      @q: the target queue
613  *      @bio: destination bio
614  *      @page: page to add
615  *      @len: vec entry length
616  *      @offset: vec entry offset
617  *
618  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
619  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
620  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
621  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
622  *
623  *      This should only be used by REQ_PC bios.
624  */
625 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page *page,
626                     unsigned int len, unsigned int offset)
627 {
628         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset,
629                               queue_max_hw_sectors(q));
630 }
631 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
632
633 /**
634  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
635  *      @bio: destination bio
636  *      @page: page to add
637  *      @len: vec entry length
638  *      @offset: vec entry offset
639  *
640  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
641  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
642  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
643  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
644  */
645 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
646                  unsigned int offset)
647 {
648         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
649         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, queue_max_sectors(q));
650 }
651 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
652
653 struct bio_map_data {
654         struct bio_vec *iovecs;
655         struct sg_iovec *sgvecs;
656         int nr_sgvecs;
657         int is_our_pages;
658 };
659
660 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio,
661                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
662                              int is_our_pages)
663 {
664         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
665         memcpy(bmd->sgvecs, iov, sizeof(struct sg_iovec) * iov_count);
666         bmd->nr_sgvecs = iov_count;
667         bmd->is_our_pages = is_our_pages;
668         bio->bi_private = bmd;
669 }
670
671 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
672 {
673         kfree(bmd->iovecs);
674         kfree(bmd->sgvecs);
675         kfree(bmd);
676 }
677
678 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs,
679                                                unsigned int iov_count,
680                                                gfp_t gfp_mask)
681 {
682         struct bio_map_data *bmd;
683
684         if (iov_count > UIO_MAXIOV)
685                 return NULL;
686
687         bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), gfp_mask);
688         if (!bmd)
689                 return NULL;
690
691         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, gfp_mask);
692         if (!bmd->iovecs) {
693                 kfree(bmd);
694                 return NULL;
695         }
696
697         bmd->sgvecs = kmalloc(sizeof(struct sg_iovec) * iov_count, gfp_mask);
698         if (bmd->sgvecs)
699                 return bmd;
700
701         kfree(bmd->iovecs);
702         kfree(bmd);
703         return NULL;
704 }
705
706 static int __bio_copy_iov(struct bio *bio, struct bio_vec *iovecs,
707                           struct sg_iovec *iov, int iov_count,
708                           int to_user, int from_user, int do_free_page)
709 {
710         int ret = 0, i;
711         struct bio_vec *bvec;
712         int iov_idx = 0;
713         unsigned int iov_off = 0;
714
715         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
716                 char *bv_addr = page_address(bvec->bv_page);
717                 unsigned int bv_len = iovecs[i].bv_len;
718
719                 while (bv_len && iov_idx < iov_count) {
720                         unsigned int bytes;
721                         char __user *iov_addr;
722
723                         bytes = min_t(unsigned int,
724                                       iov[iov_idx].iov_len - iov_off, bv_len);
725                         iov_addr = iov[iov_idx].iov_base + iov_off;
726
727                         if (!ret) {
728                                 if (to_user)
729                                         ret = copy_to_user(iov_addr, bv_addr,
730                                                            bytes);
731
732                                 if (from_user)
733                                         ret = copy_from_user(bv_addr, iov_addr,
734                                                              bytes);
735
736                                 if (ret)
737                                         ret = -EFAULT;
738                         }
739
740                         bv_len -= bytes;
741                         bv_addr += bytes;
742                         iov_addr += bytes;
743                         iov_off += bytes;
744
745                         if (iov[iov_idx].iov_len == iov_off) {
746                                 iov_idx++;
747                                 iov_off = 0;
748                         }
749                 }
750
751                 if (do_free_page)
752                         __free_page(bvec->bv_page);
753         }
754
755         return ret;
756 }
757
758 /**
759  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
760  *      @bio: bio being terminated
761  *
762  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
763  *      to user space in case of a read.
764  */
765 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
766 {
767         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
768         int ret = 0;
769
770         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED))
771                 ret = __bio_copy_iov(bio, bmd->iovecs, bmd->sgvecs,
772                                      bmd->nr_sgvecs, bio_data_dir(bio) == READ,
773                                      0, bmd->is_our_pages);
774         bio_free_map_data(bmd);
775         bio_put(bio);
776         return ret;
777 }
778 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
779
780 /**
781  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
782  *      @q: destination block queue
783  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
784  *      @iov:   the iovec.
785  *      @iov_count: number of elements in the iovec
786  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
787  *      @gfp_mask: memory allocation flags
788  *
789  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
790  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
791  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
792  */
793 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
794                               struct rq_map_data *map_data,
795                               struct sg_iovec *iov, int iov_count,
796                               int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
797 {
798         struct bio_map_data *bmd;
799         struct bio_vec *bvec;
800         struct page *page;
801         struct bio *bio;
802         int i, ret;
803         int nr_pages = 0;
804         unsigned int len = 0;
805         unsigned int offset = map_data ? map_data->offset & ~PAGE_MASK : 0;
806
807         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
808                 unsigned long uaddr;
809                 unsigned long end;
810                 unsigned long start;
811
812                 uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
813                 end = (uaddr + iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
814                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
815
816                 /*
817                  * Overflow, abort
818                  */
819                 if (end < start)
820                         return ERR_PTR(-EINVAL);
821
822                 nr_pages += end - start;
823                 len += iov[i].iov_len;
824         }
825
826         if (offset)
827                 nr_pages++;
828
829         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, iov_count, gfp_mask);
830         if (!bmd)
831                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
832
833         ret = -ENOMEM;
834         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
835         if (!bio)
836                 goto out_bmd;
837
838         if (!write_to_vm)
839                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
840
841         ret = 0;
842
843         if (map_data) {
844                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
845                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
846         }
847         while (len) {
848                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
849
850                 bytes -= offset;
851
852                 if (bytes > len)
853                         bytes = len;
854
855                 if (map_data) {
856                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
857                                 ret = -ENOMEM;
858                                 break;
859                         }
860
861                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
862                         page += (i % nr_pages);
863
864                         i++;
865                 } else {
866                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
867                         if (!page) {
868                                 ret = -ENOMEM;
869                                 break;
870                         }
871                 }
872
873                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
874                         break;
875
876                 len -= bytes;
877                 offset = 0;
878         }
879
880         if (ret)
881                 goto cleanup;
882
883         /*
884          * success
885          */
886         if ((!write_to_vm && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
887             (map_data && map_data->from_user)) {
888                 ret = __bio_copy_iov(bio, bio->bi_io_vec, iov, iov_count, 0, 1, 0);
889                 if (ret)
890                         goto cleanup;
891         }
892
893         bio_set_map_data(bmd, bio, iov, iov_count, map_data ? 0 : 1);
894         return bio;
895 cleanup:
896         if (!map_data)
897                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
898                         __free_page(bvec->bv_page);
899
900         bio_put(bio);
901 out_bmd:
902         bio_free_map_data(bmd);
903         return ERR_PTR(ret);
904 }
905
906 /**
907  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
908  *      @q: destination block queue
909  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
910  *      @uaddr: start of user address
911  *      @len: length in bytes
912  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
913  *      @gfp_mask: memory allocation flags
914  *
915  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
916  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
917  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
918  */
919 struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *q, struct rq_map_data *map_data,
920                           unsigned long uaddr, unsigned int len,
921                           int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
922 {
923         struct sg_iovec iov;
924
925         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
926         iov.iov_len = len;
927
928         return bio_copy_user_iov(q, map_data, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
929 }
930 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
931
932 static struct bio *__bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
933                                       struct block_device *bdev,
934                                       struct sg_iovec *iov, int iov_count,
935                                       int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
936 {
937         int i, j;
938         int nr_pages = 0;
939         struct page **pages;
940         struct bio *bio;
941         int cur_page = 0;
942         int ret, offset;
943
944         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
945                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
946                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
947                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
948                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
949
950                 /*
951                  * Overflow, abort
952                  */
953                 if (end < start)
954                         return ERR_PTR(-EINVAL);
955
956                 nr_pages += end - start;
957                 /*
958                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
959                  */
960                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
961                         return ERR_PTR(-EINVAL);
962         }
963
964         if (!nr_pages)
965                 return ERR_PTR(-EINVAL);
966
967         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
968         if (!bio)
969                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
970
971         ret = -ENOMEM;
972         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), gfp_mask);
973         if (!pages)
974                 goto out;
975
976         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
977                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
978                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
979                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
980                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
981                 const int local_nr_pages = end - start;
982                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
983
984                 ret = get_user_pages_fast(uaddr, local_nr_pages,
985                                 write_to_vm, &pages[cur_page]);
986                 if (ret < local_nr_pages) {
987                         ret = -EFAULT;
988                         goto out_unmap;
989                 }
990
991                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
992                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
993                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
994
995                         if (len <= 0)
996                                 break;
997                         
998                         if (bytes > len)
999                                 bytes = len;
1000
1001                         /*
1002                          * sorry...
1003                          */
1004                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
1005                                             bytes)
1006                                 break;
1007
1008                         len -= bytes;
1009                         offset = 0;
1010                 }
1011
1012                 cur_page = j;
1013                 /*
1014                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1015                  */
1016                 while (j < page_limit)
1017                         page_cache_release(pages[j++]);
1018         }
1019
1020         kfree(pages);
1021
1022         /*
1023          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
1024          */
1025         if (!write_to_vm)
1026                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1027
1028         bio->bi_bdev = bdev;
1029         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
1030         return bio;
1031
1032  out_unmap:
1033         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1034                 if(!pages[i])
1035                         break;
1036                 page_cache_release(pages[i]);
1037         }
1038  out:
1039         kfree(pages);
1040         bio_put(bio);
1041         return ERR_PTR(ret);
1042 }
1043
1044 /**
1045  *      bio_map_user    -       map user address into bio
1046  *      @q: the struct request_queue for the bio
1047  *      @bdev: destination block device
1048  *      @uaddr: start of user address
1049  *      @len: length in bytes
1050  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1051  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1052  *
1053  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1054  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1055  */
1056 struct bio *bio_map_user(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1057                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm,
1058                          gfp_t gfp_mask)
1059 {
1060         struct sg_iovec iov;
1061
1062         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
1063         iov.iov_len = len;
1064
1065         return bio_map_user_iov(q, bdev, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1068
1069 /**
1070  *      bio_map_user_iov - map user sg_iovec table into bio
1071  *      @q: the struct request_queue for the bio
1072  *      @bdev: destination block device
1073  *      @iov:   the iovec.
1074  *      @iov_count: number of elements in the iovec
1075  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1076  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1077  *
1078  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1079  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1080  */
1081 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1082                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
1083                              int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
1084 {
1085         struct bio *bio;
1086
1087         bio = __bio_map_user_iov(q, bdev, iov, iov_count, write_to_vm,
1088                                  gfp_mask);
1089         if (IS_ERR(bio))
1090                 return bio;
1091
1092         /*
1093          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
1094          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1095          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1096          * reference to it
1097          */
1098         bio_get(bio);
1099
1100         return bio;
1101 }
1102
1103 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1104 {
1105         struct bio_vec *bvec;
1106         int i;
1107
1108         /*
1109          * make sure we dirty pages we wrote to
1110          */
1111         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1112                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1113                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1114
1115                 page_cache_release(bvec->bv_page);
1116         }
1117
1118         bio_put(bio);
1119 }
1120
1121 /**
1122  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1123  *      @bio:           the bio being unmapped
1124  *
1125  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
1126  *      a process context.
1127  *
1128  *      bio_unmap_user() may sleep.
1129  */
1130 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1131 {
1132         __bio_unmap_user(bio);
1133         bio_put(bio);
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1136
1137 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1138 {
1139         bio_put(bio);
1140 }
1141
1142 static struct bio *__bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
1143                                   unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
1144 {
1145         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1146         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1147         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1148         const int nr_pages = end - start;
1149         int offset, i;
1150         struct bio *bio;
1151
1152         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1153         if (!bio)
1154                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1155
1156         offset = offset_in_page(kaddr);
1157         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1158                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1159
1160                 if (len <= 0)
1161                         break;
1162
1163                 if (bytes > len)
1164                         bytes = len;
1165
1166                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1167                                     offset) < bytes)
1168                         break;
1169
1170                 data += bytes;
1171                 len -= bytes;
1172                 offset = 0;
1173         }
1174
1175         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1176         return bio;
1177 }
1178
1179 /**
1180  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1181  *      @q: the struct request_queue for the bio
1182  *      @data: pointer to buffer to map
1183  *      @len: length in bytes
1184  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1185  *
1186  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1187  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1188  */
1189 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1190                          gfp_t gfp_mask)
1191 {
1192         struct bio *bio;
1193
1194         bio = __bio_map_kern(q, data, len, gfp_mask);
1195         if (IS_ERR(bio))
1196                 return bio;
1197
1198         if (bio->bi_size == len)
1199                 return bio;
1200
1201         /*
1202          * Don't support partial mappings.
1203          */
1204         bio_put(bio);
1205         return ERR_PTR(-EINVAL);
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1208
1209 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1210 {
1211         struct bio_vec *bvec;
1212         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
1213         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1214         int i;
1215         char *p = bmd->sgvecs[0].iov_base;
1216
1217         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1218                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1219                 int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
1220
1221                 if (read)
1222                         memcpy(p, addr, len);
1223
1224                 __free_page(bvec->bv_page);
1225                 p += len;
1226         }
1227
1228         bio_free_map_data(bmd);
1229         bio_put(bio);
1230 }
1231
1232 /**
1233  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1234  *      @q: the struct request_queue for the bio
1235  *      @data: pointer to buffer to copy
1236  *      @len: length in bytes
1237  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1238  *      @reading: data direction is READ
1239  *
1240  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1241  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1242  */
1243 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1244                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1245 {
1246         struct bio *bio;
1247         struct bio_vec *bvec;
1248         int i;
1249
1250         bio = bio_copy_user(q, NULL, (unsigned long)data, len, 1, gfp_mask);
1251         if (IS_ERR(bio))
1252                 return bio;
1253
1254         if (!reading) {
1255                 void *p = data;
1256
1257                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1258                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1259
1260                         memcpy(addr, p, bvec->bv_len);
1261                         p += bvec->bv_len;
1262                 }
1263         }
1264
1265         bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1266
1267         return bio;
1268 }
1269 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_kern);
1270
1271 /*
1272  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1273  * for performing direct-IO in BIOs.
1274  *
1275  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1276  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1277  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1278  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1279  * in process context.
1280  *
1281  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1282  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1283  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1284  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1285  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1286  *
1287  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1288  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1289  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1290  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1291  * pagecache.
1292  *
1293  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1294  * deferred bio dirtying paths.
1295  */
1296
1297 /*
1298  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1299  */
1300 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1301 {
1302         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1303         int i;
1304
1305         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1306                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1307
1308                 if (page && !PageCompound(page))
1309                         set_page_dirty_lock(page);
1310         }
1311 }
1312
1313 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1314 {
1315         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1316         int i;
1317
1318         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1319                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1320
1321                 if (page)
1322                         put_page(page);
1323         }
1324 }
1325
1326 /*
1327  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1328  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1329  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1330  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1331  *
1332  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1333  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1334  * run one bio_put() against the BIO.
1335  */
1336
1337 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1338
1339 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1340 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1341 static struct bio *bio_dirty_list;
1342
1343 /*
1344  * This runs in process context
1345  */
1346 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1347 {
1348         unsigned long flags;
1349         struct bio *bio;
1350
1351         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1352         bio = bio_dirty_list;
1353         bio_dirty_list = NULL;
1354         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1355
1356         while (bio) {
1357                 struct bio *next = bio->bi_private;
1358
1359                 bio_set_pages_dirty(bio);
1360                 bio_release_pages(bio);
1361                 bio_put(bio);
1362                 bio = next;
1363         }
1364 }
1365
1366 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1367 {
1368         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1369         int nr_clean_pages = 0;
1370         int i;
1371
1372         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1373                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1374
1375                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1376                         page_cache_release(page);
1377                         bvec[i].bv_page = NULL;
1378                 } else {
1379                         nr_clean_pages++;
1380                 }
1381         }
1382
1383         if (nr_clean_pages) {
1384                 unsigned long flags;
1385
1386                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1387                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1388                 bio_dirty_list = bio;
1389                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1390                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1391         } else {
1392                 bio_put(bio);
1393         }
1394 }
1395
1396 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1397 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1398 {
1399         int i;
1400         struct bio_vec *bvec;
1401
1402         bio_for_each_segment(bvec, bi, i)
1403                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
1404 }
1405 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1406 #endif
1407
1408 /**
1409  * bio_endio - end I/O on a bio
1410  * @bio:        bio
1411  * @error:      error, if any
1412  *
1413  * Description:
1414  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the
1415  *   preferred way to end I/O on a bio, it takes care of clearing
1416  *   BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and and one of the
1417  *   established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in case
1418  *   something went wrong. No one should call bi_end_io() directly on a
1419  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io
1420  *   function.
1421  **/
1422 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
1423 {
1424         if (error)
1425                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1426         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
1427                 error = -EIO;
1428
1429         if (bio->bi_end_io)
1430                 bio->bi_end_io(bio, error);
1431 }
1432 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1433
1434 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
1435 {
1436         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
1437                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
1438
1439                 bio_endio(master, bp->error);
1440                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
1441         }
1442 }
1443 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1444
1445 static void bio_pair_end_1(struct bio *bi, int err)
1446 {
1447         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
1448
1449         if (err)
1450                 bp->error = err;
1451
1452         bio_pair_release(bp);
1453 }
1454
1455 static void bio_pair_end_2(struct bio *bi, int err)
1456 {
1457         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
1458
1459         if (err)
1460                 bp->error = err;
1461
1462         bio_pair_release(bp);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * split a bio - only worry about a bio with a single page in its iovec
1467  */
1468 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, int first_sectors)
1469 {
1470         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(bio_split_pool, GFP_NOIO);
1471
1472         if (!bp)
1473                 return bp;
1474
1475         trace_block_split(bdev_get_queue(bi->bi_bdev), bi,
1476                                 bi->bi_sector + first_sectors);
1477
1478         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
1479         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
1480         atomic_set(&bp->cnt, 3);
1481         bp->error = 0;
1482         bp->bio1 = *bi;
1483         bp->bio2 = *bi;
1484         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
1485         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
1486         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
1487
1488         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
1489         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
1490         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
1491         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
1492         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
1493
1494         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
1495         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
1496
1497         bp->bio1.bi_max_vecs = 1;
1498         bp->bio2.bi_max_vecs = 1;
1499
1500         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
1501         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
1502
1503         bp->bio1.bi_private = bi;
1504         bp->bio2.bi_private = bio_split_pool;
1505
1506         if (bio_integrity(bi))
1507                 bio_integrity_split(bi, bp, first_sectors);
1508
1509         return bp;
1510 }
1511 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1512
1513 /**
1514  *      bio_sector_offset - Find hardware sector offset in bio
1515  *      @bio:           bio to inspect
1516  *      @index:         bio_vec index
1517  *      @offset:        offset in bv_page
1518  *
1519  *      Return the number of hardware sectors between beginning of bio
1520  *      and an end point indicated by a bio_vec index and an offset
1521  *      within that vector's page.
1522  */
1523 sector_t bio_sector_offset(struct bio *bio, unsigned short index,
1524                            unsigned int offset)
1525 {
1526         unsigned int sector_sz;
1527         struct bio_vec *bv;
1528         sector_t sectors;
1529         int i;
1530
1531         sector_sz = queue_logical_block_size(bio->bi_bdev->bd_disk->queue);
1532         sectors = 0;
1533
1534         if (index >= bio->bi_idx)
1535                 index = bio->bi_vcnt - 1;
1536
1537         __bio_for_each_segment(bv, bio, i, 0) {
1538                 if (i == index) {
1539                         if (offset > bv->bv_offset)
1540                                 sectors += (offset - bv->bv_offset) / sector_sz;
1541                         break;
1542                 }
1543
1544                 sectors += bv->bv_len / sector_sz;
1545         }
1546
1547         return sectors;
1548 }
1549 EXPORT_SYMBOL(bio_sector_offset);
1550
1551 /*
1552  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1553  * use the global biovec slabs created for general use.
1554  */
1555 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries)
1556 {
1557         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BIOVEC_MAX_IDX;
1558
1559         bs->bvec_pool = mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1560         if (!bs->bvec_pool)
1561                 return -ENOMEM;
1562
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
1567 {
1568         mempool_destroy(bs->bvec_pool);
1569 }
1570
1571 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1572 {
1573         if (bs->bio_pool)
1574                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1575
1576         bioset_integrity_free(bs);
1577         biovec_free_pools(bs);
1578         bio_put_slab(bs);
1579
1580         kfree(bs);
1581 }
1582 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1583
1584 /**
1585  * bioset_create  - Create a bio_set
1586  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1587  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1588  *
1589  * Description:
1590  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1591  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1592  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1593  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1594  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1595  *    or things will break badly.
1596  */
1597 struct bio_set *bioset_create(unsigned int pool_size, unsigned int front_pad)
1598 {
1599         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1600         struct bio_set *bs;
1601
1602         bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1603         if (!bs)
1604                 return NULL;
1605
1606         bs->front_pad = front_pad;
1607
1608         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
1609         if (!bs->bio_slab) {
1610                 kfree(bs);
1611                 return NULL;
1612         }
1613
1614         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, bs->bio_slab);
1615         if (!bs->bio_pool)
1616                 goto bad;
1617
1618         if (!biovec_create_pools(bs, pool_size))
1619                 return bs;
1620
1621 bad:
1622         bioset_free(bs);
1623         return NULL;
1624 }
1625 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1626
1627 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1628 /**
1629  * bio_associate_current - associate a bio with %current
1630  * @bio: target bio
1631  *
1632  * Associate @bio with %current if it hasn't been associated yet.  Block
1633  * layer will treat @bio as if it were issued by %current no matter which
1634  * task actually issues it.
1635  *
1636  * This function takes an extra reference of @task's io_context and blkcg
1637  * which will be put when @bio is released.  The caller must own @bio,
1638  * ensure %current->io_context exists, and is responsible for synchronizing
1639  * calls to this function.
1640  */
1641 int bio_associate_current(struct bio *bio)
1642 {
1643         struct io_context *ioc;
1644         struct cgroup_subsys_state *css;
1645
1646         if (bio->bi_ioc)
1647                 return -EBUSY;
1648
1649         ioc = current->io_context;
1650         if (!ioc)
1651                 return -ENOENT;
1652
1653         /* acquire active ref on @ioc and associate */
1654         get_io_context_active(ioc);
1655         bio->bi_ioc = ioc;
1656
1657         /* associate blkcg if exists */
1658         rcu_read_lock();
1659         css = task_subsys_state(current, blkio_subsys_id);
1660         if (css && css_tryget(css))
1661                 bio->bi_css = css;
1662         rcu_read_unlock();
1663
1664         return 0;
1665 }
1666
1667 /**
1668  * bio_disassociate_task - undo bio_associate_current()
1669  * @bio: target bio
1670  */
1671 void bio_disassociate_task(struct bio *bio)
1672 {
1673         if (bio->bi_ioc) {
1674                 put_io_context(bio->bi_ioc);
1675                 bio->bi_ioc = NULL;
1676         }
1677         if (bio->bi_css) {
1678                 css_put(bio->bi_css);
1679                 bio->bi_css = NULL;
1680         }
1681 }
1682
1683 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
1684
1685 static void __init biovec_init_slabs(void)
1686 {
1687         int i;
1688
1689         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1690                 int size;
1691                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1692
1693                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
1694                         bvs->slab = NULL;
1695                         continue;
1696                 }
1697
1698                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1699                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1700                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1701         }
1702 }
1703
1704 static int __init init_bio(void)
1705 {
1706         bio_slab_max = 2;
1707         bio_slab_nr = 0;
1708         bio_slabs = kzalloc(bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab), GFP_KERNEL);
1709         if (!bio_slabs)
1710                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1711
1712         bio_integrity_init();
1713         biovec_init_slabs();
1714
1715         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
1716         if (!fs_bio_set)
1717                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1718
1719         if (bioset_integrity_create(fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
1720                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
1721
1722         bio_split_pool = mempool_create_kmalloc_pool(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1723                                                      sizeof(struct bio_pair));
1724         if (!bio_split_pool)
1725                 panic("bio: can't create split pool\n");
1726
1727         return 0;
1728 }
1729 subsys_initcall(init_bio);