]> nv-tegra.nvidia Code Review - linux-2.6.git/blob - fs/bio.c
249dd6bb66c843ee9e487f124dbe37afab095581
[linux-2.6.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] __read_mostly = {
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  * @bs:         the bio_set to allocate from
144  *
145  * Description:
146  *   bio_alloc_bioset will first try it's on mempool to satisfy the allocation.
147  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
148  *   for a &struct bio to become free.
149  *
150  *   allocate bio and iovecs from the memory pools specified by the
151  *   bio_set structure.
152  **/
153 struct bio *bio_alloc_bioset(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
154 {
155         struct bio *bio = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
156
157         if (likely(bio)) {
158                 struct bio_vec *bvl = NULL;
159
160                 bio_init(bio);
161                 if (likely(nr_iovecs)) {
162                         unsigned long idx;
163
164                         bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
165                         if (unlikely(!bvl)) {
166                                 mempool_free(bio, bs->bio_pool);
167                                 bio = NULL;
168                                 goto out;
169                         }
170                         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
171                         bio->bi_max_vecs = bvec_slabs[idx].nr_vecs;
172                 }
173                 bio->bi_io_vec = bvl;
174                 bio->bi_destructor = bio_destructor;
175                 bio->bi_set = bs;
176         }
177 out:
178         return bio;
179 }
180
181 struct bio *bio_alloc(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr_iovecs)
182 {
183         return bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
184 }
185
186 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
187 {
188         unsigned long flags;
189         struct bio_vec *bv;
190         int i;
191
192         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
193                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
194                 memset(data, 0, bv->bv_len);
195                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
196                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
197         }
198 }
199 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
200
201 /**
202  * bio_put - release a reference to a bio
203  * @bio:   bio to release reference to
204  *
205  * Description:
206  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
207  *   bio_alloc or bio_get. The last put of a bio will free it.
208  **/
209 void bio_put(struct bio *bio)
210 {
211         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
212
213         /*
214          * last put frees it
215          */
216         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
217                 bio->bi_next = NULL;
218                 bio->bi_destructor(bio);
219         }
220 }
221
222 inline int bio_phys_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
223 {
224         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
225                 blk_recount_segments(q, bio);
226
227         return bio->bi_phys_segments;
228 }
229
230 inline int bio_hw_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
231 {
232         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
233                 blk_recount_segments(q, bio);
234
235         return bio->bi_hw_segments;
236 }
237
238 /**
239  *      __bio_clone     -       clone a bio
240  *      @bio: destination bio
241  *      @bio_src: bio to clone
242  *
243  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
244  *      the actual data it points to. Reference count of returned
245  *      bio will be one.
246  */
247 inline void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
248 {
249         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio_src->bi_bdev);
250
251         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec, bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
252
253         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
254         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
255         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
256         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
257
258         /*
259          * notes -- maybe just leave bi_idx alone. assume identical mapping
260          * for the clone
261          */
262         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
263         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
264         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
265         bio_phys_segments(q, bio);
266         bio_hw_segments(q, bio);
267 }
268
269 /**
270  *      bio_clone       -       clone a bio
271  *      @bio: bio to clone
272  *      @gfp_mask: allocation priority
273  *
274  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
275  */
276 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, unsigned int __nocast gfp_mask)
277 {
278         struct bio *b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, fs_bio_set);
279
280         if (b)
281                 __bio_clone(b, bio);
282
283         return b;
284 }
285
286 /**
287  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
288  *      @bdev:  I/O target
289  *
290  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
291  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
292  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
293  *      on offset.
294  */
295 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
296 {
297         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bdev);
298         int nr_pages;
299
300         nr_pages = ((q->max_sectors << 9) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
301         if (nr_pages > q->max_phys_segments)
302                 nr_pages = q->max_phys_segments;
303         if (nr_pages > q->max_hw_segments)
304                 nr_pages = q->max_hw_segments;
305
306         return nr_pages;
307 }
308
309 static int __bio_add_page(request_queue_t *q, struct bio *bio, struct page
310                           *page, unsigned int len, unsigned int offset)
311 {
312         int retried_segments = 0;
313         struct bio_vec *bvec;
314
315         /*
316          * cloned bio must not modify vec list
317          */
318         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
319                 return 0;
320
321         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
322                 return 0;
323
324         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > q->max_sectors)
325                 return 0;
326
327         /*
328          * we might lose a segment or two here, but rather that than
329          * make this too complex.
330          */
331
332         while (bio->bi_phys_segments >= q->max_phys_segments
333                || bio->bi_hw_segments >= q->max_hw_segments
334                || BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_size)) {
335
336                 if (retried_segments)
337                         return 0;
338
339                 retried_segments = 1;
340                 blk_recount_segments(q, bio);
341         }
342
343         /*
344          * setup the new entry, we might clear it again later if we
345          * cannot add the page
346          */
347         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
348         bvec->bv_page = page;
349         bvec->bv_len = len;
350         bvec->bv_offset = offset;
351
352         /*
353          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
354          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
355          * queue to get further control
356          */
357         if (q->merge_bvec_fn) {
358                 /*
359                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
360                  * at this offset
361                  */
362                 if (q->merge_bvec_fn(q, bio, bvec) < len) {
363                         bvec->bv_page = NULL;
364                         bvec->bv_len = 0;
365                         bvec->bv_offset = 0;
366                         return 0;
367                 }
368         }
369
370         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
371         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec) ||
372             BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
373                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
374
375         bio->bi_vcnt++;
376         bio->bi_phys_segments++;
377         bio->bi_hw_segments++;
378         bio->bi_size += len;
379         return len;
380 }
381
382 /**
383  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
384  *      @bio: destination bio
385  *      @page: page to add
386  *      @len: vec entry length
387  *      @offset: vec entry offset
388  *
389  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
390  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
391  *      device limitations. The target block device must allow bio's
392  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
393  *      page to an empty bio.
394  */
395 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
396                  unsigned int offset)
397 {
398         return __bio_add_page(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio, page,
399                               len, offset);
400 }
401
402 struct bio_map_data {
403         struct bio_vec *iovecs;
404         void __user *userptr;
405 };
406
407 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio)
408 {
409         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
410         bio->bi_private = bmd;
411 }
412
413 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
414 {
415         kfree(bmd->iovecs);
416         kfree(bmd);
417 }
418
419 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs)
420 {
421         struct bio_map_data *bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), GFP_KERNEL);
422
423         if (!bmd)
424                 return NULL;
425
426         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, GFP_KERNEL);
427         if (bmd->iovecs)
428                 return bmd;
429
430         kfree(bmd);
431         return NULL;
432 }
433
434 /**
435  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
436  *      @bio: bio being terminated
437  *
438  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
439  *      to user space in case of a read.
440  */
441 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
442 {
443         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
444         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
445         struct bio_vec *bvec;
446         int i, ret = 0;
447
448         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
449                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
450                 unsigned int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
451
452                 if (read && !ret && copy_to_user(bmd->userptr, addr, len))
453                         ret = -EFAULT;
454
455                 __free_page(bvec->bv_page);
456                 bmd->userptr += len;
457         }
458         bio_free_map_data(bmd);
459         bio_put(bio);
460         return ret;
461 }
462
463 /**
464  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
465  *      @q: destination block queue
466  *      @uaddr: start of user address
467  *      @len: length in bytes
468  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
469  *
470  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
471  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
472  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
473  */
474 struct bio *bio_copy_user(request_queue_t *q, unsigned long uaddr,
475                           unsigned int len, int write_to_vm)
476 {
477         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
478         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
479         struct bio_map_data *bmd;
480         struct bio_vec *bvec;
481         struct page *page;
482         struct bio *bio;
483         int i, ret;
484
485         bmd = bio_alloc_map_data(end - start);
486         if (!bmd)
487                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
488
489         bmd->userptr = (void __user *) uaddr;
490
491         ret = -ENOMEM;
492         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, end - start);
493         if (!bio)
494                 goto out_bmd;
495
496         bio->bi_rw |= (!write_to_vm << BIO_RW);
497
498         ret = 0;
499         while (len) {
500                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
501
502                 if (bytes > len)
503                         bytes = len;
504
505                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | GFP_KERNEL);
506                 if (!page) {
507                         ret = -ENOMEM;
508                         break;
509                 }
510
511                 if (__bio_add_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes) {
512                         ret = -EINVAL;
513                         break;
514                 }
515
516                 len -= bytes;
517         }
518
519         if (ret)
520                 goto cleanup;
521
522         /*
523          * success
524          */
525         if (!write_to_vm) {
526                 char __user *p = (char __user *) uaddr;
527
528                 /*
529                  * for a write, copy in data to kernel pages
530                  */
531                 ret = -EFAULT;
532                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
533                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
534
535                         if (copy_from_user(addr, p, bvec->bv_len))
536                                 goto cleanup;
537                         p += bvec->bv_len;
538                 }
539         }
540
541         bio_set_map_data(bmd, bio);
542         return bio;
543 cleanup:
544         bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
545                 __free_page(bvec->bv_page);
546
547         bio_put(bio);
548 out_bmd:
549         bio_free_map_data(bmd);
550         return ERR_PTR(ret);
551 }
552
553 static struct bio *__bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
554                                   unsigned long uaddr, unsigned int len,
555                                   int write_to_vm)
556 {
557         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
558         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
559         const int nr_pages = end - start;
560         int ret, offset, i;
561         struct page **pages;
562         struct bio *bio;
563
564         /*
565          * transfer and buffer must be aligned to at least hardsector
566          * size for now, in the future we can relax this restriction
567          */
568         if ((uaddr & queue_dma_alignment(q)) || (len & queue_dma_alignment(q)))
569                 return ERR_PTR(-EINVAL);
570
571         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
572         if (!bio)
573                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
574
575         ret = -ENOMEM;
576         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
577         if (!pages)
578                 goto out;
579
580         down_read(&current->mm->mmap_sem);
581         ret = get_user_pages(current, current->mm, uaddr, nr_pages,
582                                                 write_to_vm, 0, pages, NULL);
583         up_read(&current->mm->mmap_sem);
584
585         if (ret < nr_pages)
586                 goto out;
587
588         bio->bi_bdev = bdev;
589
590         offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
591         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
592                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
593
594                 if (len <= 0)
595                         break;
596
597                 if (bytes > len)
598                         bytes = len;
599
600                 /*
601                  * sorry...
602                  */
603                 if (__bio_add_page(q, bio, pages[i], bytes, offset) < bytes)
604                         break;
605
606                 len -= bytes;
607                 offset = 0;
608         }
609
610         /*
611          * release the pages we didn't map into the bio, if any
612          */
613         while (i < nr_pages)
614                 page_cache_release(pages[i++]);
615
616         kfree(pages);
617
618         /*
619          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
620          */
621         if (!write_to_vm)
622                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
623
624         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
625         return bio;
626 out:
627         kfree(pages);
628         bio_put(bio);
629         return ERR_PTR(ret);
630 }
631
632 /**
633  *      bio_map_user    -       map user address into bio
634  *      @q: the request_queue_t for the bio
635  *      @bdev: destination block device
636  *      @uaddr: start of user address
637  *      @len: length in bytes
638  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
639  *
640  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
641  *      device. Returns an error pointer in case of error.
642  */
643 struct bio *bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
644                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm)
645 {
646         struct bio *bio;
647
648         bio = __bio_map_user(q, bdev, uaddr, len, write_to_vm);
649
650         if (IS_ERR(bio))
651                 return bio;
652
653         /*
654          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
655          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
656          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
657          * reference to it
658          */
659         bio_get(bio);
660
661         if (bio->bi_size == len)
662                 return bio;
663
664         /*
665          * don't support partial mappings
666          */
667         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
668         bio_unmap_user(bio);
669         return ERR_PTR(-EINVAL);
670 }
671
672 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
673 {
674         struct bio_vec *bvec;
675         int i;
676
677         /*
678          * make sure we dirty pages we wrote to
679          */
680         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
681                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
682                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
683
684                 page_cache_release(bvec->bv_page);
685         }
686
687         bio_put(bio);
688 }
689
690 /**
691  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
692  *      @bio:           the bio being unmapped
693  *
694  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
695  *      a process context.
696  *
697  *      bio_unmap_user() may sleep.
698  */
699 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
700 {
701         __bio_unmap_user(bio);
702         bio_put(bio);
703 }
704
705 /*
706  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
707  * for performing direct-IO in BIOs.
708  *
709  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
710  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
711  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
712  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
713  * in process context.
714  *
715  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
716  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
717  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
718  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
719  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
720  *
721  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
722  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
723  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
724  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
725  * pagecache.
726  *
727  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
728  * deferred bio dirtying paths.
729  */
730
731 /*
732  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
733  */
734 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
735 {
736         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
737         int i;
738
739         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
740                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
741
742                 if (page && !PageCompound(page))
743                         set_page_dirty_lock(page);
744         }
745 }
746
747 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
748 {
749         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
750         int i;
751
752         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
753                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
754
755                 if (page)
756                         put_page(page);
757         }
758 }
759
760 /*
761  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
762  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
763  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
764  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
765  *
766  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
767  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
768  * run one bio_put() against the BIO.
769  */
770
771 static void bio_dirty_fn(void *data);
772
773 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn, NULL);
774 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
775 static struct bio *bio_dirty_list;
776
777 /*
778  * This runs in process context
779  */
780 static void bio_dirty_fn(void *data)
781 {
782         unsigned long flags;
783         struct bio *bio;
784
785         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
786         bio = bio_dirty_list;
787         bio_dirty_list = NULL;
788         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
789
790         while (bio) {
791                 struct bio *next = bio->bi_private;
792
793                 bio_set_pages_dirty(bio);
794                 bio_release_pages(bio);
795                 bio_put(bio);
796                 bio = next;
797         }
798 }
799
800 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
801 {
802         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
803         int nr_clean_pages = 0;
804         int i;
805
806         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
807                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
808
809                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
810                         page_cache_release(page);
811                         bvec[i].bv_page = NULL;
812                 } else {
813                         nr_clean_pages++;
814                 }
815         }
816
817         if (nr_clean_pages) {
818                 unsigned long flags;
819
820                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
821                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
822                 bio_dirty_list = bio;
823                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
824                 schedule_work(&bio_dirty_work);
825         } else {
826                 bio_put(bio);
827         }
828 }
829
830 /**
831  * bio_endio - end I/O on a bio
832  * @bio:        bio
833  * @bytes_done: number of bytes completed
834  * @error:      error, if any
835  *
836  * Description:
837  *   bio_endio() will end I/O on @bytes_done number of bytes. This may be
838  *   just a partial part of the bio, or it may be the whole bio. bio_endio()
839  *   is the preferred way to end I/O on a bio, it takes care of decrementing
840  *   bi_size and clearing BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and
841  *   and one of the established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in
842  *   case something went wrong. Noone should call bi_end_io() directly on
843  *   a bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
844  **/
845 void bio_endio(struct bio *bio, unsigned int bytes_done, int error)
846 {
847         if (error)
848                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
849
850         if (unlikely(bytes_done > bio->bi_size)) {
851                 printk("%s: want %u bytes done, only %u left\n", __FUNCTION__,
852                                                 bytes_done, bio->bi_size);
853                 bytes_done = bio->bi_size;
854         }
855
856         bio->bi_size -= bytes_done;
857         bio->bi_sector += (bytes_done >> 9);
858
859         if (bio->bi_end_io)
860                 bio->bi_end_io(bio, bytes_done, error);
861 }
862
863 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
864 {
865         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
866                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
867
868                 bio_endio(master, master->bi_size, bp->error);
869                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
870         }
871 }
872
873 static int bio_pair_end_1(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
874 {
875         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
876
877         if (err)
878                 bp->error = err;
879
880         if (bi->bi_size)
881                 return 1;
882
883         bio_pair_release(bp);
884         return 0;
885 }
886
887 static int bio_pair_end_2(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
888 {
889         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
890
891         if (err)
892                 bp->error = err;
893
894         if (bi->bi_size)
895                 return 1;
896
897         bio_pair_release(bp);
898         return 0;
899 }
900
901 /*
902  * split a bio - only worry about a bio with a single page
903  * in it's iovec
904  */
905 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, mempool_t *pool, int first_sectors)
906 {
907         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(pool, GFP_NOIO);
908
909         if (!bp)
910                 return bp;
911
912         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
913         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
914         atomic_set(&bp->cnt, 3);
915         bp->error = 0;
916         bp->bio1 = *bi;
917         bp->bio2 = *bi;
918         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
919         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
920         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
921
922         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
923         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
924         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
925         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
926         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
927
928         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
929         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
930
931         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
932         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
933
934         bp->bio1.bi_private = bi;
935         bp->bio2.bi_private = pool;
936
937         return bp;
938 }
939
940 static void *bio_pair_alloc(unsigned int __nocast gfp_flags, void *data)
941 {
942         return kmalloc(sizeof(struct bio_pair), gfp_flags);
943 }
944
945 static void bio_pair_free(void *bp, void *data)
946 {
947         kfree(bp);
948 }
949
950
951 /*
952  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
953  * use the global biovec slabs created for general use.
954  */
955 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries, int scale)
956 {
957         int i;
958
959         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
960                 struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + i;
961                 mempool_t **bvp = bs->bvec_pools + i;
962
963                 if (i >= scale)
964                         pool_entries >>= 1;
965
966                 *bvp = mempool_create(pool_entries, mempool_alloc_slab,
967                                         mempool_free_slab, bp->slab);
968                 if (!*bvp)
969                         return -ENOMEM;
970         }
971         return 0;
972 }
973
974 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
975 {
976         int i;
977
978         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
979                 mempool_t *bvp = bs->bvec_pools[i];
980
981                 if (bvp)
982                         mempool_destroy(bvp);
983         }
984
985 }
986
987 void bioset_free(struct bio_set *bs)
988 {
989         if (bs->bio_pool)
990                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
991
992         biovec_free_pools(bs);
993
994         kfree(bs);
995 }
996
997 struct bio_set *bioset_create(int bio_pool_size, int bvec_pool_size, int scale)
998 {
999         struct bio_set *bs = kmalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1000
1001         if (!bs)
1002                 return NULL;
1003
1004         memset(bs, 0, sizeof(*bs));
1005         bs->bio_pool = mempool_create(bio_pool_size, mempool_alloc_slab,
1006                         mempool_free_slab, bio_slab);
1007
1008         if (!bs->bio_pool)
1009                 goto bad;
1010
1011         if (!biovec_create_pools(bs, bvec_pool_size, scale))
1012                 return bs;
1013
1014 bad:
1015         bioset_free(bs);
1016         return NULL;
1017 }
1018
1019 static void __init biovec_init_slabs(void)
1020 {
1021         int i;
1022
1023         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1024                 int size;
1025                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1026
1027                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1028                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1029                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1030         }
1031 }
1032
1033 static int __init init_bio(void)
1034 {
1035         int megabytes, bvec_pool_entries;
1036         int scale = BIOVEC_NR_POOLS;
1037
1038         bio_slab = kmem_cache_create("bio", sizeof(struct bio), 0,
1039                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1040
1041         biovec_init_slabs();
1042
1043         megabytes = nr_free_pages() >> (20 - PAGE_SHIFT);
1044
1045         /*
1046          * find out where to start scaling
1047          */
1048         if (megabytes <= 16)
1049                 scale = 0;
1050         else if (megabytes <= 32)
1051                 scale = 1;
1052         else if (megabytes <= 64)
1053                 scale = 2;
1054         else if (megabytes <= 96)
1055                 scale = 3;
1056         else if (megabytes <= 128)
1057                 scale = 4;
1058
1059         /*
1060          * scale number of entries
1061          */
1062         bvec_pool_entries = megabytes * 2;
1063         if (bvec_pool_entries > 256)
1064                 bvec_pool_entries = 256;
1065
1066         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, bvec_pool_entries, scale);
1067         if (!fs_bio_set)
1068                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1069
1070         bio_split_pool = mempool_create(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1071                                 bio_pair_alloc, bio_pair_free, NULL);
1072         if (!bio_split_pool)
1073                 panic("bio: can't create split pool\n");
1074
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 subsys_initcall(init_bio);
1079
1080 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
1081 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
1082 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1083 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
1084 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
1085 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
1086 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
1087 EXPORT_SYMBOL(bio_hw_segments);
1088 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
1089 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
1090 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1091 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1092 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1093 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1094 EXPORT_SYMBOL(bio_split_pool);
1095 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
1096 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
1097 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1098 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1099 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);