fs/bio.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11  * GNU General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
  14  * along with this program; if not, write to the Free Software
  15  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
  16  *
  17  */
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/swap.h>
  20 #include <linux/bio.h>
  21 #include <linux/blkdev.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/export.h>
  26 #include <linux/mempool.h>
  27 #include <linux/workqueue.h>
  28 #include <scsi/sg.h>            /* for struct sg_iovec */
  29
  30 #include <trace/events/block.h>
  31
  32 /*
  33  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
  34  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
  35  */
  36 #define BIO_INLINE_VECS         4
  37
  38 static mempool_t *bio_split_pool __read_mostly;
  39
  40 /*
  41  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
  42  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
  43  * unsigned short
  44  */
  45 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
  46 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
  47         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
  48 };
  49 #undef BV
  50
  51 /*
  52  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
  53  * IO code that does not need private memory pools.
  54  */
  55 struct bio_set *fs_bio_set;
  56
  57 /*
  58  * Our slab pool management
  59  */
  60 struct bio_slab {
  61         struct kmem_cache *slab;
  62         unsigned int slab_ref;
  63         unsigned int slab_size;
  64         char name[8];
  65 };
  66 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
  67 static struct bio_slab *bio_slabs;
  68 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
  69
  70 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
  71 {
  72         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
  73         struct kmem_cache *slab = NULL;
  74         struct bio_slab *bslab;
  75         unsigned int i, entry = -1;
  76
  77         mutex_lock(&bio_slab_lock);
  78
  79         i = 0;
  80         while (i < bio_slab_nr) {
  81                 bslab = &bio_slabs[i];
  82
  83                 if (!bslab->slab && entry == -1)
  84                         entry = i;
  85                 else if (bslab->slab_size == sz) {
  86                         slab = bslab->slab;
  87                         bslab->slab_ref++;
  88                         break;
  89                 }
  90                 i++;
  91         }
  92
  93         if (slab)
  94                 goto out_unlock;
  95
  96         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
  97                 bio_slab_max <<= 1;
  98                 bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
  99                                      bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
 100                                      GFP_KERNEL);
 101                 if (!bio_slabs)
 102                         goto out_unlock;
 103         }
 104         if (entry == -1)
 105                 entry = bio_slab_nr++;
 106
 107         bslab = &bio_slabs[entry];
 108
 109         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
 110         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
 111         if (!slab)
 112                 goto out_unlock;
 113
 114         printk(KERN_INFO "bio: create slab <%s> at %d\n", bslab->name, entry);
 115         bslab->slab = slab;
 116         bslab->slab_ref = 1;
 117         bslab->slab_size = sz;
 118 out_unlock:
 119         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
 120         return slab;
 121 }
 122
 123 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
 124 {
 125         struct bio_slab *bslab = NULL;
 126         unsigned int i;
 127
 128         mutex_lock(&bio_slab_lock);
 129
 130         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
 131                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
 132                         bslab = &bio_slabs[i];
 133                         break;
 134                 }
 135         }
 136
 137         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
 138                 goto out;
 139
 140         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
 141
 142         if (--bslab->slab_ref)
 143                 goto out;
 144
 145         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
 146         bslab->slab = NULL;
 147
 148 out:
 149         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
 150 }
 151
 152 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
 153 {
 154         return bvec_slabs[idx].nr_vecs;
 155 }
 156
 157 void bvec_free_bs(struct bio_set *bs, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
 158 {
 159         BIO_BUG_ON(idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
 160
 161         if (idx == BIOVEC_MAX_IDX)
 162                 mempool_free(bv, bs->bvec_pool);
 163         else {
 164                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
 165
 166                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
 167         }
 168 }
 169
 170 struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
 171                               struct bio_set *bs)
 172 {
 173         struct bio_vec *bvl;
 174
 175         /*
 176          * see comment near bvec_array define!
 177          */
 178         switch (nr) {
 179         case 1:
 180                 *idx = 0;
 181                 break;
 182         case 2 ... 4:
 183                 *idx = 1;
 184                 break;
 185         case 5 ... 16:
 186                 *idx = 2;
 187                 break;
 188         case 17 ... 64:
 189                 *idx = 3;
 190                 break;
 191         case 65 ... 128:
 192                 *idx = 4;
 193                 break;
 194         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
 195                 *idx = 5;
 196                 break;
 197         default:
 198                 return NULL;
 199         }
 200
 201         /*
 202          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
 203          * 1-vec entry pool is mempool backed.
 204          */
 205         if (*idx == BIOVEC_MAX_IDX) {
 206 fallback:
 207                 bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pool, gfp_mask);
 208         } else {
 209                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
 210                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_WAIT | __GFP_IO);
 211
 212                 /*
 213                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
 214                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
 215                  * in case of failure.
 216                  */
 217                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
 218
 219                 /*
 220                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_WAIT
 221                  * is set, retry with the 1-entry mempool
 222                  */
 223                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
 224                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_WAIT))) {
 225                         *idx = BIOVEC_MAX_IDX;
 226                         goto fallback;
 227                 }
 228         }
 229
 230         return bvl;
 231 }
 232
 233 void bio_free(struct bio *bio, struct bio_set *bs)
 234 {
 235         void *p;
 236
 237         if (bio_has_allocated_vec(bio))
 238                 bvec_free_bs(bs, bio->bi_io_vec, BIO_POOL_IDX(bio));
 239
 240         if (bio_integrity(bio))
 241                 bio_integrity_free(bio, bs);
 242
 243         /*
 244          * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
 245          */
 246         p = bio;
 247         if (bs->front_pad)
 248                 p -= bs->front_pad;
 249
 250         mempool_free(p, bs->bio_pool);
 251 }
 252 EXPORT_SYMBOL(bio_free);
 253
 254 void bio_init(struct bio *bio)
 255 {
 256         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
 257         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
 258         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
 259 }
 260 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
 261
 262 /**
 263  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
 264  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
 265  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
 266  * @bs:         the bio_set to allocate from.
 267  *
 268  * Description:
 269  *   bio_alloc_bioset will try its own mempool to satisfy the allocation.
 270  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
 271  *   for a &struct bio to become free.
 272  *
 273  *   Note that the caller must set ->bi_destructor on successful return
 274  *   of a bio, to do the appropriate freeing of the bio once the reference
 275  *   count drops to zero.
 276  **/
 277 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
 278 {
 279         unsigned long idx = BIO_POOL_NONE;
 280         struct bio_vec *bvl = NULL;
 281         struct bio *bio;
 282         void *p;
 283
 284         p = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
 285         if (unlikely(!p))
 286                 return NULL;
 287         bio = p + bs->front_pad;
 288
 289         bio_init(bio);
 290
 291         if (unlikely(!nr_iovecs))
 292                 goto out_set;
 293
 294         if (nr_iovecs <= BIO_INLINE_VECS) {
 295                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
 296                 nr_iovecs = BIO_INLINE_VECS;
 297         } else {
 298                 bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
 299                 if (unlikely(!bvl))
 300                         goto err_free;
 301
 302                 nr_iovecs = bvec_nr_vecs(idx);
 303         }
 304 out_set:
 305         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
 306         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
 307         bio->bi_io_vec = bvl;
 308         return bio;
 309
 310 err_free:
 311         mempool_free(p, bs->bio_pool);
 312         return NULL;
 313 }
 314 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
 315
 316 static void bio_fs_destructor(struct bio *bio)
 317 {
 318         bio_free(bio, fs_bio_set);
 319 }
 320
 321 /**
 322  *      bio_alloc - allocate a new bio, memory pool backed
 323  *      @gfp_mask: allocation mask to use
 324  *      @nr_iovecs: number of iovecs
 325  *
 326  *      bio_alloc will allocate a bio and associated bio_vec array that can hold
 327  *      at least @nr_iovecs entries. Allocations will be done from the
 328  *      fs_bio_set. Also see @bio_alloc_bioset and @bio_kmalloc.
 329  *
 330  *      If %__GFP_WAIT is set, then bio_alloc will always be able to allocate
 331  *      a bio. This is due to the mempool guarantees. To make this work, callers
 332  *      must never allocate more than 1 bio at a time from this pool. Callers
 333  *      that need to allocate more than 1 bio must always submit the previously
 334  *      allocated bio for IO before attempting to allocate a new one. Failure to
 335  *      do so can cause livelocks under memory pressure.
 336  *
 337  *      RETURNS:
 338  *      Pointer to new bio on success, NULL on failure.
 339  */
 340 struct bio *bio_alloc(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs)
 341 {
 342         struct bio *bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
 343
 344         if (bio)
 345                 bio->bi_destructor = bio_fs_destructor;
 346
 347         return bio;
 348 }
 349 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
 350
 351 static void bio_kmalloc_destructor(struct bio *bio)
 352 {
 353         if (bio_integrity(bio))
 354                 bio_integrity_free(bio, fs_bio_set);
 355         kfree(bio);
 356 }
 357
 358 /**
 359  * bio_kmalloc - allocate a bio for I/O using kmalloc()
 360  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
 361  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
 362  *
 363  * Description:
 364  *   Allocate a new bio with @nr_iovecs bvecs.  If @gfp_mask contains
 365  *   %__GFP_WAIT, the allocation is guaranteed to succeed.
 366  *
 367  **/
 368 struct bio *bio_kmalloc(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs)
 369 {
 370         struct bio *bio;
 371
 372         if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
 373                 return NULL;
 374
 375         bio = kmalloc(sizeof(struct bio) + nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
 376                       gfp_mask);
 377         if (unlikely(!bio))
 378                 return NULL;
 379
 380         bio_init(bio);
 381         bio->bi_flags |= BIO_POOL_NONE << BIO_POOL_OFFSET;
 382         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
 383         bio->bi_io_vec = bio->bi_inline_vecs;
 384         bio->bi_destructor = bio_kmalloc_destructor;
 385
 386         return bio;
 387 }
 388 EXPORT_SYMBOL(bio_kmalloc);
 389
 390 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
 391 {
 392         unsigned long flags;
 393         struct bio_vec *bv;
 394         int i;
 395
 396         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
 397                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
 398                 memset(data, 0, bv->bv_len);
 399                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
 400                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
 401         }
 402 }
 403 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
 404
 405 /**
 406  * bio_put - release a reference to a bio
 407  * @bio:   bio to release reference to
 408  *
 409  * Description:
 410  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
 411  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone. The last put of a bio will free it.
 412  **/
 413 void bio_put(struct bio *bio)
 414 {
 415         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
 416
 417         /*
 418          * last put frees it
 419          */
 420         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
 421                 bio->bi_next = NULL;
 422                 bio->bi_destructor(bio);
 423         }
 424 }
 425 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
 426
 427 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
 428 {
 429         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
 430                 blk_recount_segments(q, bio);
 431
 432         return bio->bi_phys_segments;
 433 }
 434 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
 435
 436 /**
 437  *      __bio_clone     -       clone a bio
 438  *      @bio: destination bio
 439  *      @bio_src: bio to clone
 440  *
 441  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
 442  *      the actual data it points to. Reference count of returned
 443  *      bio will be one.
 444  */
 445 void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
 446 {
 447         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
 448                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
 449
 450         /*
 451          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
 452          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
 453          */
 454         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
 455         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
 456         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
 457         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
 458         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
 459         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
 460         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
 461 }
 462 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
 463
 464 /**
 465  *      bio_clone       -       clone a bio
 466  *      @bio: bio to clone
 467  *      @gfp_mask: allocation priority
 468  *
 469  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
 470  */
 471 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
 472 {
 473         struct bio *b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, fs_bio_set);
 474
 475         if (!b)
 476                 return NULL;
 477
 478         b->bi_destructor = bio_fs_destructor;
 479         __bio_clone(b, bio);
 480
 481         if (bio_integrity(bio)) {
 482                 int ret;
 483
 484                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask, fs_bio_set);
 485
 486                 if (ret < 0) {
 487                         bio_put(b);
 488                         return NULL;
 489                 }
 490         }
 491
 492         return b;
 493 }
 494 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
 495
 496 /**
 497  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
 498  *      @bdev:  I/O target
 499  *
 500  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
 501  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
 502  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
 503  *      on offset.
 504  */
 505 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
 506 {
 507         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 508         return min_t(unsigned,
 509                      queue_max_segments(q),
 510                      queue_max_sectors(q) / (PAGE_SIZE >> 9) + 1);
 511 }
 512 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
 513
 514 static int __bio_add_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
 515                           *page, unsigned int len, unsigned int offset,
 516                           unsigned short max_sectors)
 517 {
 518         int retried_segments = 0;
 519         struct bio_vec *bvec;
 520
 521         /*
 522          * cloned bio must not modify vec list
 523          */
 524         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
 525                 return 0;
 526
 527         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
 528                 return 0;
 529
 530         /*
 531          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
 532          * we will often be called with the same page as last time and
 533          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
 534          */
 535         if (bio->bi_vcnt > 0) {
 536                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
 537
 538                 if (page == prev->bv_page &&
 539                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
 540                         unsigned int prev_bv_len = prev->bv_len;
 541                         prev->bv_len += len;
 542
 543                         if (q->merge_bvec_fn) {
 544                                 struct bvec_merge_data bvm = {
 545                                         /* prev_bvec is already charged in
 546                                            bi_size, discharge it in order to
 547                                            simulate merging updated prev_bvec
 548                                            as new bvec. */
 549                                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
 550                                         .bi_sector = bio->bi_sector,
 551                                         .bi_size = bio->bi_size - prev_bv_len,
 552                                         .bi_rw = bio->bi_rw,
 553                                 };
 554
 555                                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, prev) < prev->bv_len) {
 556                                         prev->bv_len -= len;
 557                                         return 0;
 558                                 }
 559                         }
 560
 561                         goto done;
 562                 }
 563         }
 564
 565         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
 566                 return 0;
 567
 568         /*
 569          * we might lose a segment or two here, but rather that than
 570          * make this too complex.
 571          */
 572
 573         while (bio->bi_phys_segments >= queue_max_segments(q)) {
 574
 575                 if (retried_segments)
 576                         return 0;
 577
 578                 retried_segments = 1;
 579                 blk_recount_segments(q, bio);
 580         }
 581
 582         /*
 583          * setup the new entry, we might clear it again later if we
 584          * cannot add the page
 585          */
 586         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
 587         bvec->bv_page = page;
 588         bvec->bv_len = len;
 589         bvec->bv_offset = offset;
 590
 591         /*
 592          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
 593          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
 594          * queue to get further control
 595          */
 596         if (q->merge_bvec_fn) {
 597                 struct bvec_merge_data bvm = {
 598                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
 599                         .bi_sector = bio->bi_sector,
 600                         .bi_size = bio->bi_size,
 601                         .bi_rw = bio->bi_rw,
 602                 };
 603
 604                 /*
 605                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
 606                  * at this offset
 607                  */
 608                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, bvec) < bvec->bv_len) {
 609                         bvec->bv_page = NULL;
 610                         bvec->bv_len = 0;
 611                         bvec->bv_offset = 0;
 612                         return 0;
 613                 }
 614         }
 615
 616         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
 617         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
 618                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 619
 620         bio->bi_vcnt++;
 621         bio->bi_phys_segments++;
 622  done:
 623         bio->bi_size += len;
 624         return len;
 625 }
 626
 627 /**
 628  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
 629  *      @q: the target queue
 630  *      @bio: destination bio
 631  *      @page: page to add
 632  *      @len: vec entry length
 633  *      @offset: vec entry offset
 634  *
 635  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
 636  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
 637  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
 638  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
 639  *
 640  *      This should only be used by REQ_PC bios.
 641  */
 642 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page *page,
 643                     unsigned int len, unsigned int offset)
 644 {
 645         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset,
 646                               queue_max_hw_sectors(q));
 647 }
 648 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
 649
 650 /**
 651  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
 652  *      @bio: destination bio
 653  *      @page: page to add
 654  *      @len: vec entry length
 655  *      @offset: vec entry offset
 656  *
 657  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
 658  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
 659  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
 660  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
 661  */
 662 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
 663                  unsigned int offset)
 664 {
 665         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
 666         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, queue_max_sectors(q));
 667 }
 668 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
 669
 670 struct bio_map_data {
 671         struct bio_vec *iovecs;
 672         struct sg_iovec *sgvecs;
 673         int nr_sgvecs;
 674         int is_our_pages;
 675 };
 676
 677 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio,
 678                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 679                              int is_our_pages)
 680 {
 681         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
 682         memcpy(bmd->sgvecs, iov, sizeof(struct sg_iovec) * iov_count);
 683         bmd->nr_sgvecs = iov_count;
 684         bmd->is_our_pages = is_our_pages;
 685         bio->bi_private = bmd;
 686 }
 687
 688 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
 689 {
 690         kfree(bmd->iovecs);
 691         kfree(bmd->sgvecs);
 692         kfree(bmd);
 693 }
 694
 695 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs,
 696                                                unsigned int iov_count,
 697                                                gfp_t gfp_mask)
 698 {
 699         struct bio_map_data *bmd;
 700
 701         if (iov_count > UIO_MAXIOV)
 702                 return NULL;
 703
 704         bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), gfp_mask);
 705         if (!bmd)
 706                 return NULL;
 707
 708         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, gfp_mask);
 709         if (!bmd->iovecs) {
 710                 kfree(bmd);
 711                 return NULL;
 712         }
 713
 714         bmd->sgvecs = kmalloc(sizeof(struct sg_iovec) * iov_count, gfp_mask);
 715         if (bmd->sgvecs)
 716                 return bmd;
 717
 718         kfree(bmd->iovecs);
 719         kfree(bmd);
 720         return NULL;
 721 }
 722
 723 static int __bio_copy_iov(struct bio *bio, struct bio_vec *iovecs,
 724                           struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 725                           int to_user, int from_user, int do_free_page)
 726 {
 727         int ret = 0, i;
 728         struct bio_vec *bvec;
 729         int iov_idx = 0;
 730         unsigned int iov_off = 0;
 731
 732         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
 733                 char *bv_addr = page_address(bvec->bv_page);
 734                 unsigned int bv_len = iovecs[i].bv_len;
 735
 736                 while (bv_len && iov_idx < iov_count) {
 737                         unsigned int bytes;
 738                         char __user *iov_addr;
 739
 740                         bytes = min_t(unsigned int,
 741                                       iov[iov_idx].iov_len - iov_off, bv_len);
 742                         iov_addr = iov[iov_idx].iov_base + iov_off;
 743
 744                         if (!ret) {
 745                                 if (to_user)
 746                                         ret = copy_to_user(iov_addr, bv_addr,
 747                                                            bytes);
 748
 749                                 if (from_user)
 750                                         ret = copy_from_user(bv_addr, iov_addr,
 751                                                              bytes);
 752
 753                                 if (ret)
 754                                         ret = -EFAULT;
 755                         }
 756
 757                         bv_len -= bytes;
 758                         bv_addr += bytes;
 759                         iov_addr += bytes;
 760                         iov_off += bytes;
 761
 762                         if (iov[iov_idx].iov_len == iov_off) {
 763                                 iov_idx++;
 764                                 iov_off = 0;
 765                         }
 766                 }
 767
 768                 if (do_free_page)
 769                         __free_page(bvec->bv_page);
 770         }
 771
 772         return ret;
 773 }
 774
 775 /**
 776  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
 777  *      @bio: bio being terminated
 778  *
 779  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
 780  *      to user space in case of a read.
 781  */
 782 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
 783 {
 784         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
 785         int ret = 0;
 786
 787         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED))
 788                 ret = __bio_copy_iov(bio, bmd->iovecs, bmd->sgvecs,
 789                                      bmd->nr_sgvecs, bio_data_dir(bio) == READ,
 790                                      0, bmd->is_our_pages);
 791         bio_free_map_data(bmd);
 792         bio_put(bio);
 793         return ret;
 794 }
 795 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
 796
 797 /**
 798  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
 799  *      @q: destination block queue
 800  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
 801  *      @iov:   the iovec.
 802  *      @iov_count: number of elements in the iovec
 803  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
 804  *      @gfp_mask: memory allocation flags
 805  *
 806  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
 807  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
 808  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
 809  */
 810 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
 811                               struct rq_map_data *map_data,
 812                               struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 813                               int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 814 {
 815         struct bio_map_data *bmd;
 816         struct bio_vec *bvec;
 817         struct page *page;
 818         struct bio *bio;
 819         int i, ret;
 820         int nr_pages = 0;
 821         unsigned int len = 0;
 822         unsigned int offset = map_data ? map_data->offset & ~PAGE_MASK : 0;
 823
 824         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 825                 unsigned long uaddr;
 826                 unsigned long end;
 827                 unsigned long start;
 828
 829                 uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 830                 end = (uaddr + iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 831                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 832
 833                 /*
 834                  * Overflow, abort
 835                  */
 836                 if (end < start)
 837                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 838
 839                 nr_pages += end - start;
 840                 len += iov[i].iov_len;
 841         }
 842
 843         if (offset)
 844                 nr_pages++;
 845
 846         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, iov_count, gfp_mask);
 847         if (!bmd)
 848                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 849
 850         ret = -ENOMEM;
 851         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
 852         if (!bio)
 853                 goto out_bmd;
 854
 855         if (!write_to_vm)
 856                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
 857
 858         ret = 0;
 859
 860         if (map_data) {
 861                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
 862                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
 863         }
 864         while (len) {
 865                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
 866
 867                 bytes -= offset;
 868
 869                 if (bytes > len)
 870                         bytes = len;
 871
 872                 if (map_data) {
 873                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
 874                                 ret = -ENOMEM;
 875                                 break;
 876                         }
 877
 878                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
 879                         page += (i % nr_pages);
 880
 881                         i++;
 882                 } else {
 883                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
 884                         if (!page) {
 885                                 ret = -ENOMEM;
 886                                 break;
 887                         }
 888                 }
 889
 890                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
 891                         break;
 892
 893                 len -= bytes;
 894                 offset = 0;
 895         }
 896
 897         if (ret)
 898                 goto cleanup;
 899
 900         /*
 901          * success
 902          */
 903         if ((!write_to_vm && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
 904             (map_data && map_data->from_user)) {
 905                 ret = __bio_copy_iov(bio, bio->bi_io_vec, iov, iov_count, 0, 1, 0);
 906                 if (ret)
 907                         goto cleanup;
 908         }
 909
 910         bio_set_map_data(bmd, bio, iov, iov_count, map_data ? 0 : 1);
 911         return bio;
 912 cleanup:
 913         if (!map_data)
 914                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
 915                         __free_page(bvec->bv_page);
 916
 917         bio_put(bio);
 918 out_bmd:
 919         bio_free_map_data(bmd);
 920         return ERR_PTR(ret);
 921 }
 922
 923 /**
 924  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
 925  *      @q: destination block queue
 926  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
 927  *      @uaddr: start of user address
 928  *      @len: length in bytes
 929  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
 930  *      @gfp_mask: memory allocation flags
 931  *
 932  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
 933  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
 934  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
 935  */
 936 struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *q, struct rq_map_data *map_data,
 937                           unsigned long uaddr, unsigned int len,
 938                           int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 939 {
 940         struct sg_iovec iov;
 941
 942         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
 943         iov.iov_len = len;
 944
 945         return bio_copy_user_iov(q, map_data, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
 946 }
 947 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
 948
 949 static struct bio *__bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
 950                                       struct block_device *bdev,
 951                                       struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 952                                       int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 953 {
 954         int i, j;
 955         int nr_pages = 0;
 956         struct page **pages;
 957         struct bio *bio;
 958         int cur_page = 0;
 959         int ret, offset;
 960
 961         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 962                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 963                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
 964                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 965                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 966
 967                 /*
 968                  * Overflow, abort
 969                  */
 970                 if (end < start)
 971                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 972
 973                 nr_pages += end - start;
 974                 /*
 975                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
 976                  */
 977                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
 978                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 979         }
 980
 981         if (!nr_pages)
 982                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 983
 984         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
 985         if (!bio)
 986                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 987
 988         ret = -ENOMEM;
 989         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), gfp_mask);
 990         if (!pages)
 991                 goto out;
 992
 993         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 994                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 995                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
 996                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 997                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 998                 const int local_nr_pages = end - start;
 999                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
1000
1001                 ret = get_user_pages_fast(uaddr, local_nr_pages,
1002                                 write_to_vm, &pages[cur_page]);
1003                 if (ret < local_nr_pages) {
1004                         ret = -EFAULT;
1005                         goto out_unmap;
1006                 }
1007
1008                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
1009                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
1010                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1011
1012                         if (len <= 0)
1013                                 break;
1014
1015                         if (bytes > len)
1016                                 bytes = len;
1017
1018                         /*
1019                          * sorry...
1020                          */
1021                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
1022                                             bytes)
1023                                 break;
1024
1025                         len -= bytes;
1026                         offset = 0;
1027                 }
1028
1029                 cur_page = j;
1030                 /*
1031                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1032                  */
1033                 while (j < page_limit)
1034                         page_cache_release(pages[j++]);
1035         }
1036
1037         kfree(pages);
1038
1039         /*
1040          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
1041          */
1042         if (!write_to_vm)
1043                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1044
1045         bio->bi_bdev = bdev;
1046         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
1047         return bio;
1048
1049  out_unmap:
1050         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1051                 if(!pages[i])
1052                         break;
1053                 page_cache_release(pages[i]);
1054         }
1055  out:
1056         kfree(pages);
1057         bio_put(bio);
1058         return ERR_PTR(ret);
1059 }
1060
1061 /**
1062  *      bio_map_user    -       map user address into bio
1063  *      @q: the struct request_queue for the bio
1064  *      @bdev: destination block device
1065  *      @uaddr: start of user address
1066  *      @len: length in bytes
1067  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1068  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1069  *
1070  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1071  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1072  */
1073 struct bio *bio_map_user(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1074                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm,
1075                          gfp_t gfp_mask)
1076 {
1077         struct sg_iovec iov;
1078
1079         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
1080         iov.iov_len = len;
1081
1082         return bio_map_user_iov(q, bdev, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
1083 }
1084 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1085
1086 /**
1087  *      bio_map_user_iov - map user sg_iovec table into bio
1088  *      @q: the struct request_queue for the bio
1089  *      @bdev: destination block device
1090  *      @iov:   the iovec.
1091  *      @iov_count: number of elements in the iovec
1092  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1093  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1094  *
1095  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1096  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1097  */
1098 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1099                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
1100                              int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
1101 {
1102         struct bio *bio;
1103
1104         bio = __bio_map_user_iov(q, bdev, iov, iov_count, write_to_vm,
1105                                  gfp_mask);
1106         if (IS_ERR(bio))
1107                 return bio;
1108
1109         /*
1110          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
1111          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1112          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1113          * reference to it
1114          */
1115         bio_get(bio);
1116
1117         return bio;
1118 }
1119
1120 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1121 {
1122         struct bio_vec *bvec;
1123         int i;
1124
1125         /*
1126          * make sure we dirty pages we wrote to
1127          */
1128         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1129                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1130                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1131
1132                 page_cache_release(bvec->bv_page);
1133         }
1134
1135         bio_put(bio);
1136 }
1137
1138 /**
1139  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1140  *      @bio:           the bio being unmapped
1141  *
1142  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
1143  *      a process context.
1144  *
1145  *      bio_unmap_user() may sleep.
1146  */
1147 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1148 {
1149         __bio_unmap_user(bio);
1150         bio_put(bio);
1151 }
1152 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1153
1154 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1155 {
1156         bio_put(bio);
1157 }
1158
1159 static struct bio *__bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
1160                                   unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
1161 {
1162         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1163         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1164         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1165         const int nr_pages = end - start;
1166         int offset, i;
1167         struct bio *bio;
1168
1169         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1170         if (!bio)
1171                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1172
1173         offset = offset_in_page(kaddr);
1174         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1175                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1176
1177                 if (len <= 0)
1178                         break;
1179
1180                 if (bytes > len)
1181                         bytes = len;
1182
1183                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1184                                     offset) < bytes)
1185                         break;
1186
1187                 data += bytes;
1188                 len -= bytes;
1189                 offset = 0;
1190         }
1191
1192         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1193         return bio;
1194 }
1195
1196 /**
1197  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1198  *      @q: the struct request_queue for the bio
1199  *      @data: pointer to buffer to map
1200  *      @len: length in bytes
1201  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1202  *
1203  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1204  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1205  */
1206 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1207                          gfp_t gfp_mask)
1208 {
1209         struct bio *bio;
1210
1211         bio = __bio_map_kern(q, data, len, gfp_mask);
1212         if (IS_ERR(bio))
1213                 return bio;
1214
1215         if (bio->bi_size == len)
1216                 return bio;
1217
1218         /*
1219          * Don't support partial mappings.
1220          */
1221         bio_put(bio);
1222         return ERR_PTR(-EINVAL);
1223 }
1224 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1225
1226 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1227 {
1228         struct bio_vec *bvec;
1229         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
1230         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1231         int i;
1232         char *p = bmd->sgvecs[0].iov_base;
1233
1234         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1235                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1236                 int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
1237
1238                 if (read)
1239                         memcpy(p, addr, len);
1240
1241                 __free_page(bvec->bv_page);
1242                 p += len;
1243         }
1244
1245         bio_free_map_data(bmd);
1246         bio_put(bio);
1247 }
1248
1249 /**
1250  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1251  *      @q: the struct request_queue for the bio
1252  *      @data: pointer to buffer to copy
1253  *      @len: length in bytes
1254  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1255  *      @reading: data direction is READ
1256  *
1257  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1258  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1259  */
1260 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1261                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1262 {
1263         struct bio *bio;
1264         struct bio_vec *bvec;
1265         int i;
1266
1267         bio = bio_copy_user(q, NULL, (unsigned long)data, len, 1, gfp_mask);
1268         if (IS_ERR(bio))
1269                 return bio;
1270
1271         if (!reading) {
1272                 void *p = data;
1273
1274                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1275                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1276
1277                         memcpy(addr, p, bvec->bv_len);
1278                         p += bvec->bv_len;
1279                 }
1280         }
1281
1282         bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1283
1284         return bio;
1285 }
1286 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_kern);
1287
1288 /*
1289  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1290  * for performing direct-IO in BIOs.
1291  *
1292  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1293  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1294  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1295  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1296  * in process context.
1297  *
1298  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1299  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1300  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1301  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1302  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1303  *
1304  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1305  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1306  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1307  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
1308  * pagecache.
1309  *
1310  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1311  * deferred bio dirtying paths.
1312  */
1313
1314 /*
1315  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1316  */
1317 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1318 {
1319         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1320         int i;
1321
1322         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1323                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1324
1325                 if (page && !PageCompound(page))
1326                         set_page_dirty_lock(page);
1327         }
1328 }
1329
1330 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1331 {
1332         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1333         int i;
1334
1335         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1336                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1337
1338                 if (page)
1339                         put_page(page);
1340         }
1341 }
1342
1343 /*
1344  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1345  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1346  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1347  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1348  *
1349  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1350  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1351  * run one bio_put() against the BIO.
1352  */
1353
1354 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1355
1356 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1357 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1358 static struct bio *bio_dirty_list;
1359
1360 /*
1361  * This runs in process context
1362  */
1363 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1364 {
1365         unsigned long flags;
1366         struct bio *bio;
1367
1368         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1369         bio = bio_dirty_list;
1370         bio_dirty_list = NULL;
1371         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1372
1373         while (bio) {
1374                 struct bio *next = bio->bi_private;
1375
1376                 bio_set_pages_dirty(bio);
1377                 bio_release_pages(bio);
1378                 bio_put(bio);
1379                 bio = next;
1380         }
1381 }
1382
1383 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1384 {
1385         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1386         int nr_clean_pages = 0;
1387         int i;
1388
1389         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1390                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1391
1392                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1393                         page_cache_release(page);
1394                         bvec[i].bv_page = NULL;
1395                 } else {
1396                         nr_clean_pages++;
1397                 }
1398         }
1399
1400         if (nr_clean_pages) {
1401                 unsigned long flags;
1402
1403                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1404                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1405                 bio_dirty_list = bio;
1406                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1407                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1408         } else {
1409                 bio_put(bio);
1410         }
1411 }
1412
1413 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1414 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1415 {
1416         int i;
1417         struct bio_vec *bvec;
1418
1419         bio_for_each_segment(bvec, bi, i)
1420                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
1421 }
1422 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1423 #endif
1424
1425 /**
1426  * bio_endio - end I/O on a bio
1427  * @bio:        bio
1428  * @error:      error, if any
1429  *
1430  * Description:
1431  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the
1432  *   preferred way to end I/O on a bio, it takes care of clearing
1433  *   BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and and one of the
1434  *   established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in case
1435  *   something went wrong. No one should call bi_end_io() directly on a
1436  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io
1437  *   function.
1438  **/
1439 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
1440 {
1441         if (error)
1442                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1443         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
1444                 error = -EIO;
1445
1446         if (bio->bi_end_io)
1447                 bio->bi_end_io(bio, error);
1448 }
1449 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1450
1451 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
1452 {
1453         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
1454                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
1455
1456                 bio_endio(master, bp->error);
1457                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
1458         }
1459 }
1460 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1461
1462 static void bio_pair_end_1(struct bio *bi, int err)
1463 {
1464         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
1465
1466         if (err)
1467                 bp->error = err;
1468
1469         bio_pair_release(bp);
1470 }
1471
1472 static void bio_pair_end_2(struct bio *bi, int err)
1473 {
1474         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
1475
1476         if (err)
1477                 bp->error = err;
1478
1479         bio_pair_release(bp);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * split a bio - only worry about a bio with a single page in its iovec
1484  */
1485 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, int first_sectors)
1486 {
1487         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(bio_split_pool, GFP_NOIO);
1488
1489         if (!bp)
1490                 return bp;
1491
1492         trace_block_split(bdev_get_queue(bi->bi_bdev), bi,
1493                                 bi->bi_sector + first_sectors);
1494
1495         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
1496         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
1497         atomic_set(&bp->cnt, 3);
1498         bp->error = 0;
1499         bp->bio1 = *bi;
1500         bp->bio2 = *bi;
1501         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
1502         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
1503         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
1504
1505         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
1506         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
1507         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
1508         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
1509         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
1510
1511         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
1512         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
1513
1514         bp->bio1.bi_max_vecs = 1;
1515         bp->bio2.bi_max_vecs = 1;
1516
1517         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
1518         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
1519
1520         bp->bio1.bi_private = bi;
1521         bp->bio2.bi_private = bio_split_pool;
1522
1523         if (bio_integrity(bi))
1524                 bio_integrity_split(bi, bp, first_sectors);
1525
1526         return bp;
1527 }
1528 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1529
1530 /**
1531  *      bio_sector_offset - Find hardware sector offset in bio
1532  *      @bio:           bio to inspect
1533  *      @index:         bio_vec index
1534  *      @offset:        offset in bv_page
1535  *
1536  *      Return the number of hardware sectors between beginning of bio
1537  *      and an end point indicated by a bio_vec index and an offset
1538  *      within that vector's page.
1539  */
1540 sector_t bio_sector_offset(struct bio *bio, unsigned short index,
1541                            unsigned int offset)
1542 {
1543         unsigned int sector_sz;
1544         struct bio_vec *bv;
1545         sector_t sectors;
1546         int i;
1547
1548         sector_sz = queue_logical_block_size(bio->bi_bdev->bd_disk->queue);
1549         sectors = 0;
1550
1551         if (index >= bio->bi_idx)
1552                 index = bio->bi_vcnt - 1;
1553
1554         __bio_for_each_segment(bv, bio, i, 0) {
1555                 if (i == index) {
1556                         if (offset > bv->bv_offset)
1557                                 sectors += (offset - bv->bv_offset) / sector_sz;
1558                         break;
1559                 }
1560
1561                 sectors += bv->bv_len / sector_sz;
1562         }
1563
1564         return sectors;
1565 }
1566 EXPORT_SYMBOL(bio_sector_offset);
1567
1568 /*
1569  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1570  * use the global biovec slabs created for general use.
1571  */
1572 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries)
1573 {
1574         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BIOVEC_MAX_IDX;
1575
1576         bs->bvec_pool = mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1577         if (!bs->bvec_pool)
1578                 return -ENOMEM;
1579
1580         return 0;
1581 }
1582
1583 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
1584 {
1585         mempool_destroy(bs->bvec_pool);
1586 }
1587
1588 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1589 {
1590         if (bs->bio_pool)
1591                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1592
1593         bioset_integrity_free(bs);
1594         biovec_free_pools(bs);
1595         bio_put_slab(bs);
1596
1597         kfree(bs);
1598 }
1599 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1600
1601 /**
1602  * bioset_create  - Create a bio_set
1603  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1604  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1605  *
1606  * Description:
1607  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1608  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1609  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1610  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1611  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1612  *    or things will break badly.
1613  */
1614 struct bio_set *bioset_create(unsigned int pool_size, unsigned int front_pad)
1615 {
1616         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1617         struct bio_set *bs;
1618
1619         bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1620         if (!bs)
1621                 return NULL;
1622
1623         bs->front_pad = front_pad;
1624
1625         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
1626         if (!bs->bio_slab) {
1627                 kfree(bs);
1628                 return NULL;
1629         }
1630
1631         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, bs->bio_slab);
1632         if (!bs->bio_pool)
1633                 goto bad;
1634
1635         if (!biovec_create_pools(bs, pool_size))
1636                 return bs;
1637
1638 bad:
1639         bioset_free(bs);
1640         return NULL;
1641 }
1642 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1643
1644 static void __init biovec_init_slabs(void)
1645 {
1646         int i;
1647
1648         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1649                 int size;
1650                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1651
1652                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
1653                         bvs->slab = NULL;
1654                         continue;
1655                 }
1656
1657                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1658                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1659                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1660         }
1661 }
1662
1663 static int __init init_bio(void)
1664 {
1665         bio_slab_max = 2;
1666         bio_slab_nr = 0;
1667         bio_slabs = kzalloc(bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab), GFP_KERNEL);
1668         if (!bio_slabs)
1669                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1670
1671         bio_integrity_init();
1672         biovec_init_slabs();
1673
1674         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
1675         if (!fs_bio_set)
1676                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1677
1678         if (bioset_integrity_create(fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
1679                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
1680
1681         bio_split_pool = mempool_create_kmalloc_pool(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1682                                                      sizeof(struct bio_pair));
1683         if (!bio_split_pool)
1684                 panic("bio: can't create split pool\n");
1685
1686         return 0;
1687 }
1688 subsys_initcall(init_bio);