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