fs/bio.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11  * GNU General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
  14  * along with this program; if not, write to the Free Software
  15  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
  16  *
  17  */
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/swap.h>
  20 #include <linux/bio.h>
  21 #include <linux/blkdev.h>
  22 #include <linux/iocontext.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/export.h>
  27 #include <linux/mempool.h>
  28 #include <linux/workqueue.h>
  29 #include <linux/cgroup.h>
  30 #include <scsi/sg.h>            /* for struct sg_iovec */
  31
  32 #include <trace/events/block.h>
  33
  34 /*
  35  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
  36  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
  37  */
  38 #define BIO_INLINE_VECS         4
  39
  40 static mempool_t *bio_split_pool __read_mostly;
  41
  42 /*
  43  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
  44  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
  45  * unsigned short
  46  */
  47 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
  48 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
  49         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
  50 };
  51 #undef BV
  52
  53 /*
  54  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
  55  * IO code that does not need private memory pools.
  56  */
  57 struct bio_set *fs_bio_set;
  58 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
  59
  60 /*
  61  * Our slab pool management
  62  */
  63 struct bio_slab {
  64         struct kmem_cache *slab;
  65         unsigned int slab_ref;
  66         unsigned int slab_size;
  67         char name[8];
  68 };
  69 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
  70 static struct bio_slab *bio_slabs;
  71 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
  72
  73 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
  74 {
  75         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
  76         struct kmem_cache *slab = NULL;
  77         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
  78         unsigned int i, entry = -1;
  79
  80         mutex_lock(&bio_slab_lock);
  81
  82         i = 0;
  83         while (i < bio_slab_nr) {
  84                 bslab = &bio_slabs[i];
  85
  86                 if (!bslab->slab && entry == -1)
  87                         entry = i;
  88                 else if (bslab->slab_size == sz) {
  89                         slab = bslab->slab;
  90                         bslab->slab_ref++;
  91                         break;
  92                 }
  93                 i++;
  94         }
  95
  96         if (slab)
  97                 goto out_unlock;
  98
  99         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
 100                 bio_slab_max <<= 1;
 101                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
 102                                          bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
 103                                          GFP_KERNEL);
 104                 if (!new_bio_slabs)
 105                         goto out_unlock;
 106                 bio_slabs = new_bio_slabs;
 107         }
 108         if (entry == -1)
 109                 entry = bio_slab_nr++;
 110
 111         bslab = &bio_slabs[entry];
 112
 113         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
 114         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
 115         if (!slab)
 116                 goto out_unlock;
 117
 118         printk(KERN_INFO "bio: create slab <%s> at %d\n", bslab->name, entry);
 119         bslab->slab = slab;
 120         bslab->slab_ref = 1;
 121         bslab->slab_size = sz;
 122 out_unlock:
 123         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
 124         return slab;
 125 }
 126
 127 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
 128 {
 129         struct bio_slab *bslab = NULL;
 130         unsigned int i;
 131
 132         mutex_lock(&bio_slab_lock);
 133
 134         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
 135                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
 136                         bslab = &bio_slabs[i];
 137                         break;
 138                 }
 139         }
 140
 141         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
 142                 goto out;
 143
 144         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
 145
 146         if (--bslab->slab_ref)
 147                 goto out;
 148
 149         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
 150         bslab->slab = NULL;
 151
 152 out:
 153         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
 154 }
 155
 156 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
 157 {
 158         return bvec_slabs[idx].nr_vecs;
 159 }
 160
 161 void bvec_free_bs(struct bio_set *bs, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
 162 {
 163         BIO_BUG_ON(idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
 164
 165         if (idx == BIOVEC_MAX_IDX)
 166                 mempool_free(bv, bs->bvec_pool);
 167         else {
 168                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
 169
 170                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
 171         }
 172 }
 173
 174 struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
 175                               struct bio_set *bs)
 176 {
 177         struct bio_vec *bvl;
 178
 179         /*
 180          * see comment near bvec_array define!
 181          */
 182         switch (nr) {
 183         case 1:
 184                 *idx = 0;
 185                 break;
 186         case 2 ... 4:
 187                 *idx = 1;
 188                 break;
 189         case 5 ... 16:
 190                 *idx = 2;
 191                 break;
 192         case 17 ... 64:
 193                 *idx = 3;
 194                 break;
 195         case 65 ... 128:
 196                 *idx = 4;
 197                 break;
 198         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
 199                 *idx = 5;
 200                 break;
 201         default:
 202                 return NULL;
 203         }
 204
 205         /*
 206          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
 207          * 1-vec entry pool is mempool backed.
 208          */
 209         if (*idx == BIOVEC_MAX_IDX) {
 210 fallback:
 211                 bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pool, gfp_mask);
 212         } else {
 213                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
 214                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_WAIT | __GFP_IO);
 215
 216                 /*
 217                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
 218                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
 219                  * in case of failure.
 220                  */
 221                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
 222
 223                 /*
 224                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_WAIT
 225                  * is set, retry with the 1-entry mempool
 226                  */
 227                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
 228                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_WAIT))) {
 229                         *idx = BIOVEC_MAX_IDX;
 230                         goto fallback;
 231                 }
 232         }
 233
 234         return bvl;
 235 }
 236
 237 static void __bio_free(struct bio *bio)
 238 {
 239         bio_disassociate_task(bio);
 240
 241         if (bio_integrity(bio))
 242                 bio_integrity_free(bio);
 243 }
 244
 245 static void bio_free(struct bio *bio)
 246 {
 247         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
 248         void *p;
 249
 250         __bio_free(bio);
 251
 252         if (bs) {
 253                 if (bio_has_allocated_vec(bio))
 254                         bvec_free_bs(bs, bio->bi_io_vec, BIO_POOL_IDX(bio));
 255
 256                 /*
 257                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
 258                  */
 259                 p = bio;
 260                 p -= bs->front_pad;
 261
 262                 mempool_free(p, bs->bio_pool);
 263         } else {
 264                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
 265                 kfree(bio);
 266         }
 267 }
 268
 269 void bio_init(struct bio *bio)
 270 {
 271         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
 272         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
 273         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
 274 }
 275 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
 276
 277 /**
 278  * bio_reset - reinitialize a bio
 279  * @bio:        bio to reset
 280  *
 281  * Description:
 282  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
 283  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
 284  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
 285  *   comment in struct bio.
 286  */
 287 void bio_reset(struct bio *bio)
 288 {
 289         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
 290
 291         __bio_free(bio);
 292
 293         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
 294         bio->bi_flags = flags|(1 << BIO_UPTODATE);
 295 }
 296 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
 297
 298 /**
 299  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
 300  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
 301  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
 302  * @bs:         the bio_set to allocate from.
 303  *
 304  * Description:
 305  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
 306  *   backed by the @bs's mempool.
 307  *
 308  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_WAIT is set then bio_alloc will always be
 309  *   able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees. To make this
 310  *   work, callers must never allocate more than 1 bio at a time from this pool.
 311  *   Callers that need to allocate more than 1 bio must always submit the
 312  *   previously allocated bio for IO before attempting to allocate a new one.
 313  *   Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
 314  *
 315  *   RETURNS:
 316  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
 317  */
 318 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
 319 {
 320         unsigned front_pad;
 321         unsigned inline_vecs;
 322         unsigned long idx = BIO_POOL_NONE;
 323         struct bio_vec *bvl = NULL;
 324         struct bio *bio;
 325         void *p;
 326
 327         if (!bs) {
 328                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
 329                         return NULL;
 330
 331                 p = kmalloc(sizeof(struct bio) +
 332                             nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
 333                             gfp_mask);
 334                 front_pad = 0;
 335                 inline_vecs = nr_iovecs;
 336         } else {
 337                 p = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
 338                 front_pad = bs->front_pad;
 339                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
 340         }
 341
 342         if (unlikely(!p))
 343                 return NULL;
 344
 345         bio = p + front_pad;
 346         bio_init(bio);
 347
 348         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
 349                 bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
 350                 if (unlikely(!bvl))
 351                         goto err_free;
 352         } else if (nr_iovecs) {
 353                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
 354         }
 355
 356         bio->bi_pool = bs;
 357         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
 358         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
 359         bio->bi_io_vec = bvl;
 360         return bio;
 361
 362 err_free:
 363         mempool_free(p, bs->bio_pool);
 364         return NULL;
 365 }
 366 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
 367
 368 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
 369 {
 370         unsigned long flags;
 371         struct bio_vec *bv;
 372         int i;
 373
 374         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
 375                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
 376                 memset(data, 0, bv->bv_len);
 377                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
 378                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
 379         }
 380 }
 381 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
 382
 383 /**
 384  * bio_put - release a reference to a bio
 385  * @bio:   bio to release reference to
 386  *
 387  * Description:
 388  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
 389  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone. The last put of a bio will free it.
 390  **/
 391 void bio_put(struct bio *bio)
 392 {
 393         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
 394
 395         /*
 396          * last put frees it
 397          */
 398         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt))
 399                 bio_free(bio);
 400 }
 401 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
 402
 403 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
 404 {
 405         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
 406                 blk_recount_segments(q, bio);
 407
 408         return bio->bi_phys_segments;
 409 }
 410 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
 411
 412 /**
 413  *      __bio_clone     -       clone a bio
 414  *      @bio: destination bio
 415  *      @bio_src: bio to clone
 416  *
 417  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
 418  *      the actual data it points to. Reference count of returned
 419  *      bio will be one.
 420  */
 421 void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
 422 {
 423         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
 424                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
 425
 426         /*
 427          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
 428          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
 429          */
 430         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
 431         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
 432         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
 433         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
 434         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
 435         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
 436         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
 437 }
 438 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
 439
 440 /**
 441  *      bio_clone       -       clone a bio
 442  *      @bio: bio to clone
 443  *      @gfp_mask: allocation priority
 444  *
 445  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
 446  */
 447 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
 448 {
 449         struct bio *b = bio_alloc(gfp_mask, bio->bi_max_vecs);
 450
 451         if (!b)
 452                 return NULL;
 453
 454         __bio_clone(b, bio);
 455
 456         if (bio_integrity(bio)) {
 457                 int ret;
 458
 459                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
 460
 461                 if (ret < 0) {
 462                         bio_put(b);
 463                         return NULL;
 464                 }
 465         }
 466
 467         return b;
 468 }
 469 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
 470
 471 /**
 472  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
 473  *      @bdev:  I/O target
 474  *
 475  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
 476  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
 477  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
 478  *      on offset.
 479  */
 480 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
 481 {
 482         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 483         int nr_pages;
 484
 485         nr_pages = min_t(unsigned,
 486                      queue_max_segments(q),
 487                      queue_max_sectors(q) / (PAGE_SIZE >> 9) + 1);
 488
 489         return min_t(unsigned, nr_pages, BIO_MAX_PAGES);
 490
 491 }
 492 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
 493
 494 static int __bio_add_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
 495                           *page, unsigned int len, unsigned int offset,
 496                           unsigned short max_sectors)
 497 {
 498         int retried_segments = 0;
 499         struct bio_vec *bvec;
 500
 501         /*
 502          * cloned bio must not modify vec list
 503          */
 504         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
 505                 return 0;
 506
 507         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
 508                 return 0;
 509
 510         /*
 511          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
 512          * we will often be called with the same page as last time and
 513          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
 514          */
 515         if (bio->bi_vcnt > 0) {
 516                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
 517
 518                 if (page == prev->bv_page &&
 519                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
 520                         unsigned int prev_bv_len = prev->bv_len;
 521                         prev->bv_len += len;
 522
 523                         if (q->merge_bvec_fn) {
 524                                 struct bvec_merge_data bvm = {
 525                                         /* prev_bvec is already charged in
 526                                            bi_size, discharge it in order to
 527                                            simulate merging updated prev_bvec
 528                                            as new bvec. */
 529                                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
 530                                         .bi_sector = bio->bi_sector,
 531                                         .bi_size = bio->bi_size - prev_bv_len,
 532                                         .bi_rw = bio->bi_rw,
 533                                 };
 534
 535                                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, prev) < prev->bv_len) {
 536                                         prev->bv_len -= len;
 537                                         return 0;
 538                                 }
 539                         }
 540
 541                         goto done;
 542                 }
 543         }
 544
 545         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
 546                 return 0;
 547
 548         /*
 549          * we might lose a segment or two here, but rather that than
 550          * make this too complex.
 551          */
 552
 553         while (bio->bi_phys_segments >= queue_max_segments(q)) {
 554
 555                 if (retried_segments)
 556                         return 0;
 557
 558                 retried_segments = 1;
 559                 blk_recount_segments(q, bio);
 560         }
 561
 562         /*
 563          * setup the new entry, we might clear it again later if we
 564          * cannot add the page
 565          */
 566         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
 567         bvec->bv_page = page;
 568         bvec->bv_len = len;
 569         bvec->bv_offset = offset;
 570
 571         /*
 572          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
 573          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
 574          * queue to get further control
 575          */
 576         if (q->merge_bvec_fn) {
 577                 struct bvec_merge_data bvm = {
 578                         .bi_bdev = bio->bi_bdev,
 579                         .bi_sector = bio->bi_sector,
 580                         .bi_size = bio->bi_size,
 581                         .bi_rw = bio->bi_rw,
 582                 };
 583
 584                 /*
 585                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
 586                  * at this offset
 587                  */
 588                 if (q->merge_bvec_fn(q, &bvm, bvec) < bvec->bv_len) {
 589                         bvec->bv_page = NULL;
 590                         bvec->bv_len = 0;
 591                         bvec->bv_offset = 0;
 592                         return 0;
 593                 }
 594         }
 595
 596         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
 597         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
 598                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 599
 600         bio->bi_vcnt++;
 601         bio->bi_phys_segments++;
 602  done:
 603         bio->bi_size += len;
 604         return len;
 605 }
 606
 607 /**
 608  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
 609  *      @q: the target queue
 610  *      @bio: destination bio
 611  *      @page: page to add
 612  *      @len: vec entry length
 613  *      @offset: vec entry offset
 614  *
 615  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
 616  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
 617  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
 618  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
 619  *
 620  *      This should only be used by REQ_PC bios.
 621  */
 622 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page *page,
 623                     unsigned int len, unsigned int offset)
 624 {
 625         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset,
 626                               queue_max_hw_sectors(q));
 627 }
 628 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
 629
 630 /**
 631  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
 632  *      @bio: destination bio
 633  *      @page: page to add
 634  *      @len: vec entry length
 635  *      @offset: vec entry offset
 636  *
 637  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
 638  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
 639  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
 640  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
 641  */
 642 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
 643                  unsigned int offset)
 644 {
 645         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
 646         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, queue_max_sectors(q));
 647 }
 648 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
 649
 650 struct bio_map_data {
 651         struct bio_vec *iovecs;
 652         struct sg_iovec *sgvecs;
 653         int nr_sgvecs;
 654         int is_our_pages;
 655 };
 656
 657 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio,
 658                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 659                              int is_our_pages)
 660 {
 661         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
 662         memcpy(bmd->sgvecs, iov, sizeof(struct sg_iovec) * iov_count);
 663         bmd->nr_sgvecs = iov_count;
 664         bmd->is_our_pages = is_our_pages;
 665         bio->bi_private = bmd;
 666 }
 667
 668 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
 669 {
 670         kfree(bmd->iovecs);
 671         kfree(bmd->sgvecs);
 672         kfree(bmd);
 673 }
 674
 675 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs,
 676                                                unsigned int iov_count,
 677                                                gfp_t gfp_mask)
 678 {
 679         struct bio_map_data *bmd;
 680
 681         if (iov_count > UIO_MAXIOV)
 682                 return NULL;
 683
 684         bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), gfp_mask);
 685         if (!bmd)
 686                 return NULL;
 687
 688         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, gfp_mask);
 689         if (!bmd->iovecs) {
 690                 kfree(bmd);
 691                 return NULL;
 692         }
 693
 694         bmd->sgvecs = kmalloc(sizeof(struct sg_iovec) * iov_count, gfp_mask);
 695         if (bmd->sgvecs)
 696                 return bmd;
 697
 698         kfree(bmd->iovecs);
 699         kfree(bmd);
 700         return NULL;
 701 }
 702
 703 static int __bio_copy_iov(struct bio *bio, struct bio_vec *iovecs,
 704                           struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 705                           int to_user, int from_user, int do_free_page)
 706 {
 707         int ret = 0, i;
 708         struct bio_vec *bvec;
 709         int iov_idx = 0;
 710         unsigned int iov_off = 0;
 711
 712         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
 713                 char *bv_addr = page_address(bvec->bv_page);
 714                 unsigned int bv_len = iovecs[i].bv_len;
 715
 716                 while (bv_len && iov_idx < iov_count) {
 717                         unsigned int bytes;
 718                         char __user *iov_addr;
 719
 720                         bytes = min_t(unsigned int,
 721                                       iov[iov_idx].iov_len - iov_off, bv_len);
 722                         iov_addr = iov[iov_idx].iov_base + iov_off;
 723
 724                         if (!ret) {
 725                                 if (to_user)
 726                                         ret = copy_to_user(iov_addr, bv_addr,
 727                                                            bytes);
 728
 729                                 if (from_user)
 730                                         ret = copy_from_user(bv_addr, iov_addr,
 731                                                              bytes);
 732
 733                                 if (ret)
 734                                         ret = -EFAULT;
 735                         }
 736
 737                         bv_len -= bytes;
 738                         bv_addr += bytes;
 739                         iov_addr += bytes;
 740                         iov_off += bytes;
 741
 742                         if (iov[iov_idx].iov_len == iov_off) {
 743                                 iov_idx++;
 744                                 iov_off = 0;
 745                         }
 746                 }
 747
 748                 if (do_free_page)
 749                         __free_page(bvec->bv_page);
 750         }
 751
 752         return ret;
 753 }
 754
 755 /**
 756  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
 757  *      @bio: bio being terminated
 758  *
 759  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
 760  *      to user space in case of a read.
 761  */
 762 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
 763 {
 764         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
 765         int ret = 0;
 766
 767         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED))
 768                 ret = __bio_copy_iov(bio, bmd->iovecs, bmd->sgvecs,
 769                                      bmd->nr_sgvecs, bio_data_dir(bio) == READ,
 770                                      0, bmd->is_our_pages);
 771         bio_free_map_data(bmd);
 772         bio_put(bio);
 773         return ret;
 774 }
 775 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
 776
 777 /**
 778  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
 779  *      @q: destination block queue
 780  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
 781  *      @iov:   the iovec.
 782  *      @iov_count: number of elements in the iovec
 783  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
 784  *      @gfp_mask: memory allocation flags
 785  *
 786  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
 787  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
 788  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
 789  */
 790 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
 791                               struct rq_map_data *map_data,
 792                               struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 793                               int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 794 {
 795         struct bio_map_data *bmd;
 796         struct bio_vec *bvec;
 797         struct page *page;
 798         struct bio *bio;
 799         int i, ret;
 800         int nr_pages = 0;
 801         unsigned int len = 0;
 802         unsigned int offset = map_data ? map_data->offset & ~PAGE_MASK : 0;
 803
 804         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 805                 unsigned long uaddr;
 806                 unsigned long end;
 807                 unsigned long start;
 808
 809                 uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 810                 end = (uaddr + iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 811                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 812
 813                 /*
 814                  * Overflow, abort
 815                  */
 816                 if (end < start)
 817                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 818
 819                 nr_pages += end - start;
 820                 len += iov[i].iov_len;
 821         }
 822
 823         if (offset)
 824                 nr_pages++;
 825
 826         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, iov_count, gfp_mask);
 827         if (!bmd)
 828                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 829
 830         ret = -ENOMEM;
 831         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
 832         if (!bio)
 833                 goto out_bmd;
 834
 835         if (!write_to_vm)
 836                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
 837
 838         ret = 0;
 839
 840         if (map_data) {
 841                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
 842                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
 843         }
 844         while (len) {
 845                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
 846
 847                 bytes -= offset;
 848
 849                 if (bytes > len)
 850                         bytes = len;
 851
 852                 if (map_data) {
 853                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
 854                                 ret = -ENOMEM;
 855                                 break;
 856                         }
 857
 858                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
 859                         page += (i % nr_pages);
 860
 861                         i++;
 862                 } else {
 863                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
 864                         if (!page) {
 865                                 ret = -ENOMEM;
 866                                 break;
 867                         }
 868                 }
 869
 870                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
 871                         break;
 872
 873                 len -= bytes;
 874                 offset = 0;
 875         }
 876
 877         if (ret)
 878                 goto cleanup;
 879
 880         /*
 881          * success
 882          */
 883         if ((!write_to_vm && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
 884             (map_data && map_data->from_user)) {
 885                 ret = __bio_copy_iov(bio, bio->bi_io_vec, iov, iov_count, 0, 1, 0);
 886                 if (ret)
 887                         goto cleanup;
 888         }
 889
 890         bio_set_map_data(bmd, bio, iov, iov_count, map_data ? 0 : 1);
 891         return bio;
 892 cleanup:
 893         if (!map_data)
 894                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
 895                         __free_page(bvec->bv_page);
 896
 897         bio_put(bio);
 898 out_bmd:
 899         bio_free_map_data(bmd);
 900         return ERR_PTR(ret);
 901 }
 902
 903 /**
 904  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
 905  *      @q: destination block queue
 906  *      @map_data: pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
 907  *      @uaddr: start of user address
 908  *      @len: length in bytes
 909  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
 910  *      @gfp_mask: memory allocation flags
 911  *
 912  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
 913  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
 914  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
 915  */
 916 struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *q, struct rq_map_data *map_data,
 917                           unsigned long uaddr, unsigned int len,
 918                           int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 919 {
 920         struct sg_iovec iov;
 921
 922         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
 923         iov.iov_len = len;
 924
 925         return bio_copy_user_iov(q, map_data, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
 926 }
 927 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
 928
 929 static struct bio *__bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
 930                                       struct block_device *bdev,
 931                                       struct sg_iovec *iov, int iov_count,
 932                                       int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
 933 {
 934         int i, j;
 935         int nr_pages = 0;
 936         struct page **pages;
 937         struct bio *bio;
 938         int cur_page = 0;
 939         int ret, offset;
 940
 941         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 942                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 943                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
 944                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 945                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 946
 947                 /*
 948                  * Overflow, abort
 949                  */
 950                 if (end < start)
 951                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 952
 953                 nr_pages += end - start;
 954                 /*
 955                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
 956                  */
 957                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
 958                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 959         }
 960
 961         if (!nr_pages)
 962                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 963
 964         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
 965         if (!bio)
 966                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 967
 968         ret = -ENOMEM;
 969         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), gfp_mask);
 970         if (!pages)
 971                 goto out;
 972
 973         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
 974                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
 975                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
 976                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 977                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 978                 const int local_nr_pages = end - start;
 979                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
 980
 981                 ret = get_user_pages_fast(uaddr, local_nr_pages,
 982                                 write_to_vm, &pages[cur_page]);
 983                 if (ret < local_nr_pages) {
 984                         ret = -EFAULT;
 985                         goto out_unmap;
 986                 }
 987
 988                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
 989                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
 990                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
 991
 992                         if (len <= 0)
 993                                 break;
 994
 995                         if (bytes > len)
 996                                 bytes = len;
 997
 998                         /*
 999                          * sorry...
1000                          */
1001                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
1002                                             bytes)
1003                                 break;
1004
1005                         len -= bytes;
1006                         offset = 0;
1007                 }
1008
1009                 cur_page = j;
1010                 /*
1011                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1012                  */
1013                 while (j < page_limit)
1014                         page_cache_release(pages[j++]);
1015         }
1016
1017         kfree(pages);
1018
1019         /*
1020          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
1021          */
1022         if (!write_to_vm)
1023                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1024
1025         bio->bi_bdev = bdev;
1026         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
1027         return bio;
1028
1029  out_unmap:
1030         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1031                 if(!pages[i])
1032                         break;
1033                 page_cache_release(pages[i]);
1034         }
1035  out:
1036         kfree(pages);
1037         bio_put(bio);
1038         return ERR_PTR(ret);
1039 }
1040
1041 /**
1042  *      bio_map_user    -       map user address into bio
1043  *      @q: the struct request_queue for the bio
1044  *      @bdev: destination block device
1045  *      @uaddr: start of user address
1046  *      @len: length in bytes
1047  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1048  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1049  *
1050  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1051  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1052  */
1053 struct bio *bio_map_user(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1054                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm,
1055                          gfp_t gfp_mask)
1056 {
1057         struct sg_iovec iov;
1058
1059         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
1060         iov.iov_len = len;
1061
1062         return bio_map_user_iov(q, bdev, &iov, 1, write_to_vm, gfp_mask);
1063 }
1064 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1065
1066 /**
1067  *      bio_map_user_iov - map user sg_iovec table into bio
1068  *      @q: the struct request_queue for the bio
1069  *      @bdev: destination block device
1070  *      @iov:   the iovec.
1071  *      @iov_count: number of elements in the iovec
1072  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
1073  *      @gfp_mask: memory allocation flags
1074  *
1075  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1076  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1077  */
1078 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
1079                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
1080                              int write_to_vm, gfp_t gfp_mask)
1081 {
1082         struct bio *bio;
1083
1084         bio = __bio_map_user_iov(q, bdev, iov, iov_count, write_to_vm,
1085                                  gfp_mask);
1086         if (IS_ERR(bio))
1087                 return bio;
1088
1089         /*
1090          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
1091          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1092          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1093          * reference to it
1094          */
1095         bio_get(bio);
1096
1097         return bio;
1098 }
1099
1100 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1101 {
1102         struct bio_vec *bvec;
1103         int i;
1104
1105         /*
1106          * make sure we dirty pages we wrote to
1107          */
1108         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1109                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1110                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1111
1112                 page_cache_release(bvec->bv_page);
1113         }
1114
1115         bio_put(bio);
1116 }
1117
1118 /**
1119  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1120  *      @bio:           the bio being unmapped
1121  *
1122  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
1123  *      a process context.
1124  *
1125  *      bio_unmap_user() may sleep.
1126  */
1127 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1128 {
1129         __bio_unmap_user(bio);
1130         bio_put(bio);
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1133
1134 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1135 {
1136         bio_put(bio);
1137 }
1138
1139 static struct bio *__bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
1140                                   unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
1141 {
1142         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1143         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1144         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1145         const int nr_pages = end - start;
1146         int offset, i;
1147         struct bio *bio;
1148
1149         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1150         if (!bio)
1151                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1152
1153         offset = offset_in_page(kaddr);
1154         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1155                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1156
1157                 if (len <= 0)
1158                         break;
1159
1160                 if (bytes > len)
1161                         bytes = len;
1162
1163                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1164                                     offset) < bytes)
1165                         break;
1166
1167                 data += bytes;
1168                 len -= bytes;
1169                 offset = 0;
1170         }
1171
1172         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1173         return bio;
1174 }
1175
1176 /**
1177  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1178  *      @q: the struct request_queue for the bio
1179  *      @data: pointer to buffer to map
1180  *      @len: length in bytes
1181  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1182  *
1183  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1184  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1185  */
1186 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1187                          gfp_t gfp_mask)
1188 {
1189         struct bio *bio;
1190
1191         bio = __bio_map_kern(q, data, len, gfp_mask);
1192         if (IS_ERR(bio))
1193                 return bio;
1194
1195         if (bio->bi_size == len)
1196                 return bio;
1197
1198         /*
1199          * Don't support partial mappings.
1200          */
1201         bio_put(bio);
1202         return ERR_PTR(-EINVAL);
1203 }
1204 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1205
1206 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio, int err)
1207 {
1208         struct bio_vec *bvec;
1209         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
1210         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1211         int i;
1212         char *p = bmd->sgvecs[0].iov_base;
1213
1214         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
1215                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1216                 int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
1217
1218                 if (read)
1219                         memcpy(p, addr, len);
1220
1221                 __free_page(bvec->bv_page);
1222                 p += len;
1223         }
1224
1225         bio_free_map_data(bmd);
1226         bio_put(bio);
1227 }
1228
1229 /**
1230  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1231  *      @q: the struct request_queue for the bio
1232  *      @data: pointer to buffer to copy
1233  *      @len: length in bytes
1234  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1235  *      @reading: data direction is READ
1236  *
1237  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1238  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1239  */
1240 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1241                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1242 {
1243         struct bio *bio;
1244         struct bio_vec *bvec;
1245         int i;
1246
1247         bio = bio_copy_user(q, NULL, (unsigned long)data, len, 1, gfp_mask);
1248         if (IS_ERR(bio))
1249                 return bio;
1250
1251         if (!reading) {
1252                 void *p = data;
1253
1254                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1255                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1256
1257                         memcpy(addr, p, bvec->bv_len);
1258                         p += bvec->bv_len;
1259                 }
1260         }
1261
1262         bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1263
1264         return bio;
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_kern);
1267
1268 /*
1269  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1270  * for performing direct-IO in BIOs.
1271  *
1272  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1273  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1274  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1275  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1276  * in process context.
1277  *
1278  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1279  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1280  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1281  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1282  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1283  *
1284  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1285  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1286  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1287  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1288  * pagecache.
1289  *
1290  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1291  * deferred bio dirtying paths.
1292  */
1293
1294 /*
1295  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1296  */
1297 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1298 {
1299         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1300         int i;
1301
1302         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1303                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1304
1305                 if (page && !PageCompound(page))
1306                         set_page_dirty_lock(page);
1307         }
1308 }
1309
1310 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1311 {
1312         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1313         int i;
1314
1315         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1316                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1317
1318                 if (page)
1319                         put_page(page);
1320         }
1321 }
1322
1323 /*
1324  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1325  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1326  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1327  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1328  *
1329  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1330  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1331  * run one bio_put() against the BIO.
1332  */
1333
1334 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1335
1336 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1337 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1338 static struct bio *bio_dirty_list;
1339
1340 /*
1341  * This runs in process context
1342  */
1343 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1344 {
1345         unsigned long flags;
1346         struct bio *bio;
1347
1348         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1349         bio = bio_dirty_list;
1350         bio_dirty_list = NULL;
1351         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1352
1353         while (bio) {
1354                 struct bio *next = bio->bi_private;
1355
1356                 bio_set_pages_dirty(bio);
1357                 bio_release_pages(bio);
1358                 bio_put(bio);
1359                 bio = next;
1360         }
1361 }
1362
1363 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1364 {
1365         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1366         int nr_clean_pages = 0;
1367         int i;
1368
1369         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1370                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1371
1372                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1373                         page_cache_release(page);
1374                         bvec[i].bv_page = NULL;
1375                 } else {
1376                         nr_clean_pages++;
1377                 }
1378         }
1379
1380         if (nr_clean_pages) {
1381                 unsigned long flags;
1382
1383                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1384                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1385                 bio_dirty_list = bio;
1386                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1387                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1388         } else {
1389                 bio_put(bio);
1390         }
1391 }
1392
1393 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1394 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1395 {
1396         int i;
1397         struct bio_vec *bvec;
1398
1399         bio_for_each_segment(bvec, bi, i)
1400                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
1401 }
1402 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1403 #endif
1404
1405 /**
1406  * bio_endio - end I/O on a bio
1407  * @bio:        bio
1408  * @error:      error, if any
1409  *
1410  * Description:
1411  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the
1412  *   preferred way to end I/O on a bio, it takes care of clearing
1413  *   BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and and one of the
1414  *   established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in case
1415  *   something went wrong. No one should call bi_end_io() directly on a
1416  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io
1417  *   function.
1418  **/
1419 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
1420 {
1421         if (error)
1422                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1423         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
1424                 error = -EIO;
1425
1426         if (bio->bi_end_io)
1427                 bio->bi_end_io(bio, error);
1428 }
1429 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1430
1431 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
1432 {
1433         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
1434                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
1435
1436                 bio_endio(master, bp->error);
1437                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
1438         }
1439 }
1440 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1441
1442 static void bio_pair_end_1(struct bio *bi, int err)
1443 {
1444         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
1445
1446         if (err)
1447                 bp->error = err;
1448
1449         bio_pair_release(bp);
1450 }
1451
1452 static void bio_pair_end_2(struct bio *bi, int err)
1453 {
1454         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
1455
1456         if (err)
1457                 bp->error = err;
1458
1459         bio_pair_release(bp);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * split a bio - only worry about a bio with a single page in its iovec
1464  */
1465 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, int first_sectors)
1466 {
1467         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(bio_split_pool, GFP_NOIO);
1468
1469         if (!bp)
1470                 return bp;
1471
1472         trace_block_split(bdev_get_queue(bi->bi_bdev), bi,
1473                                 bi->bi_sector + first_sectors);
1474
1475         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
1476         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
1477         atomic_set(&bp->cnt, 3);
1478         bp->error = 0;
1479         bp->bio1 = *bi;
1480         bp->bio2 = *bi;
1481         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
1482         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
1483         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
1484
1485         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
1486         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
1487         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
1488         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
1489         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
1490
1491         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
1492         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
1493
1494         bp->bio1.bi_max_vecs = 1;
1495         bp->bio2.bi_max_vecs = 1;
1496
1497         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
1498         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
1499
1500         bp->bio1.bi_private = bi;
1501         bp->bio2.bi_private = bio_split_pool;
1502
1503         if (bio_integrity(bi))
1504                 bio_integrity_split(bi, bp, first_sectors);
1505
1506         return bp;
1507 }
1508 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1509
1510 /**
1511  *      bio_sector_offset - Find hardware sector offset in bio
1512  *      @bio:           bio to inspect
1513  *      @index:         bio_vec index
1514  *      @offset:        offset in bv_page
1515  *
1516  *      Return the number of hardware sectors between beginning of bio
1517  *      and an end point indicated by a bio_vec index and an offset
1518  *      within that vector's page.
1519  */
1520 sector_t bio_sector_offset(struct bio *bio, unsigned short index,
1521                            unsigned int offset)
1522 {
1523         unsigned int sector_sz;
1524         struct bio_vec *bv;
1525         sector_t sectors;
1526         int i;
1527
1528         sector_sz = queue_logical_block_size(bio->bi_bdev->bd_disk->queue);
1529         sectors = 0;
1530
1531         if (index >= bio->bi_idx)
1532                 index = bio->bi_vcnt - 1;
1533
1534         __bio_for_each_segment(bv, bio, i, 0) {
1535                 if (i == index) {
1536                         if (offset > bv->bv_offset)
1537                                 sectors += (offset - bv->bv_offset) / sector_sz;
1538                         break;
1539                 }
1540
1541                 sectors += bv->bv_len / sector_sz;
1542         }
1543
1544         return sectors;
1545 }
1546 EXPORT_SYMBOL(bio_sector_offset);
1547
1548 /*
1549  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1550  * use the global biovec slabs created for general use.
1551  */
1552 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries)
1553 {
1554         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BIOVEC_MAX_IDX;
1555
1556         bs->bvec_pool = mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1557         if (!bs->bvec_pool)
1558                 return -ENOMEM;
1559
1560         return 0;
1561 }
1562
1563 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
1564 {
1565         mempool_destroy(bs->bvec_pool);
1566 }
1567
1568 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1569 {
1570         if (bs->bio_pool)
1571                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1572
1573         bioset_integrity_free(bs);
1574         biovec_free_pools(bs);
1575         bio_put_slab(bs);
1576
1577         kfree(bs);
1578 }
1579 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1580
1581 /**
1582  * bioset_create  - Create a bio_set
1583  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1584  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1585  *
1586  * Description:
1587  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1588  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1589  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1590  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1591  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1592  *    or things will break badly.
1593  */
1594 struct bio_set *bioset_create(unsigned int pool_size, unsigned int front_pad)
1595 {
1596         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1597         struct bio_set *bs;
1598
1599         bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1600         if (!bs)
1601                 return NULL;
1602
1603         bs->front_pad = front_pad;
1604
1605         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
1606         if (!bs->bio_slab) {
1607                 kfree(bs);
1608                 return NULL;
1609         }
1610
1611         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, bs->bio_slab);
1612         if (!bs->bio_pool)
1613                 goto bad;
1614
1615         if (!biovec_create_pools(bs, pool_size))
1616                 return bs;
1617
1618 bad:
1619         bioset_free(bs);
1620         return NULL;
1621 }
1622 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1623
1624 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1625 /**
1626  * bio_associate_current - associate a bio with %current
1627  * @bio: target bio
1628  *
1629  * Associate @bio with %current if it hasn't been associated yet.  Block
1630  * layer will treat @bio as if it were issued by %current no matter which
1631  * task actually issues it.
1632  *
1633  * This function takes an extra reference of @task's io_context and blkcg
1634  * which will be put when @bio is released.  The caller must own @bio,
1635  * ensure %current->io_context exists, and is responsible for synchronizing
1636  * calls to this function.
1637  */
1638 int bio_associate_current(struct bio *bio)
1639 {
1640         struct io_context *ioc;
1641         struct cgroup_subsys_state *css;
1642
1643         if (bio->bi_ioc)
1644                 return -EBUSY;
1645
1646         ioc = current->io_context;
1647         if (!ioc)
1648                 return -ENOENT;
1649
1650         /* acquire active ref on @ioc and associate */
1651         get_io_context_active(ioc);
1652         bio->bi_ioc = ioc;
1653
1654         /* associate blkcg if exists */
1655         rcu_read_lock();
1656         css = task_subsys_state(current, blkio_subsys_id);
1657         if (css && css_tryget(css))
1658                 bio->bi_css = css;
1659         rcu_read_unlock();
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 /**
1665  * bio_disassociate_task - undo bio_associate_current()
1666  * @bio: target bio
1667  */
1668 void bio_disassociate_task(struct bio *bio)
1669 {
1670         if (bio->bi_ioc) {
1671                 put_io_context(bio->bi_ioc);
1672                 bio->bi_ioc = NULL;
1673         }
1674         if (bio->bi_css) {
1675                 css_put(bio->bi_css);
1676                 bio->bi_css = NULL;
1677         }
1678 }
1679
1680 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
1681
1682 static void __init biovec_init_slabs(void)
1683 {
1684         int i;
1685
1686         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1687                 int size;
1688                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1689
1690                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
1691                         bvs->slab = NULL;
1692                         continue;
1693                 }
1694
1695                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1696                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1697                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1698         }
1699 }
1700
1701 static int __init init_bio(void)
1702 {
1703         bio_slab_max = 2;
1704         bio_slab_nr = 0;
1705         bio_slabs = kzalloc(bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab), GFP_KERNEL);
1706         if (!bio_slabs)
1707                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1708
1709         bio_integrity_init();
1710         biovec_init_slabs();
1711
1712         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
1713         if (!fs_bio_set)
1714                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1715
1716         if (bioset_integrity_create(fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
1717                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
1718
1719         bio_split_pool = mempool_create_kmalloc_pool(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1720                                                      sizeof(struct bio_pair));
1721         if (!bio_split_pool)
1722                 panic("bio: can't create split pool\n");
1723
1724         return 0;
1725 }
1726 subsys_initcall(init_bio);