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