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