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