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