OSDN Git Service

tools headers uapi: Update drm/i915_drm.h
[uclinux-h8/linux.git] / block / 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/uio.h>
23 #include <linux/iocontext.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/kernel.h>
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/mempool.h>
29 #include <linux/workqueue.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/blk-cgroup.h>
32
33 #include <trace/events/block.h>
34 #include "blk.h"
35 #include "blk-rq-qos.h"
36
37 /*
38  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
39  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
40  */
41 #define BIO_INLINE_VECS         4
42
43 /*
44  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
45  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
46  * unsigned short
47  */
48 #define BV(x, n) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"#n }
49 static struct biovec_slab bvec_slabs[BVEC_POOL_NR] __read_mostly = {
50         BV(1, 1), BV(4, 4), BV(16, 16), BV(64, 64), BV(128, 128), BV(BIO_MAX_PAGES, max),
51 };
52 #undef BV
53
54 /*
55  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
56  * IO code that does not need private memory pools.
57  */
58 struct bio_set fs_bio_set;
59 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
60
61 /*
62  * Our slab pool management
63  */
64 struct bio_slab {
65         struct kmem_cache *slab;
66         unsigned int slab_ref;
67         unsigned int slab_size;
68         char name[8];
69 };
70 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
71 static struct bio_slab *bio_slabs;
72 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
73
74 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
75 {
76         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
77         struct kmem_cache *slab = NULL;
78         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
79         unsigned int new_bio_slab_max;
80         unsigned int i, entry = -1;
81
82         mutex_lock(&bio_slab_lock);
83
84         i = 0;
85         while (i < bio_slab_nr) {
86                 bslab = &bio_slabs[i];
87
88                 if (!bslab->slab && entry == -1)
89                         entry = i;
90                 else if (bslab->slab_size == sz) {
91                         slab = bslab->slab;
92                         bslab->slab_ref++;
93                         break;
94                 }
95                 i++;
96         }
97
98         if (slab)
99                 goto out_unlock;
100
101         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
102                 new_bio_slab_max = bio_slab_max << 1;
103                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
104                                          new_bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
105                                          GFP_KERNEL);
106                 if (!new_bio_slabs)
107                         goto out_unlock;
108                 bio_slab_max = new_bio_slab_max;
109                 bio_slabs = new_bio_slabs;
110         }
111         if (entry == -1)
112                 entry = bio_slab_nr++;
113
114         bslab = &bio_slabs[entry];
115
116         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
117         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
118                                  SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
119         if (!slab)
120                 goto out_unlock;
121
122         bslab->slab = slab;
123         bslab->slab_ref = 1;
124         bslab->slab_size = sz;
125 out_unlock:
126         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
127         return slab;
128 }
129
130 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
131 {
132         struct bio_slab *bslab = NULL;
133         unsigned int i;
134
135         mutex_lock(&bio_slab_lock);
136
137         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
138                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
139                         bslab = &bio_slabs[i];
140                         break;
141                 }
142         }
143
144         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
145                 goto out;
146
147         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
148
149         if (--bslab->slab_ref)
150                 goto out;
151
152         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
153         bslab->slab = NULL;
154
155 out:
156         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
157 }
158
159 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
160 {
161         return bvec_slabs[--idx].nr_vecs;
162 }
163
164 void bvec_free(mempool_t *pool, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
165 {
166         if (!idx)
167                 return;
168         idx--;
169
170         BIO_BUG_ON(idx >= BVEC_POOL_NR);
171
172         if (idx == BVEC_POOL_MAX) {
173                 mempool_free(bv, pool);
174         } else {
175                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
176
177                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
178         }
179 }
180
181 struct bio_vec *bvec_alloc(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
182                            mempool_t *pool)
183 {
184         struct bio_vec *bvl;
185
186         /*
187          * see comment near bvec_array define!
188          */
189         switch (nr) {
190         case 1:
191                 *idx = 0;
192                 break;
193         case 2 ... 4:
194                 *idx = 1;
195                 break;
196         case 5 ... 16:
197                 *idx = 2;
198                 break;
199         case 17 ... 64:
200                 *idx = 3;
201                 break;
202         case 65 ... 128:
203                 *idx = 4;
204                 break;
205         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
206                 *idx = 5;
207                 break;
208         default:
209                 return NULL;
210         }
211
212         /*
213          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
214          * 1-vec entry pool is mempool backed.
215          */
216         if (*idx == BVEC_POOL_MAX) {
217 fallback:
218                 bvl = mempool_alloc(pool, gfp_mask);
219         } else {
220                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
221                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_IO);
222
223                 /*
224                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
225                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
226                  * in case of failure.
227                  */
228                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
229
230                 /*
231                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_DIRECT_RECLAIM
232                  * is set, retry with the 1-entry mempool
233                  */
234                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
235                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))) {
236                         *idx = BVEC_POOL_MAX;
237                         goto fallback;
238                 }
239         }
240
241         (*idx)++;
242         return bvl;
243 }
244
245 void bio_uninit(struct bio *bio)
246 {
247         bio_disassociate_blkg(bio);
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(bio_uninit);
250
251 static void bio_free(struct bio *bio)
252 {
253         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
254         void *p;
255
256         bio_uninit(bio);
257
258         if (bs) {
259                 bvec_free(&bs->bvec_pool, bio->bi_io_vec, BVEC_POOL_IDX(bio));
260
261                 /*
262                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
263                  */
264                 p = bio;
265                 p -= bs->front_pad;
266
267                 mempool_free(p, &bs->bio_pool);
268         } else {
269                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
270                 kfree(bio);
271         }
272 }
273
274 /*
275  * Users of this function have their own bio allocation. Subsequently,
276  * they must remember to pair any call to bio_init() with bio_uninit()
277  * when IO has completed, or when the bio is released.
278  */
279 void bio_init(struct bio *bio, struct bio_vec *table,
280               unsigned short max_vecs)
281 {
282         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
283         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
284         atomic_set(&bio->__bi_cnt, 1);
285
286         bio->bi_io_vec = table;
287         bio->bi_max_vecs = max_vecs;
288 }
289 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
290
291 /**
292  * bio_reset - reinitialize a bio
293  * @bio:        bio to reset
294  *
295  * Description:
296  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
297  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
298  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
299  *   comment in struct bio.
300  */
301 void bio_reset(struct bio *bio)
302 {
303         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
304
305         bio_uninit(bio);
306
307         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
308         bio->bi_flags = flags;
309         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
310 }
311 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
312
313 static struct bio *__bio_chain_endio(struct bio *bio)
314 {
315         struct bio *parent = bio->bi_private;
316
317         if (!parent->bi_status)
318                 parent->bi_status = bio->bi_status;
319         bio_put(bio);
320         return parent;
321 }
322
323 static void bio_chain_endio(struct bio *bio)
324 {
325         bio_endio(__bio_chain_endio(bio));
326 }
327
328 /**
329  * bio_chain - chain bio completions
330  * @bio: the target bio
331  * @parent: the @bio's parent bio
332  *
333  * The caller won't have a bi_end_io called when @bio completes - instead,
334  * @parent's bi_end_io won't be called until both @parent and @bio have
335  * completed; the chained bio will also be freed when it completes.
336  *
337  * The caller must not set bi_private or bi_end_io in @bio.
338  */
339 void bio_chain(struct bio *bio, struct bio *parent)
340 {
341         BUG_ON(bio->bi_private || bio->bi_end_io);
342
343         bio->bi_private = parent;
344         bio->bi_end_io  = bio_chain_endio;
345         bio_inc_remaining(parent);
346 }
347 EXPORT_SYMBOL(bio_chain);
348
349 static void bio_alloc_rescue(struct work_struct *work)
350 {
351         struct bio_set *bs = container_of(work, struct bio_set, rescue_work);
352         struct bio *bio;
353
354         while (1) {
355                 spin_lock(&bs->rescue_lock);
356                 bio = bio_list_pop(&bs->rescue_list);
357                 spin_unlock(&bs->rescue_lock);
358
359                 if (!bio)
360                         break;
361
362                 generic_make_request(bio);
363         }
364 }
365
366 static void punt_bios_to_rescuer(struct bio_set *bs)
367 {
368         struct bio_list punt, nopunt;
369         struct bio *bio;
370
371         if (WARN_ON_ONCE(!bs->rescue_workqueue))
372                 return;
373         /*
374          * In order to guarantee forward progress we must punt only bios that
375          * were allocated from this bio_set; otherwise, if there was a bio on
376          * there for a stacking driver higher up in the stack, processing it
377          * could require allocating bios from this bio_set, and doing that from
378          * our own rescuer would be bad.
379          *
380          * Since bio lists are singly linked, pop them all instead of trying to
381          * remove from the middle of the list:
382          */
383
384         bio_list_init(&punt);
385         bio_list_init(&nopunt);
386
387         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[0])))
388                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
389         current->bio_list[0] = nopunt;
390
391         bio_list_init(&nopunt);
392         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[1])))
393                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
394         current->bio_list[1] = nopunt;
395
396         spin_lock(&bs->rescue_lock);
397         bio_list_merge(&bs->rescue_list, &punt);
398         spin_unlock(&bs->rescue_lock);
399
400         queue_work(bs->rescue_workqueue, &bs->rescue_work);
401 }
402
403 /**
404  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
405  * @gfp_mask:   the GFP_* mask given to the slab allocator
406  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
407  * @bs:         the bio_set to allocate from.
408  *
409  * Description:
410  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
411  *   backed by the @bs's mempool.
412  *
413  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set then bio_alloc will
414  *   always be able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees.
415  *   To make this work, callers must never allocate more than 1 bio at a time
416  *   from this pool. Callers that need to allocate more than 1 bio must always
417  *   submit the previously allocated bio for IO before attempting to allocate
418  *   a new one. Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
419  *
420  *   Note that when running under generic_make_request() (i.e. any block
421  *   driver), bios are not submitted until after you return - see the code in
422  *   generic_make_request() that converts recursion into iteration, to prevent
423  *   stack overflows.
424  *
425  *   This would normally mean allocating multiple bios under
426  *   generic_make_request() would be susceptible to deadlocks, but we have
427  *   deadlock avoidance code that resubmits any blocked bios from a rescuer
428  *   thread.
429  *
430  *   However, we do not guarantee forward progress for allocations from other
431  *   mempools. Doing multiple allocations from the same mempool under
432  *   generic_make_request() should be avoided - instead, use bio_set's front_pad
433  *   for per bio allocations.
434  *
435  *   RETURNS:
436  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
437  */
438 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs,
439                              struct bio_set *bs)
440 {
441         gfp_t saved_gfp = gfp_mask;
442         unsigned front_pad;
443         unsigned inline_vecs;
444         struct bio_vec *bvl = NULL;
445         struct bio *bio;
446         void *p;
447
448         if (!bs) {
449                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
450                         return NULL;
451
452                 p = kmalloc(sizeof(struct bio) +
453                             nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
454                             gfp_mask);
455                 front_pad = 0;
456                 inline_vecs = nr_iovecs;
457         } else {
458                 /* should not use nobvec bioset for nr_iovecs > 0 */
459                 if (WARN_ON_ONCE(!mempool_initialized(&bs->bvec_pool) &&
460                                  nr_iovecs > 0))
461                         return NULL;
462                 /*
463                  * generic_make_request() converts recursion to iteration; this
464                  * means if we're running beneath it, any bios we allocate and
465                  * submit will not be submitted (and thus freed) until after we
466                  * return.
467                  *
468                  * This exposes us to a potential deadlock if we allocate
469                  * multiple bios from the same bio_set() while running
470                  * underneath generic_make_request(). If we were to allocate
471                  * multiple bios (say a stacking block driver that was splitting
472                  * bios), we would deadlock if we exhausted the mempool's
473                  * reserve.
474                  *
475                  * We solve this, and guarantee forward progress, with a rescuer
476                  * workqueue per bio_set. If we go to allocate and there are
477                  * bios on current->bio_list, we first try the allocation
478                  * without __GFP_DIRECT_RECLAIM; if that fails, we punt those
479                  * bios we would be blocking to the rescuer workqueue before
480                  * we retry with the original gfp_flags.
481                  */
482
483                 if (current->bio_list &&
484                     (!bio_list_empty(&current->bio_list[0]) ||
485                      !bio_list_empty(&current->bio_list[1])) &&
486                     bs->rescue_workqueue)
487                         gfp_mask &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;
488
489                 p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
490                 if (!p && gfp_mask != saved_gfp) {
491                         punt_bios_to_rescuer(bs);
492                         gfp_mask = saved_gfp;
493                         p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
494                 }
495
496                 front_pad = bs->front_pad;
497                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
498         }
499
500         if (unlikely(!p))
501                 return NULL;
502
503         bio = p + front_pad;
504         bio_init(bio, NULL, 0);
505
506         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
507                 unsigned long idx = 0;
508
509                 bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
510                 if (!bvl && gfp_mask != saved_gfp) {
511                         punt_bios_to_rescuer(bs);
512                         gfp_mask = saved_gfp;
513                         bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
514                 }
515
516                 if (unlikely(!bvl))
517                         goto err_free;
518
519                 bio->bi_flags |= idx << BVEC_POOL_OFFSET;
520         } else if (nr_iovecs) {
521                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
522         }
523
524         bio->bi_pool = bs;
525         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
526         bio->bi_io_vec = bvl;
527         return bio;
528
529 err_free:
530         mempool_free(p, &bs->bio_pool);
531         return NULL;
532 }
533 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
534
535 void zero_fill_bio_iter(struct bio *bio, struct bvec_iter start)
536 {
537         unsigned long flags;
538         struct bio_vec bv;
539         struct bvec_iter iter;
540
541         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, start) {
542                 char *data = bvec_kmap_irq(&bv, &flags);
543                 memset(data, 0, bv.bv_len);
544                 flush_dcache_page(bv.bv_page);
545                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
546         }
547 }
548 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio_iter);
549
550 /**
551  * bio_put - release a reference to a bio
552  * @bio:   bio to release reference to
553  *
554  * Description:
555  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
556  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone_*. The last put of a bio will free it.
557  **/
558 void bio_put(struct bio *bio)
559 {
560         if (!bio_flagged(bio, BIO_REFFED))
561                 bio_free(bio);
562         else {
563                 BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->__bi_cnt));
564
565                 /*
566                  * last put frees it
567                  */
568                 if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_cnt))
569                         bio_free(bio);
570         }
571 }
572 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
573
574 int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
575 {
576         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
577                 blk_recount_segments(q, bio);
578
579         return bio->bi_phys_segments;
580 }
581
582 /**
583  *      __bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
584  *      @bio: destination bio
585  *      @bio_src: bio to clone
586  *
587  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
588  *      the actual data it points to. Reference count of returned
589  *      bio will be one.
590  *
591  *      Caller must ensure that @bio_src is not freed before @bio.
592  */
593 void __bio_clone_fast(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
594 {
595         BUG_ON(bio->bi_pool && BVEC_POOL_IDX(bio));
596
597         /*
598          * most users will be overriding ->bi_disk with a new target,
599          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
600          */
601         bio->bi_disk = bio_src->bi_disk;
602         bio->bi_partno = bio_src->bi_partno;
603         bio_set_flag(bio, BIO_CLONED);
604         if (bio_flagged(bio_src, BIO_THROTTLED))
605                 bio_set_flag(bio, BIO_THROTTLED);
606         bio->bi_opf = bio_src->bi_opf;
607         bio->bi_ioprio = bio_src->bi_ioprio;
608         bio->bi_write_hint = bio_src->bi_write_hint;
609         bio->bi_iter = bio_src->bi_iter;
610         bio->bi_io_vec = bio_src->bi_io_vec;
611
612         bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
613         blkcg_bio_issue_init(bio);
614 }
615 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone_fast);
616
617 /**
618  *      bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
619  *      @bio: bio to clone
620  *      @gfp_mask: allocation priority
621  *      @bs: bio_set to allocate from
622  *
623  *      Like __bio_clone_fast, only also allocates the returned bio
624  */
625 struct bio *bio_clone_fast(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask, struct bio_set *bs)
626 {
627         struct bio *b;
628
629         b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, bs);
630         if (!b)
631                 return NULL;
632
633         __bio_clone_fast(b, bio);
634
635         if (bio_integrity(bio)) {
636                 int ret;
637
638                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
639
640                 if (ret < 0) {
641                         bio_put(b);
642                         return NULL;
643                 }
644         }
645
646         return b;
647 }
648 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_fast);
649
650 /**
651  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
652  *      @q: the target queue
653  *      @bio: destination bio
654  *      @page: page to add
655  *      @len: vec entry length
656  *      @offset: vec entry offset
657  *
658  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
659  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
660  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
661  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
662  *
663  *      This should only be used by REQ_PC bios.
664  */
665 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
666                     *page, unsigned int len, unsigned int offset)
667 {
668         int retried_segments = 0;
669         struct bio_vec *bvec;
670
671         /*
672          * cloned bio must not modify vec list
673          */
674         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
675                 return 0;
676
677         if (((bio->bi_iter.bi_size + len) >> 9) > queue_max_hw_sectors(q))
678                 return 0;
679
680         /*
681          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
682          * we will often be called with the same page as last time and
683          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
684          */
685         if (bio->bi_vcnt > 0) {
686                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
687
688                 if (page == prev->bv_page &&
689                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
690                         prev->bv_len += len;
691                         bio->bi_iter.bi_size += len;
692                         goto done;
693                 }
694
695                 /*
696                  * If the queue doesn't support SG gaps and adding this
697                  * offset would create a gap, disallow it.
698                  */
699                 if (bvec_gap_to_prev(q, prev, offset))
700                         return 0;
701         }
702
703         if (bio_full(bio))
704                 return 0;
705
706         /*
707          * setup the new entry, we might clear it again later if we
708          * cannot add the page
709          */
710         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
711         bvec->bv_page = page;
712         bvec->bv_len = len;
713         bvec->bv_offset = offset;
714         bio->bi_vcnt++;
715         bio->bi_phys_segments++;
716         bio->bi_iter.bi_size += len;
717
718         /*
719          * Perform a recount if the number of segments is greater
720          * than queue_max_segments(q).
721          */
722
723         while (bio->bi_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
724
725                 if (retried_segments)
726                         goto failed;
727
728                 retried_segments = 1;
729                 blk_recount_segments(q, bio);
730         }
731
732         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
733         if (bio->bi_vcnt > 1 && biovec_phys_mergeable(q, bvec - 1, bvec))
734                 bio_clear_flag(bio, BIO_SEG_VALID);
735
736  done:
737         return len;
738
739  failed:
740         bvec->bv_page = NULL;
741         bvec->bv_len = 0;
742         bvec->bv_offset = 0;
743         bio->bi_vcnt--;
744         bio->bi_iter.bi_size -= len;
745         blk_recount_segments(q, bio);
746         return 0;
747 }
748 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
749
750 /**
751  * __bio_try_merge_page - try appending data to an existing bvec.
752  * @bio: destination bio
753  * @page: page to add
754  * @len: length of the data to add
755  * @off: offset of the data in @page
756  * @same_page: if %true only merge if the new data is in the same physical
757  *              page as the last segment of the bio.
758  *
759  * Try to add the data at @page + @off to the last bvec of @bio.  This is a
760  * a useful optimisation for file systems with a block size smaller than the
761  * page size.
762  *
763  * Return %true on success or %false on failure.
764  */
765 bool __bio_try_merge_page(struct bio *bio, struct page *page,
766                 unsigned int len, unsigned int off, bool same_page)
767 {
768         if (WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
769                 return false;
770
771         if (bio->bi_vcnt > 0) {
772                 struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
773                 phys_addr_t vec_end_addr = page_to_phys(bv->bv_page) +
774                         bv->bv_offset + bv->bv_len - 1;
775                 phys_addr_t page_addr = page_to_phys(page);
776
777                 if (vec_end_addr + 1 != page_addr + off)
778                         return false;
779                 if (same_page && (vec_end_addr & PAGE_MASK) != page_addr)
780                         return false;
781
782                 bv->bv_len += len;
783                 bio->bi_iter.bi_size += len;
784                 return true;
785         }
786         return false;
787 }
788 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_try_merge_page);
789
790 /**
791  * __bio_add_page - add page to a bio in a new segment
792  * @bio: destination bio
793  * @page: page to add
794  * @len: length of the data to add
795  * @off: offset of the data in @page
796  *
797  * Add the data at @page + @off to @bio as a new bvec.  The caller must ensure
798  * that @bio has space for another bvec.
799  */
800 void __bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
801                 unsigned int len, unsigned int off)
802 {
803         struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
804
805         WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
806         WARN_ON_ONCE(bio_full(bio));
807
808         bv->bv_page = page;
809         bv->bv_offset = off;
810         bv->bv_len = len;
811
812         bio->bi_iter.bi_size += len;
813         bio->bi_vcnt++;
814 }
815 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_add_page);
816
817 /**
818  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
819  *      @bio: destination bio
820  *      @page: page to add
821  *      @len: vec entry length
822  *      @offset: vec entry offset
823  *
824  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This will only fail
825  *      if either bio->bi_vcnt == bio->bi_max_vecs or it's a cloned bio.
826  */
827 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
828                  unsigned int len, unsigned int offset)
829 {
830         if (!__bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, false)) {
831                 if (bio_full(bio))
832                         return 0;
833                 __bio_add_page(bio, page, len, offset);
834         }
835         return len;
836 }
837 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
838
839 static int __bio_iov_bvec_add_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
840 {
841         const struct bio_vec *bv = iter->bvec;
842         unsigned int len;
843         size_t size;
844
845         if (WARN_ON_ONCE(iter->iov_offset > bv->bv_len))
846                 return -EINVAL;
847
848         len = min_t(size_t, bv->bv_len - iter->iov_offset, iter->count);
849         size = bio_add_page(bio, bv->bv_page, len,
850                                 bv->bv_offset + iter->iov_offset);
851         if (size == len) {
852                 if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF)) {
853                         struct page *page;
854                         int i;
855
856                         mp_bvec_for_each_page(page, bv, i)
857                                 get_page(page);
858                 }
859
860                 iov_iter_advance(iter, size);
861                 return 0;
862         }
863
864         return -EINVAL;
865 }
866
867 #define PAGE_PTRS_PER_BVEC     (sizeof(struct bio_vec) / sizeof(struct page *))
868
869 /**
870  * __bio_iov_iter_get_pages - pin user or kernel pages and add them to a bio
871  * @bio: bio to add pages to
872  * @iter: iov iterator describing the region to be mapped
873  *
874  * Pins pages from *iter and appends them to @bio's bvec array. The
875  * pages will have to be released using put_page() when done.
876  * For multi-segment *iter, this function only adds pages from the
877  * the next non-empty segment of the iov iterator.
878  */
879 static int __bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
880 {
881         unsigned short nr_pages = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
882         unsigned short entries_left = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
883         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt;
884         struct page **pages = (struct page **)bv;
885         ssize_t size, left;
886         unsigned len, i;
887         size_t offset;
888
889         /*
890          * Move page array up in the allocated memory for the bio vecs as far as
891          * possible so that we can start filling biovecs from the beginning
892          * without overwriting the temporary page array.
893         */
894         BUILD_BUG_ON(PAGE_PTRS_PER_BVEC < 2);
895         pages += entries_left * (PAGE_PTRS_PER_BVEC - 1);
896
897         size = iov_iter_get_pages(iter, pages, LONG_MAX, nr_pages, &offset);
898         if (unlikely(size <= 0))
899                 return size ? size : -EFAULT;
900
901         for (left = size, i = 0; left > 0; left -= len, i++) {
902                 struct page *page = pages[i];
903
904                 len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, left);
905                 if (WARN_ON_ONCE(bio_add_page(bio, page, len, offset) != len))
906                         return -EINVAL;
907                 offset = 0;
908         }
909
910         iov_iter_advance(iter, size);
911         return 0;
912 }
913
914 /**
915  * bio_iov_iter_get_pages - add user or kernel pages to a bio
916  * @bio: bio to add pages to
917  * @iter: iov iterator describing the region to be added
918  *
919  * This takes either an iterator pointing to user memory, or one pointing to
920  * kernel pages (BVEC iterator). If we're adding user pages, we pin them and
921  * map them into the kernel. On IO completion, the caller should put those
922  * pages. If we're adding kernel pages, and the caller told us it's safe to
923  * do so, we just have to add the pages to the bio directly. We don't grab an
924  * extra reference to those pages (the user should already have that), and we
925  * don't put the page on IO completion. The caller needs to check if the bio is
926  * flagged BIO_NO_PAGE_REF on IO completion. If it isn't, then pages should be
927  * released.
928  *
929  * The function tries, but does not guarantee, to pin as many pages as
930  * fit into the bio, or are requested in *iter, whatever is smaller. If
931  * MM encounters an error pinning the requested pages, it stops. Error
932  * is returned only if 0 pages could be pinned.
933  */
934 int bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
935 {
936         const bool is_bvec = iov_iter_is_bvec(iter);
937         unsigned short orig_vcnt = bio->bi_vcnt;
938
939         /*
940          * If this is a BVEC iter, then the pages are kernel pages. Don't
941          * release them on IO completion, if the caller asked us to.
942          */
943         if (is_bvec && iov_iter_bvec_no_ref(iter))
944                 bio_set_flag(bio, BIO_NO_PAGE_REF);
945
946         do {
947                 int ret;
948
949                 if (is_bvec)
950                         ret = __bio_iov_bvec_add_pages(bio, iter);
951                 else
952                         ret = __bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
953
954                 if (unlikely(ret))
955                         return bio->bi_vcnt > orig_vcnt ? 0 : ret;
956
957         } while (iov_iter_count(iter) && !bio_full(bio));
958
959         return 0;
960 }
961
962 static void submit_bio_wait_endio(struct bio *bio)
963 {
964         complete(bio->bi_private);
965 }
966
967 /**
968  * submit_bio_wait - submit a bio, and wait until it completes
969  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
970  *
971  * Simple wrapper around submit_bio(). Returns 0 on success, or the error from
972  * bio_endio() on failure.
973  *
974  * WARNING: Unlike to how submit_bio() is usually used, this function does not
975  * result in bio reference to be consumed. The caller must drop the reference
976  * on his own.
977  */
978 int submit_bio_wait(struct bio *bio)
979 {
980         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK_MAP(done, bio->bi_disk->lockdep_map);
981
982         bio->bi_private = &done;
983         bio->bi_end_io = submit_bio_wait_endio;
984         bio->bi_opf |= REQ_SYNC;
985         submit_bio(bio);
986         wait_for_completion_io(&done);
987
988         return blk_status_to_errno(bio->bi_status);
989 }
990 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_wait);
991
992 /**
993  * bio_advance - increment/complete a bio by some number of bytes
994  * @bio:        bio to advance
995  * @bytes:      number of bytes to complete
996  *
997  * This updates bi_sector, bi_size and bi_idx; if the number of bytes to
998  * complete doesn't align with a bvec boundary, then bv_len and bv_offset will
999  * be updated on the last bvec as well.
1000  *
1001  * @bio will then represent the remaining, uncompleted portion of the io.
1002  */
1003 void bio_advance(struct bio *bio, unsigned bytes)
1004 {
1005         if (bio_integrity(bio))
1006                 bio_integrity_advance(bio, bytes);
1007
1008         bio_advance_iter(bio, &bio->bi_iter, bytes);
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL(bio_advance);
1011
1012 void bio_copy_data_iter(struct bio *dst, struct bvec_iter *dst_iter,
1013                         struct bio *src, struct bvec_iter *src_iter)
1014 {
1015         struct bio_vec src_bv, dst_bv;
1016         void *src_p, *dst_p;
1017         unsigned bytes;
1018
1019         while (src_iter->bi_size && dst_iter->bi_size) {
1020                 src_bv = bio_iter_iovec(src, *src_iter);
1021                 dst_bv = bio_iter_iovec(dst, *dst_iter);
1022
1023                 bytes = min(src_bv.bv_len, dst_bv.bv_len);
1024
1025                 src_p = kmap_atomic(src_bv.bv_page);
1026                 dst_p = kmap_atomic(dst_bv.bv_page);
1027
1028                 memcpy(dst_p + dst_bv.bv_offset,
1029                        src_p + src_bv.bv_offset,
1030                        bytes);
1031
1032                 kunmap_atomic(dst_p);
1033                 kunmap_atomic(src_p);
1034
1035                 flush_dcache_page(dst_bv.bv_page);
1036
1037                 bio_advance_iter(src, src_iter, bytes);
1038                 bio_advance_iter(dst, dst_iter, bytes);
1039         }
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data_iter);
1042
1043 /**
1044  * bio_copy_data - copy contents of data buffers from one bio to another
1045  * @src: source bio
1046  * @dst: destination bio
1047  *
1048  * Stops when it reaches the end of either @src or @dst - that is, copies
1049  * min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of bios).
1050  */
1051 void bio_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1052 {
1053         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1054         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1055
1056         bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data);
1059
1060 /**
1061  * bio_list_copy_data - copy contents of data buffers from one chain of bios to
1062  * another
1063  * @src: source bio list
1064  * @dst: destination bio list
1065  *
1066  * Stops when it reaches the end of either the @src list or @dst list - that is,
1067  * copies min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of
1068  * bios).
1069  */
1070 void bio_list_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1071 {
1072         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1073         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1074
1075         while (1) {
1076                 if (!src_iter.bi_size) {
1077                         src = src->bi_next;
1078                         if (!src)
1079                                 break;
1080
1081                         src_iter = src->bi_iter;
1082                 }
1083
1084                 if (!dst_iter.bi_size) {
1085                         dst = dst->bi_next;
1086                         if (!dst)
1087                                 break;
1088
1089                         dst_iter = dst->bi_iter;
1090                 }
1091
1092                 bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1093         }
1094 }
1095 EXPORT_SYMBOL(bio_list_copy_data);
1096
1097 struct bio_map_data {
1098         int is_our_pages;
1099         struct iov_iter iter;
1100         struct iovec iov[];
1101 };
1102
1103 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(struct iov_iter *data,
1104                                                gfp_t gfp_mask)
1105 {
1106         struct bio_map_data *bmd;
1107         if (data->nr_segs > UIO_MAXIOV)
1108                 return NULL;
1109
1110         bmd = kmalloc(sizeof(struct bio_map_data) +
1111                        sizeof(struct iovec) * data->nr_segs, gfp_mask);
1112         if (!bmd)
1113                 return NULL;
1114         memcpy(bmd->iov, data->iov, sizeof(struct iovec) * data->nr_segs);
1115         bmd->iter = *data;
1116         bmd->iter.iov = bmd->iov;
1117         return bmd;
1118 }
1119
1120 /**
1121  * bio_copy_from_iter - copy all pages from iov_iter to bio
1122  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as destination
1123  * @iter: iov_iter as source
1124  *
1125  * Copy all pages from iov_iter to bio.
1126  * Returns 0 on success, or error on failure.
1127  */
1128 static int bio_copy_from_iter(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
1129 {
1130         int i;
1131         struct bio_vec *bvec;
1132         struct bvec_iter_all iter_all;
1133
1134         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1135                 ssize_t ret;
1136
1137                 ret = copy_page_from_iter(bvec->bv_page,
1138                                           bvec->bv_offset,
1139                                           bvec->bv_len,
1140                                           iter);
1141
1142                 if (!iov_iter_count(iter))
1143                         break;
1144
1145                 if (ret < bvec->bv_len)
1146                         return -EFAULT;
1147         }
1148
1149         return 0;
1150 }
1151
1152 /**
1153  * bio_copy_to_iter - copy all pages from bio to iov_iter
1154  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as source
1155  * @iter: iov_iter as destination
1156  *
1157  * Copy all pages from bio to iov_iter.
1158  * Returns 0 on success, or error on failure.
1159  */
1160 static int bio_copy_to_iter(struct bio *bio, struct iov_iter iter)
1161 {
1162         int i;
1163         struct bio_vec *bvec;
1164         struct bvec_iter_all iter_all;
1165
1166         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1167                 ssize_t ret;
1168
1169                 ret = copy_page_to_iter(bvec->bv_page,
1170                                         bvec->bv_offset,
1171                                         bvec->bv_len,
1172                                         &iter);
1173
1174                 if (!iov_iter_count(&iter))
1175                         break;
1176
1177                 if (ret < bvec->bv_len)
1178                         return -EFAULT;
1179         }
1180
1181         return 0;
1182 }
1183
1184 void bio_free_pages(struct bio *bio)
1185 {
1186         struct bio_vec *bvec;
1187         int i;
1188         struct bvec_iter_all iter_all;
1189
1190         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all)
1191                 __free_page(bvec->bv_page);
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL(bio_free_pages);
1194
1195 /**
1196  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
1197  *      @bio: bio being terminated
1198  *
1199  *      Free pages allocated from bio_copy_user_iov() and write back data
1200  *      to user space in case of a read.
1201  */
1202 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
1203 {
1204         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1205         int ret = 0;
1206
1207         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED)) {
1208                 /*
1209                  * if we're in a workqueue, the request is orphaned, so
1210                  * don't copy into a random user address space, just free
1211                  * and return -EINTR so user space doesn't expect any data.
1212                  */
1213                 if (!current->mm)
1214                         ret = -EINTR;
1215                 else if (bio_data_dir(bio) == READ)
1216                         ret = bio_copy_to_iter(bio, bmd->iter);
1217                 if (bmd->is_our_pages)
1218                         bio_free_pages(bio);
1219         }
1220         kfree(bmd);
1221         bio_put(bio);
1222         return ret;
1223 }
1224
1225 /**
1226  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
1227  *      @q:             destination block queue
1228  *      @map_data:      pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
1229  *      @iter:          iovec iterator
1230  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1231  *
1232  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
1233  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
1234  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
1235  */
1236 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
1237                               struct rq_map_data *map_data,
1238                               struct iov_iter *iter,
1239                               gfp_t gfp_mask)
1240 {
1241         struct bio_map_data *bmd;
1242         struct page *page;
1243         struct bio *bio;
1244         int i = 0, ret;
1245         int nr_pages;
1246         unsigned int len = iter->count;
1247         unsigned int offset = map_data ? offset_in_page(map_data->offset) : 0;
1248
1249         bmd = bio_alloc_map_data(iter, gfp_mask);
1250         if (!bmd)
1251                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1252
1253         /*
1254          * We need to do a deep copy of the iov_iter including the iovecs.
1255          * The caller provided iov might point to an on-stack or otherwise
1256          * shortlived one.
1257          */
1258         bmd->is_our_pages = map_data ? 0 : 1;
1259
1260         nr_pages = DIV_ROUND_UP(offset + len, PAGE_SIZE);
1261         if (nr_pages > BIO_MAX_PAGES)
1262                 nr_pages = BIO_MAX_PAGES;
1263
1264         ret = -ENOMEM;
1265         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1266         if (!bio)
1267                 goto out_bmd;
1268
1269         ret = 0;
1270
1271         if (map_data) {
1272                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
1273                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
1274         }
1275         while (len) {
1276                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1277
1278                 bytes -= offset;
1279
1280                 if (bytes > len)
1281                         bytes = len;
1282
1283                 if (map_data) {
1284                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
1285                                 ret = -ENOMEM;
1286                                 break;
1287                         }
1288
1289                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
1290                         page += (i % nr_pages);
1291
1292                         i++;
1293                 } else {
1294                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1295                         if (!page) {
1296                                 ret = -ENOMEM;
1297                                 break;
1298                         }
1299                 }
1300
1301                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
1302                         break;
1303
1304                 len -= bytes;
1305                 offset = 0;
1306         }
1307
1308         if (ret)
1309                 goto cleanup;
1310
1311         if (map_data)
1312                 map_data->offset += bio->bi_iter.bi_size;
1313
1314         /*
1315          * success
1316          */
1317         if ((iov_iter_rw(iter) == WRITE && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
1318             (map_data && map_data->from_user)) {
1319                 ret = bio_copy_from_iter(bio, iter);
1320                 if (ret)
1321                         goto cleanup;
1322         } else {
1323                 if (bmd->is_our_pages)
1324                         zero_fill_bio(bio);
1325                 iov_iter_advance(iter, bio->bi_iter.bi_size);
1326         }
1327
1328         bio->bi_private = bmd;
1329         if (map_data && map_data->null_mapped)
1330                 bio_set_flag(bio, BIO_NULL_MAPPED);
1331         return bio;
1332 cleanup:
1333         if (!map_data)
1334                 bio_free_pages(bio);
1335         bio_put(bio);
1336 out_bmd:
1337         kfree(bmd);
1338         return ERR_PTR(ret);
1339 }
1340
1341 /**
1342  *      bio_map_user_iov - map user iovec into bio
1343  *      @q:             the struct request_queue for the bio
1344  *      @iter:          iovec iterator
1345  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1346  *
1347  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1348  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1349  */
1350 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
1351                              struct iov_iter *iter,
1352                              gfp_t gfp_mask)
1353 {
1354         int j;
1355         struct bio *bio;
1356         int ret;
1357         struct bio_vec *bvec;
1358         struct bvec_iter_all iter_all;
1359
1360         if (!iov_iter_count(iter))
1361                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1362
1363         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES));
1364         if (!bio)
1365                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1366
1367         while (iov_iter_count(iter)) {
1368                 struct page **pages;
1369                 ssize_t bytes;
1370                 size_t offs, added = 0;
1371                 int npages;
1372
1373                 bytes = iov_iter_get_pages_alloc(iter, &pages, LONG_MAX, &offs);
1374                 if (unlikely(bytes <= 0)) {
1375                         ret = bytes ? bytes : -EFAULT;
1376                         goto out_unmap;
1377                 }
1378
1379                 npages = DIV_ROUND_UP(offs + bytes, PAGE_SIZE);
1380
1381                 if (unlikely(offs & queue_dma_alignment(q))) {
1382                         ret = -EINVAL;
1383                         j = 0;
1384                 } else {
1385                         for (j = 0; j < npages; j++) {
1386                                 struct page *page = pages[j];
1387                                 unsigned int n = PAGE_SIZE - offs;
1388                                 unsigned short prev_bi_vcnt = bio->bi_vcnt;
1389
1390                                 if (n > bytes)
1391                                         n = bytes;
1392
1393                                 if (!bio_add_pc_page(q, bio, page, n, offs))
1394                                         break;
1395
1396                                 /*
1397                                  * check if vector was merged with previous
1398                                  * drop page reference if needed
1399                                  */
1400                                 if (bio->bi_vcnt == prev_bi_vcnt)
1401                                         put_page(page);
1402
1403                                 added += n;
1404                                 bytes -= n;
1405                                 offs = 0;
1406                         }
1407                         iov_iter_advance(iter, added);
1408                 }
1409                 /*
1410                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1411                  */
1412                 while (j < npages)
1413                         put_page(pages[j++]);
1414                 kvfree(pages);
1415                 /* couldn't stuff something into bio? */
1416                 if (bytes)
1417                         break;
1418         }
1419
1420         bio_set_flag(bio, BIO_USER_MAPPED);
1421
1422         /*
1423          * subtle -- if bio_map_user_iov() ended up bouncing a bio,
1424          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1425          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1426          * reference to it
1427          */
1428         bio_get(bio);
1429         return bio;
1430
1431  out_unmap:
1432         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, j, iter_all) {
1433                 put_page(bvec->bv_page);
1434         }
1435         bio_put(bio);
1436         return ERR_PTR(ret);
1437 }
1438
1439 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1440 {
1441         struct bio_vec *bvec;
1442         int i;
1443         struct bvec_iter_all iter_all;
1444
1445         /*
1446          * make sure we dirty pages we wrote to
1447          */
1448         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1449                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1450                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1451
1452                 put_page(bvec->bv_page);
1453         }
1454
1455         bio_put(bio);
1456 }
1457
1458 /**
1459  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1460  *      @bio:           the bio being unmapped
1461  *
1462  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user_iov(). Must be called from
1463  *      process context.
1464  *
1465  *      bio_unmap_user() may sleep.
1466  */
1467 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1468 {
1469         __bio_unmap_user(bio);
1470         bio_put(bio);
1471 }
1472
1473 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio)
1474 {
1475         bio_put(bio);
1476 }
1477
1478 /**
1479  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1480  *      @q: the struct request_queue for the bio
1481  *      @data: pointer to buffer to map
1482  *      @len: length in bytes
1483  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1484  *
1485  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1486  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1487  */
1488 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1489                          gfp_t gfp_mask)
1490 {
1491         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1492         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1493         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1494         const int nr_pages = end - start;
1495         int offset, i;
1496         struct bio *bio;
1497
1498         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1499         if (!bio)
1500                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1501
1502         offset = offset_in_page(kaddr);
1503         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1504                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1505
1506                 if (len <= 0)
1507                         break;
1508
1509                 if (bytes > len)
1510                         bytes = len;
1511
1512                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1513                                     offset) < bytes) {
1514                         /* we don't support partial mappings */
1515                         bio_put(bio);
1516                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1517                 }
1518
1519                 data += bytes;
1520                 len -= bytes;
1521                 offset = 0;
1522         }
1523
1524         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1525         return bio;
1526 }
1527 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1528
1529 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio)
1530 {
1531         bio_free_pages(bio);
1532         bio_put(bio);
1533 }
1534
1535 static void bio_copy_kern_endio_read(struct bio *bio)
1536 {
1537         char *p = bio->bi_private;
1538         struct bio_vec *bvec;
1539         int i;
1540         struct bvec_iter_all iter_all;
1541
1542         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1543                 memcpy(p, page_address(bvec->bv_page), bvec->bv_len);
1544                 p += bvec->bv_len;
1545         }
1546
1547         bio_copy_kern_endio(bio);
1548 }
1549
1550 /**
1551  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1552  *      @q: the struct request_queue for the bio
1553  *      @data: pointer to buffer to copy
1554  *      @len: length in bytes
1555  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1556  *      @reading: data direction is READ
1557  *
1558  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1559  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1560  */
1561 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1562                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1563 {
1564         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1565         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1566         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1567         struct bio *bio;
1568         void *p = data;
1569         int nr_pages = 0;
1570
1571         /*
1572          * Overflow, abort
1573          */
1574         if (end < start)
1575                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1576
1577         nr_pages = end - start;
1578         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1579         if (!bio)
1580                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1581
1582         while (len) {
1583                 struct page *page;
1584                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1585
1586                 if (bytes > len)
1587                         bytes = len;
1588
1589                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1590                 if (!page)
1591                         goto cleanup;
1592
1593                 if (!reading)
1594                         memcpy(page_address(page), p, bytes);
1595
1596                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes)
1597                         break;
1598
1599                 len -= bytes;
1600                 p += bytes;
1601         }
1602
1603         if (reading) {
1604                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio_read;
1605                 bio->bi_private = data;
1606         } else {
1607                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1608         }
1609
1610         return bio;
1611
1612 cleanup:
1613         bio_free_pages(bio);
1614         bio_put(bio);
1615         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1616 }
1617
1618 /*
1619  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1620  * for performing direct-IO in BIOs.
1621  *
1622  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1623  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1624  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1625  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1626  * in process context.
1627  *
1628  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1629  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1630  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1631  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1632  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1633  *
1634  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1635  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1636  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1637  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1638  * pagecache.
1639  *
1640  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1641  * deferred bio dirtying paths.
1642  */
1643
1644 /*
1645  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1646  */
1647 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1648 {
1649         struct bio_vec *bvec;
1650         int i;
1651         struct bvec_iter_all iter_all;
1652
1653         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1654                 if (!PageCompound(bvec->bv_page))
1655                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1656         }
1657 }
1658
1659 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1660 {
1661         struct bio_vec *bvec;
1662         int i;
1663         struct bvec_iter_all iter_all;
1664
1665         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all)
1666                 put_page(bvec->bv_page);
1667 }
1668
1669 /*
1670  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1671  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1672  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1673  * the BIO and re-dirty the pages in process context.
1674  *
1675  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1676  * here on.  It will run one put_page() against each page and will run one
1677  * bio_put() against the BIO.
1678  */
1679
1680 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1681
1682 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1683 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1684 static struct bio *bio_dirty_list;
1685
1686 /*
1687  * This runs in process context
1688  */
1689 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1690 {
1691         struct bio *bio, *next;
1692
1693         spin_lock_irq(&bio_dirty_lock);
1694         next = bio_dirty_list;
1695         bio_dirty_list = NULL;
1696         spin_unlock_irq(&bio_dirty_lock);
1697
1698         while ((bio = next) != NULL) {
1699                 next = bio->bi_private;
1700
1701                 bio_set_pages_dirty(bio);
1702                 if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF))
1703                         bio_release_pages(bio);
1704                 bio_put(bio);
1705         }
1706 }
1707
1708 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1709 {
1710         struct bio_vec *bvec;
1711         unsigned long flags;
1712         int i;
1713         struct bvec_iter_all iter_all;
1714
1715         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1716                 if (!PageDirty(bvec->bv_page) && !PageCompound(bvec->bv_page))
1717                         goto defer;
1718         }
1719
1720         if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF))
1721                 bio_release_pages(bio);
1722         bio_put(bio);
1723         return;
1724 defer:
1725         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1726         bio->bi_private = bio_dirty_list;
1727         bio_dirty_list = bio;
1728         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1729         schedule_work(&bio_dirty_work);
1730 }
1731
1732 void update_io_ticks(struct hd_struct *part, unsigned long now)
1733 {
1734         unsigned long stamp;
1735 again:
1736         stamp = READ_ONCE(part->stamp);
1737         if (unlikely(stamp != now)) {
1738                 if (likely(cmpxchg(&part->stamp, stamp, now) == stamp)) {
1739                         __part_stat_add(part, io_ticks, 1);
1740                 }
1741         }
1742         if (part->partno) {
1743                 part = &part_to_disk(part)->part0;
1744                 goto again;
1745         }
1746 }
1747
1748 void generic_start_io_acct(struct request_queue *q, int op,
1749                            unsigned long sectors, struct hd_struct *part)
1750 {
1751         const int sgrp = op_stat_group(op);
1752
1753         part_stat_lock();
1754
1755         update_io_ticks(part, jiffies);
1756         part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1757         part_stat_add(part, sectors[sgrp], sectors);
1758         part_inc_in_flight(q, part, op_is_write(op));
1759
1760         part_stat_unlock();
1761 }
1762 EXPORT_SYMBOL(generic_start_io_acct);
1763
1764 void generic_end_io_acct(struct request_queue *q, int req_op,
1765                          struct hd_struct *part, unsigned long start_time)
1766 {
1767         unsigned long now = jiffies;
1768         unsigned long duration = now - start_time;
1769         const int sgrp = op_stat_group(req_op);
1770
1771         part_stat_lock();
1772
1773         update_io_ticks(part, now);
1774         part_stat_add(part, nsecs[sgrp], jiffies_to_nsecs(duration));
1775         part_stat_add(part, time_in_queue, duration);
1776         part_dec_in_flight(q, part, op_is_write(req_op));
1777
1778         part_stat_unlock();
1779 }
1780 EXPORT_SYMBOL(generic_end_io_acct);
1781
1782 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1783 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1784 {
1785         struct bio_vec bvec;
1786         struct bvec_iter iter;
1787
1788         bio_for_each_segment(bvec, bi, iter)
1789                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1790 }
1791 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1792 #endif
1793
1794 static inline bool bio_remaining_done(struct bio *bio)
1795 {
1796         /*
1797          * If we're not chaining, then ->__bi_remaining is always 1 and
1798          * we always end io on the first invocation.
1799          */
1800         if (!bio_flagged(bio, BIO_CHAIN))
1801                 return true;
1802
1803         BUG_ON(atomic_read(&bio->__bi_remaining) <= 0);
1804
1805         if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_remaining)) {
1806                 bio_clear_flag(bio, BIO_CHAIN);
1807                 return true;
1808         }
1809
1810         return false;
1811 }
1812
1813 /**
1814  * bio_endio - end I/O on a bio
1815  * @bio:        bio
1816  *
1817  * Description:
1818  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the preferred
1819  *   way to end I/O on a bio. No one should call bi_end_io() directly on a
1820  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
1821  *
1822  *   bio_endio() can be called several times on a bio that has been chained
1823  *   using bio_chain().  The ->bi_end_io() function will only be called the
1824  *   last time.  At this point the BLK_TA_COMPLETE tracing event will be
1825  *   generated if BIO_TRACE_COMPLETION is set.
1826  **/
1827 void bio_endio(struct bio *bio)
1828 {
1829 again:
1830         if (!bio_remaining_done(bio))
1831                 return;
1832         if (!bio_integrity_endio(bio))
1833                 return;
1834
1835         if (bio->bi_disk)
1836                 rq_qos_done_bio(bio->bi_disk->queue, bio);
1837
1838         /*
1839          * Need to have a real endio function for chained bios, otherwise
1840          * various corner cases will break (like stacking block devices that
1841          * save/restore bi_end_io) - however, we want to avoid unbounded
1842          * recursion and blowing the stack. Tail call optimization would
1843          * handle this, but compiling with frame pointers also disables
1844          * gcc's sibling call optimization.
1845          */
1846         if (bio->bi_end_io == bio_chain_endio) {
1847                 bio = __bio_chain_endio(bio);
1848                 goto again;
1849         }
1850
1851         if (bio->bi_disk && bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
1852                 trace_block_bio_complete(bio->bi_disk->queue, bio,
1853                                          blk_status_to_errno(bio->bi_status));
1854                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1855         }
1856
1857         blk_throtl_bio_endio(bio);
1858         /* release cgroup info */
1859         bio_uninit(bio);
1860         if (bio->bi_end_io)
1861                 bio->bi_end_io(bio);
1862 }
1863 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1864
1865 /**
1866  * bio_split - split a bio
1867  * @bio:        bio to split
1868  * @sectors:    number of sectors to split from the front of @bio
1869  * @gfp:        gfp mask
1870  * @bs:         bio set to allocate from
1871  *
1872  * Allocates and returns a new bio which represents @sectors from the start of
1873  * @bio, and updates @bio to represent the remaining sectors.
1874  *
1875  * Unless this is a discard request the newly allocated bio will point
1876  * to @bio's bi_io_vec; it is the caller's responsibility to ensure that
1877  * @bio is not freed before the split.
1878  */
1879 struct bio *bio_split(struct bio *bio, int sectors,
1880                       gfp_t gfp, struct bio_set *bs)
1881 {
1882         struct bio *split;
1883
1884         BUG_ON(sectors <= 0);
1885         BUG_ON(sectors >= bio_sectors(bio));
1886
1887         split = bio_clone_fast(bio, gfp, bs);
1888         if (!split)
1889                 return NULL;
1890
1891         split->bi_iter.bi_size = sectors << 9;
1892
1893         if (bio_integrity(split))
1894                 bio_integrity_trim(split);
1895
1896         bio_advance(bio, split->bi_iter.bi_size);
1897
1898         if (bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION))
1899                 bio_set_flag(split, BIO_TRACE_COMPLETION);
1900
1901         return split;
1902 }
1903 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1904
1905 /**
1906  * bio_trim - trim a bio
1907  * @bio:        bio to trim
1908  * @offset:     number of sectors to trim from the front of @bio
1909  * @size:       size we want to trim @bio to, in sectors
1910  */
1911 void bio_trim(struct bio *bio, int offset, int size)
1912 {
1913         /* 'bio' is a cloned bio which we need to trim to match
1914          * the given offset and size.
1915          */
1916
1917         size <<= 9;
1918         if (offset == 0 && size == bio->bi_iter.bi_size)
1919                 return;
1920
1921         bio_clear_flag(bio, BIO_SEG_VALID);
1922
1923         bio_advance(bio, offset << 9);
1924
1925         bio->bi_iter.bi_size = size;
1926
1927         if (bio_integrity(bio))
1928                 bio_integrity_trim(bio);
1929
1930 }
1931 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_trim);
1932
1933 /*
1934  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1935  * use the global biovec slabs created for general use.
1936  */
1937 int biovec_init_pool(mempool_t *pool, int pool_entries)
1938 {
1939         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BVEC_POOL_MAX;
1940
1941         return mempool_init_slab_pool(pool, pool_entries, bp->slab);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * bioset_exit - exit a bioset initialized with bioset_init()
1946  *
1947  * May be called on a zeroed but uninitialized bioset (i.e. allocated with
1948  * kzalloc()).
1949  */
1950 void bioset_exit(struct bio_set *bs)
1951 {
1952         if (bs->rescue_workqueue)
1953                 destroy_workqueue(bs->rescue_workqueue);
1954         bs->rescue_workqueue = NULL;
1955
1956         mempool_exit(&bs->bio_pool);
1957         mempool_exit(&bs->bvec_pool);
1958
1959         bioset_integrity_free(bs);
1960         if (bs->bio_slab)
1961                 bio_put_slab(bs);
1962         bs->bio_slab = NULL;
1963 }
1964 EXPORT_SYMBOL(bioset_exit);
1965
1966 /**
1967  * bioset_init - Initialize a bio_set
1968  * @bs:         pool to initialize
1969  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1970  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1971  * @flags:      Flags to modify behavior, currently %BIOSET_NEED_BVECS
1972  *              and %BIOSET_NEED_RESCUER
1973  *
1974  * Description:
1975  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1976  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1977  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1978  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1979  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1980  *    or things will break badly.
1981  *    If %BIOSET_NEED_BVECS is set in @flags, a separate pool will be allocated
1982  *    for allocating iovecs.  This pool is not needed e.g. for bio_clone_fast().
1983  *    If %BIOSET_NEED_RESCUER is set, a workqueue is created which can be used to
1984  *    dispatch queued requests when the mempool runs out of space.
1985  *
1986  */
1987 int bioset_init(struct bio_set *bs,
1988                 unsigned int pool_size,
1989                 unsigned int front_pad,
1990                 int flags)
1991 {
1992         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1993
1994         bs->front_pad = front_pad;
1995
1996         spin_lock_init(&bs->rescue_lock);
1997         bio_list_init(&bs->rescue_list);
1998         INIT_WORK(&bs->rescue_work, bio_alloc_rescue);
1999
2000         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
2001         if (!bs->bio_slab)
2002                 return -ENOMEM;
2003
2004         if (mempool_init_slab_pool(&bs->bio_pool, pool_size, bs->bio_slab))
2005                 goto bad;
2006
2007         if ((flags & BIOSET_NEED_BVECS) &&
2008             biovec_init_pool(&bs->bvec_pool, pool_size))
2009                 goto bad;
2010
2011         if (!(flags & BIOSET_NEED_RESCUER))
2012                 return 0;
2013
2014         bs->rescue_workqueue = alloc_workqueue("bioset", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2015         if (!bs->rescue_workqueue)
2016                 goto bad;
2017
2018         return 0;
2019 bad:
2020         bioset_exit(bs);
2021         return -ENOMEM;
2022 }
2023 EXPORT_SYMBOL(bioset_init);
2024
2025 /*
2026  * Initialize and setup a new bio_set, based on the settings from
2027  * another bio_set.
2028  */
2029 int bioset_init_from_src(struct bio_set *bs, struct bio_set *src)
2030 {
2031         int flags;
2032
2033         flags = 0;
2034         if (src->bvec_pool.min_nr)
2035                 flags |= BIOSET_NEED_BVECS;
2036         if (src->rescue_workqueue)
2037                 flags |= BIOSET_NEED_RESCUER;
2038
2039         return bioset_init(bs, src->bio_pool.min_nr, src->front_pad, flags);
2040 }
2041 EXPORT_SYMBOL(bioset_init_from_src);
2042
2043 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
2044
2045 /**
2046  * bio_disassociate_blkg - puts back the blkg reference if associated
2047  * @bio: target bio
2048  *
2049  * Helper to disassociate the blkg from @bio if a blkg is associated.
2050  */
2051 void bio_disassociate_blkg(struct bio *bio)
2052 {
2053         if (bio->bi_blkg) {
2054                 blkg_put(bio->bi_blkg);
2055                 bio->bi_blkg = NULL;
2056         }
2057 }
2058 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_disassociate_blkg);
2059
2060 /**
2061  * __bio_associate_blkg - associate a bio with the a blkg
2062  * @bio: target bio
2063  * @blkg: the blkg to associate
2064  *
2065  * This tries to associate @bio with the specified @blkg.  Association failure
2066  * is handled by walking up the blkg tree.  Therefore, the blkg associated can
2067  * be anything between @blkg and the root_blkg.  This situation only happens
2068  * when a cgroup is dying and then the remaining bios will spill to the closest
2069  * alive blkg.
2070  *
2071  * A reference will be taken on the @blkg and will be released when @bio is
2072  * freed.
2073  */
2074 static void __bio_associate_blkg(struct bio *bio, struct blkcg_gq *blkg)
2075 {
2076         bio_disassociate_blkg(bio);
2077
2078         bio->bi_blkg = blkg_tryget_closest(blkg);
2079 }
2080
2081 /**
2082  * bio_associate_blkg_from_css - associate a bio with a specified css
2083  * @bio: target bio
2084  * @css: target css
2085  *
2086  * Associate @bio with the blkg found by combining the css's blkg and the
2087  * request_queue of the @bio.  This falls back to the queue's root_blkg if
2088  * the association fails with the css.
2089  */
2090 void bio_associate_blkg_from_css(struct bio *bio,
2091                                  struct cgroup_subsys_state *css)
2092 {
2093         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
2094         struct blkcg_gq *blkg;
2095
2096         rcu_read_lock();
2097
2098         if (!css || !css->parent)
2099                 blkg = q->root_blkg;
2100         else
2101                 blkg = blkg_lookup_create(css_to_blkcg(css), q);
2102
2103         __bio_associate_blkg(bio, blkg);
2104
2105         rcu_read_unlock();
2106 }
2107 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg_from_css);
2108
2109 #ifdef CONFIG_MEMCG
2110 /**
2111  * bio_associate_blkg_from_page - associate a bio with the page's blkg
2112  * @bio: target bio
2113  * @page: the page to lookup the blkcg from
2114  *
2115  * Associate @bio with the blkg from @page's owning memcg and the respective
2116  * request_queue.  If cgroup_e_css returns %NULL, fall back to the queue's
2117  * root_blkg.
2118  */
2119 void bio_associate_blkg_from_page(struct bio *bio, struct page *page)
2120 {
2121         struct cgroup_subsys_state *css;
2122
2123         if (!page->mem_cgroup)
2124                 return;
2125
2126         rcu_read_lock();
2127
2128         css = cgroup_e_css(page->mem_cgroup->css.cgroup, &io_cgrp_subsys);
2129         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2130
2131         rcu_read_unlock();
2132 }
2133 #endif /* CONFIG_MEMCG */
2134
2135 /**
2136  * bio_associate_blkg - associate a bio with a blkg
2137  * @bio: target bio
2138  *
2139  * Associate @bio with the blkg found from the bio's css and request_queue.
2140  * If one is not found, bio_lookup_blkg() creates the blkg.  If a blkg is
2141  * already associated, the css is reused and association redone as the
2142  * request_queue may have changed.
2143  */
2144 void bio_associate_blkg(struct bio *bio)
2145 {
2146         struct cgroup_subsys_state *css;
2147
2148         rcu_read_lock();
2149
2150         if (bio->bi_blkg)
2151                 css = &bio_blkcg(bio)->css;
2152         else
2153                 css = blkcg_css();
2154
2155         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2156
2157         rcu_read_unlock();
2158 }
2159 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg);
2160
2161 /**
2162  * bio_clone_blkg_association - clone blkg association from src to dst bio
2163  * @dst: destination bio
2164  * @src: source bio
2165  */
2166 void bio_clone_blkg_association(struct bio *dst, struct bio *src)
2167 {
2168         rcu_read_lock();
2169
2170         if (src->bi_blkg)
2171                 __bio_associate_blkg(dst, src->bi_blkg);
2172
2173         rcu_read_unlock();
2174 }
2175 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_clone_blkg_association);
2176 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
2177
2178 static void __init biovec_init_slabs(void)
2179 {
2180         int i;
2181
2182         for (i = 0; i < BVEC_POOL_NR; i++) {
2183                 int size;
2184                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
2185
2186                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
2187                         bvs->slab = NULL;
2188                         continue;
2189                 }
2190
2191                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
2192                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
2193                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
2194         }
2195 }
2196
2197 static int __init init_bio(void)
2198 {
2199         bio_slab_max = 2;
2200         bio_slab_nr = 0;
2201         bio_slabs = kcalloc(bio_slab_max, sizeof(struct bio_slab),
2202                             GFP_KERNEL);
2203         if (!bio_slabs)
2204                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2205
2206         bio_integrity_init();
2207         biovec_init_slabs();
2208
2209         if (bioset_init(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS))
2210                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2211
2212         if (bioset_integrity_create(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
2213                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
2214
2215         return 0;
2216 }
2217 subsys_initcall(init_bio);