OSDN Git Service

blk: Ensure users for current->bio_list can see the full list.
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.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
32 #include <trace/events/block.h>
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 /*
41  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
42  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
43  * unsigned short
44  */
45 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
46 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
47         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
48 };
49 #undef BV
50
51 /*
52  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
53  * IO code that does not need private memory pools.
54  */
55 struct bio_set *fs_bio_set;
56 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
57
58 /*
59  * Our slab pool management
60  */
61 struct bio_slab {
62         struct kmem_cache *slab;
63         unsigned int slab_ref;
64         unsigned int slab_size;
65         char name[8];
66 };
67 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
68 static struct bio_slab *bio_slabs;
69 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
70
71 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
72 {
73         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
74         struct kmem_cache *slab = NULL;
75         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
76         unsigned int new_bio_slab_max;
77         unsigned int i, entry = -1;
78
79         mutex_lock(&bio_slab_lock);
80
81         i = 0;
82         while (i < bio_slab_nr) {
83                 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                 new_bio_slab_max = bio_slab_max << 1;
100                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
101                                          new_bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
102                                          GFP_KERNEL);
103                 if (!new_bio_slabs)
104                         goto out_unlock;
105                 bio_slab_max = new_bio_slab_max;
106                 bio_slabs = new_bio_slabs;
107         }
108         if (entry == -1)
109                 entry = bio_slab_nr++;
110
111         bslab = &bio_slabs[entry];
112
113         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
114         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
115                                  SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
116         if (!slab)
117                 goto out_unlock;
118
119         bslab->slab = slab;
120         bslab->slab_ref = 1;
121         bslab->slab_size = sz;
122 out_unlock:
123         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
124         return slab;
125 }
126
127 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
128 {
129         struct bio_slab *bslab = NULL;
130         unsigned int i;
131
132         mutex_lock(&bio_slab_lock);
133
134         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
135                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
136                         bslab = &bio_slabs[i];
137                         break;
138                 }
139         }
140
141         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
142                 goto out;
143
144         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
145
146         if (--bslab->slab_ref)
147                 goto out;
148
149         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
150         bslab->slab = NULL;
151
152 out:
153         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
154 }
155
156 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
157 {
158         return bvec_slabs[idx].nr_vecs;
159 }
160
161 void bvec_free(mempool_t *pool, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
162 {
163         BIO_BUG_ON(idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
164
165         if (idx == BIOVEC_MAX_IDX)
166                 mempool_free(bv, pool);
167         else {
168                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
169
170                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
171         }
172 }
173
174 struct bio_vec *bvec_alloc(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
175                            mempool_t *pool)
176 {
177         struct bio_vec *bvl;
178
179         /*
180          * see comment near bvec_array define!
181          */
182         switch (nr) {
183         case 1:
184                 *idx = 0;
185                 break;
186         case 2 ... 4:
187                 *idx = 1;
188                 break;
189         case 5 ... 16:
190                 *idx = 2;
191                 break;
192         case 17 ... 64:
193                 *idx = 3;
194                 break;
195         case 65 ... 128:
196                 *idx = 4;
197                 break;
198         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
199                 *idx = 5;
200                 break;
201         default:
202                 return NULL;
203         }
204
205         /*
206          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
207          * 1-vec entry pool is mempool backed.
208          */
209         if (*idx == BIOVEC_MAX_IDX) {
210 fallback:
211                 bvl = mempool_alloc(pool, gfp_mask);
212         } else {
213                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
214                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_IO);
215
216                 /*
217                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
218                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
219                  * in case of failure.
220                  */
221                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
222
223                 /*
224                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_DIRECT_RECLAIM
225                  * is set, retry with the 1-entry mempool
226                  */
227                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
228                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))) {
229                         *idx = BIOVEC_MAX_IDX;
230                         goto fallback;
231                 }
232         }
233
234         return bvl;
235 }
236
237 static void __bio_free(struct bio *bio)
238 {
239         bio_disassociate_task(bio);
240
241         if (bio_integrity(bio))
242                 bio_integrity_free(bio);
243 }
244
245 static void bio_free(struct bio *bio)
246 {
247         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
248         void *p;
249
250         __bio_free(bio);
251
252         if (bs) {
253                 if (bio_flagged(bio, BIO_OWNS_VEC))
254                         bvec_free(bs->bvec_pool, bio->bi_io_vec, BIO_POOL_IDX(bio));
255
256                 /*
257                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
258                  */
259                 p = bio;
260                 p -= bs->front_pad;
261
262                 mempool_free(p, bs->bio_pool);
263         } else {
264                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
265                 kfree(bio);
266         }
267 }
268
269 void bio_init(struct bio *bio)
270 {
271         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
272         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
273         atomic_set(&bio->__bi_cnt, 1);
274 }
275 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
276
277 /**
278  * bio_reset - reinitialize a bio
279  * @bio:        bio to reset
280  *
281  * Description:
282  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
283  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
284  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
285  *   comment in struct bio.
286  */
287 void bio_reset(struct bio *bio)
288 {
289         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
290
291         __bio_free(bio);
292
293         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
294         bio->bi_flags = flags;
295         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
296 }
297 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
298
299 static void bio_chain_endio(struct bio *bio)
300 {
301         struct bio *parent = bio->bi_private;
302
303         parent->bi_error = bio->bi_error;
304         bio_endio(parent);
305         bio_put(bio);
306 }
307
308 /*
309  * Increment chain count for the bio. Make sure the CHAIN flag update
310  * is visible before the raised count.
311  */
312 static inline void bio_inc_remaining(struct bio *bio)
313 {
314         bio_set_flag(bio, BIO_CHAIN);
315         smp_mb__before_atomic();
316         atomic_inc(&bio->__bi_remaining);
317 }
318
319 /**
320  * bio_chain - chain bio completions
321  * @bio: the target bio
322  * @parent: the @bio's parent bio
323  *
324  * The caller won't have a bi_end_io called when @bio completes - instead,
325  * @parent's bi_end_io won't be called until both @parent and @bio have
326  * completed; the chained bio will also be freed when it completes.
327  *
328  * The caller must not set bi_private or bi_end_io in @bio.
329  */
330 void bio_chain(struct bio *bio, struct bio *parent)
331 {
332         BUG_ON(bio->bi_private || bio->bi_end_io);
333
334         bio->bi_private = parent;
335         bio->bi_end_io  = bio_chain_endio;
336         bio_inc_remaining(parent);
337 }
338 EXPORT_SYMBOL(bio_chain);
339
340 static void bio_alloc_rescue(struct work_struct *work)
341 {
342         struct bio_set *bs = container_of(work, struct bio_set, rescue_work);
343         struct bio *bio;
344
345         while (1) {
346                 spin_lock(&bs->rescue_lock);
347                 bio = bio_list_pop(&bs->rescue_list);
348                 spin_unlock(&bs->rescue_lock);
349
350                 if (!bio)
351                         break;
352
353                 generic_make_request(bio);
354         }
355 }
356
357 static void punt_bios_to_rescuer(struct bio_set *bs)
358 {
359         struct bio_list punt, nopunt;
360         struct bio *bio;
361
362         /*
363          * In order to guarantee forward progress we must punt only bios that
364          * were allocated from this bio_set; otherwise, if there was a bio on
365          * there for a stacking driver higher up in the stack, processing it
366          * could require allocating bios from this bio_set, and doing that from
367          * our own rescuer would be bad.
368          *
369          * Since bio lists are singly linked, pop them all instead of trying to
370          * remove from the middle of the list:
371          */
372
373         bio_list_init(&punt);
374         bio_list_init(&nopunt);
375
376         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[0])))
377                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
378         current->bio_list[0] = nopunt;
379
380         bio_list_init(&nopunt);
381         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[1])))
382                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
383         current->bio_list[1] = nopunt;
384
385         spin_lock(&bs->rescue_lock);
386         bio_list_merge(&bs->rescue_list, &punt);
387         spin_unlock(&bs->rescue_lock);
388
389         queue_work(bs->rescue_workqueue, &bs->rescue_work);
390 }
391
392 /**
393  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
394  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
395  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
396  * @bs:         the bio_set to allocate from.
397  *
398  * Description:
399  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
400  *   backed by the @bs's mempool.
401  *
402  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set then bio_alloc will
403  *   always be able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees.
404  *   To make this work, callers must never allocate more than 1 bio at a time
405  *   from this pool. Callers that need to allocate more than 1 bio must always
406  *   submit the previously allocated bio for IO before attempting to allocate
407  *   a new one. Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
408  *
409  *   Note that when running under generic_make_request() (i.e. any block
410  *   driver), bios are not submitted until after you return - see the code in
411  *   generic_make_request() that converts recursion into iteration, to prevent
412  *   stack overflows.
413  *
414  *   This would normally mean allocating multiple bios under
415  *   generic_make_request() would be susceptible to deadlocks, but we have
416  *   deadlock avoidance code that resubmits any blocked bios from a rescuer
417  *   thread.
418  *
419  *   However, we do not guarantee forward progress for allocations from other
420  *   mempools. Doing multiple allocations from the same mempool under
421  *   generic_make_request() should be avoided - instead, use bio_set's front_pad
422  *   for per bio allocations.
423  *
424  *   RETURNS:
425  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
426  */
427 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
428 {
429         gfp_t saved_gfp = gfp_mask;
430         unsigned front_pad;
431         unsigned inline_vecs;
432         unsigned long idx = BIO_POOL_NONE;
433         struct bio_vec *bvl = NULL;
434         struct bio *bio;
435         void *p;
436
437         if (!bs) {
438                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
439                         return NULL;
440
441                 p = kmalloc(sizeof(struct bio) +
442                             nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
443                             gfp_mask);
444                 front_pad = 0;
445                 inline_vecs = nr_iovecs;
446         } else {
447                 /* should not use nobvec bioset for nr_iovecs > 0 */
448                 if (WARN_ON_ONCE(!bs->bvec_pool && nr_iovecs > 0))
449                         return NULL;
450                 /*
451                  * generic_make_request() converts recursion to iteration; this
452                  * means if we're running beneath it, any bios we allocate and
453                  * submit will not be submitted (and thus freed) until after we
454                  * return.
455                  *
456                  * This exposes us to a potential deadlock if we allocate
457                  * multiple bios from the same bio_set() while running
458                  * underneath generic_make_request(). If we were to allocate
459                  * multiple bios (say a stacking block driver that was splitting
460                  * bios), we would deadlock if we exhausted the mempool's
461                  * reserve.
462                  *
463                  * We solve this, and guarantee forward progress, with a rescuer
464                  * workqueue per bio_set. If we go to allocate and there are
465                  * bios on current->bio_list, we first try the allocation
466                  * without __GFP_DIRECT_RECLAIM; if that fails, we punt those
467                  * bios we would be blocking to the rescuer workqueue before
468                  * we retry with the original gfp_flags.
469                  */
470
471                 if (current->bio_list &&
472                     (!bio_list_empty(&current->bio_list[0]) ||
473                      !bio_list_empty(&current->bio_list[1])))
474                         gfp_mask &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;
475
476                 p = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
477                 if (!p && gfp_mask != saved_gfp) {
478                         punt_bios_to_rescuer(bs);
479                         gfp_mask = saved_gfp;
480                         p = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
481                 }
482
483                 front_pad = bs->front_pad;
484                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
485         }
486
487         if (unlikely(!p))
488                 return NULL;
489
490         bio = p + front_pad;
491         bio_init(bio);
492
493         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
494                 bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs->bvec_pool);
495                 if (!bvl && gfp_mask != saved_gfp) {
496                         punt_bios_to_rescuer(bs);
497                         gfp_mask = saved_gfp;
498                         bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs->bvec_pool);
499                 }
500
501                 if (unlikely(!bvl))
502                         goto err_free;
503
504                 bio_set_flag(bio, BIO_OWNS_VEC);
505         } else if (nr_iovecs) {
506                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
507         }
508
509         bio->bi_pool = bs;
510         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
511         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
512         bio->bi_io_vec = bvl;
513         return bio;
514
515 err_free:
516         mempool_free(p, bs->bio_pool);
517         return NULL;
518 }
519 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
520
521 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
522 {
523         unsigned long flags;
524         struct bio_vec bv;
525         struct bvec_iter iter;
526
527         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
528                 char *data = bvec_kmap_irq(&bv, &flags);
529                 memset(data, 0, bv.bv_len);
530                 flush_dcache_page(bv.bv_page);
531                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
532         }
533 }
534 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
535
536 /**
537  * bio_put - release a reference to a bio
538  * @bio:   bio to release reference to
539  *
540  * Description:
541  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
542  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone. The last put of a bio will free it.
543  **/
544 void bio_put(struct bio *bio)
545 {
546         if (!bio_flagged(bio, BIO_REFFED))
547                 bio_free(bio);
548         else {
549                 BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->__bi_cnt));
550
551                 /*
552                  * last put frees it
553                  */
554                 if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_cnt))
555                         bio_free(bio);
556         }
557 }
558 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
559
560 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
561 {
562         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
563                 blk_recount_segments(q, bio);
564
565         return bio->bi_phys_segments;
566 }
567 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
568
569 /**
570  *      __bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
571  *      @bio: destination bio
572  *      @bio_src: bio to clone
573  *
574  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
575  *      the actual data it points to. Reference count of returned
576  *      bio will be one.
577  *
578  *      Caller must ensure that @bio_src is not freed before @bio.
579  */
580 void __bio_clone_fast(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
581 {
582         BUG_ON(bio->bi_pool && BIO_POOL_IDX(bio) != BIO_POOL_NONE);
583
584         /*
585          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
586          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
587          */
588         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
589         bio_set_flag(bio, BIO_CLONED);
590         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
591         bio->bi_iter = bio_src->bi_iter;
592         bio->bi_io_vec = bio_src->bi_io_vec;
593
594         bio_clone_blkcg_association(bio, bio_src);
595 }
596 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone_fast);
597
598 /**
599  *      bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
600  *      @bio: bio to clone
601  *      @gfp_mask: allocation priority
602  *      @bs: bio_set to allocate from
603  *
604  *      Like __bio_clone_fast, only also allocates the returned bio
605  */
606 struct bio *bio_clone_fast(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask, struct bio_set *bs)
607 {
608         struct bio *b;
609
610         b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, bs);
611         if (!b)
612                 return NULL;
613
614         __bio_clone_fast(b, bio);
615
616         if (bio_integrity(bio)) {
617                 int ret;
618
619                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
620
621                 if (ret < 0) {
622                         bio_put(b);
623                         return NULL;
624                 }
625         }
626
627         return b;
628 }
629 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_fast);
630
631 /**
632  *      bio_clone_bioset - clone a bio
633  *      @bio_src: bio to clone
634  *      @gfp_mask: allocation priority
635  *      @bs: bio_set to allocate from
636  *
637  *      Clone bio. Caller will own the returned bio, but not the actual data it
638  *      points to. Reference count of returned bio will be one.
639  */
640 struct bio *bio_clone_bioset(struct bio *bio_src, gfp_t gfp_mask,
641                              struct bio_set *bs)
642 {
643         struct bvec_iter iter;
644         struct bio_vec bv;
645         struct bio *bio;
646
647         /*
648          * Pre immutable biovecs, __bio_clone() used to just do a memcpy from
649          * bio_src->bi_io_vec to bio->bi_io_vec.
650          *
651          * We can't do that anymore, because:
652          *
653          *  - The point of cloning the biovec is to produce a bio with a biovec
654          *    the caller can modify: bi_idx and bi_bvec_done should be 0.
655          *
656          *  - The original bio could've had more than BIO_MAX_PAGES biovecs; if
657          *    we tried to clone the whole thing bio_alloc_bioset() would fail.
658          *    But the clone should succeed as long as the number of biovecs we
659          *    actually need to allocate is fewer than BIO_MAX_PAGES.
660          *
661          *  - Lastly, bi_vcnt should not be looked at or relied upon by code
662          *    that does not own the bio - reason being drivers don't use it for
663          *    iterating over the biovec anymore, so expecting it to be kept up
664          *    to date (i.e. for clones that share the parent biovec) is just
665          *    asking for trouble and would force extra work on
666          *    __bio_clone_fast() anyways.
667          */
668
669         bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_segments(bio_src), bs);
670         if (!bio)
671                 return NULL;
672
673         bio->bi_bdev            = bio_src->bi_bdev;
674         bio->bi_rw              = bio_src->bi_rw;
675         bio->bi_iter.bi_sector  = bio_src->bi_iter.bi_sector;
676         bio->bi_iter.bi_size    = bio_src->bi_iter.bi_size;
677
678         if (bio->bi_rw & REQ_DISCARD)
679                 goto integrity_clone;
680
681         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME) {
682                 bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt++] = bio_src->bi_io_vec[0];
683                 goto integrity_clone;
684         }
685
686         bio_for_each_segment(bv, bio_src, iter)
687                 bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt++] = bv;
688
689 integrity_clone:
690         if (bio_integrity(bio_src)) {
691                 int ret;
692
693                 ret = bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask);
694                 if (ret < 0) {
695                         bio_put(bio);
696                         return NULL;
697                 }
698         }
699
700         bio_clone_blkcg_association(bio, bio_src);
701
702         return bio;
703 }
704 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_bioset);
705
706 /**
707  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
708  *      @q: the target queue
709  *      @bio: destination bio
710  *      @page: page to add
711  *      @len: vec entry length
712  *      @offset: vec entry offset
713  *
714  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
715  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
716  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
717  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
718  *
719  *      This should only be used by REQ_PC bios.
720  */
721 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
722                     *page, unsigned int len, unsigned int offset)
723 {
724         int retried_segments = 0;
725         struct bio_vec *bvec;
726
727         /*
728          * cloned bio must not modify vec list
729          */
730         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
731                 return 0;
732
733         if (((bio->bi_iter.bi_size + len) >> 9) > queue_max_hw_sectors(q))
734                 return 0;
735
736         /*
737          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
738          * we will often be called with the same page as last time and
739          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
740          */
741         if (bio->bi_vcnt > 0) {
742                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
743
744                 if (page == prev->bv_page &&
745                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
746                         prev->bv_len += len;
747                         bio->bi_iter.bi_size += len;
748                         goto done;
749                 }
750
751                 /*
752                  * If the queue doesn't support SG gaps and adding this
753                  * offset would create a gap, disallow it.
754                  */
755                 if (bvec_gap_to_prev(q, prev, offset))
756                         return 0;
757         }
758
759         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
760                 return 0;
761
762         /*
763          * setup the new entry, we might clear it again later if we
764          * cannot add the page
765          */
766         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
767         bvec->bv_page = page;
768         bvec->bv_len = len;
769         bvec->bv_offset = offset;
770         bio->bi_vcnt++;
771         bio->bi_phys_segments++;
772         bio->bi_iter.bi_size += len;
773
774         /*
775          * Perform a recount if the number of segments is greater
776          * than queue_max_segments(q).
777          */
778
779         while (bio->bi_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
780
781                 if (retried_segments)
782                         goto failed;
783
784                 retried_segments = 1;
785                 blk_recount_segments(q, bio);
786         }
787
788         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
789         if (bio->bi_vcnt > 1 && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
790                 bio_clear_flag(bio, BIO_SEG_VALID);
791
792  done:
793         return len;
794
795  failed:
796         bvec->bv_page = NULL;
797         bvec->bv_len = 0;
798         bvec->bv_offset = 0;
799         bio->bi_vcnt--;
800         bio->bi_iter.bi_size -= len;
801         blk_recount_segments(q, bio);
802         return 0;
803 }
804 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
805
806 /**
807  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
808  *      @bio: destination bio
809  *      @page: page to add
810  *      @len: vec entry length
811  *      @offset: vec entry offset
812  *
813  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This will only fail
814  *      if either bio->bi_vcnt == bio->bi_max_vecs or it's a cloned bio.
815  */
816 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
817                  unsigned int len, unsigned int offset)
818 {
819         struct bio_vec *bv;
820
821         /*
822          * cloned bio must not modify vec list
823          */
824         if (WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
825                 return 0;
826
827         /*
828          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
829          * we will often be called with the same page as last time and
830          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
831          */
832         if (bio->bi_vcnt > 0) {
833                 bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
834
835                 if (page == bv->bv_page &&
836                     offset == bv->bv_offset + bv->bv_len) {
837                         bv->bv_len += len;
838                         goto done;
839                 }
840         }
841
842         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
843                 return 0;
844
845         bv              = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
846         bv->bv_page     = page;
847         bv->bv_len      = len;
848         bv->bv_offset   = offset;
849
850         bio->bi_vcnt++;
851 done:
852         bio->bi_iter.bi_size += len;
853         return len;
854 }
855 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
856
857 struct submit_bio_ret {
858         struct completion event;
859         int error;
860 };
861
862 static void submit_bio_wait_endio(struct bio *bio)
863 {
864         struct submit_bio_ret *ret = bio->bi_private;
865
866         ret->error = bio->bi_error;
867         complete(&ret->event);
868 }
869
870 /**
871  * submit_bio_wait - submit a bio, and wait until it completes
872  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
873  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
874  *
875  * Simple wrapper around submit_bio(). Returns 0 on success, or the error from
876  * bio_endio() on failure.
877  */
878 int submit_bio_wait(int rw, struct bio *bio)
879 {
880         struct submit_bio_ret ret;
881
882         rw |= REQ_SYNC;
883         init_completion(&ret.event);
884         bio->bi_private = &ret;
885         bio->bi_end_io = submit_bio_wait_endio;
886         submit_bio(rw, bio);
887         wait_for_completion(&ret.event);
888
889         return ret.error;
890 }
891 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_wait);
892
893 /**
894  * bio_advance - increment/complete a bio by some number of bytes
895  * @bio:        bio to advance
896  * @bytes:      number of bytes to complete
897  *
898  * This updates bi_sector, bi_size and bi_idx; if the number of bytes to
899  * complete doesn't align with a bvec boundary, then bv_len and bv_offset will
900  * be updated on the last bvec as well.
901  *
902  * @bio will then represent the remaining, uncompleted portion of the io.
903  */
904 void bio_advance(struct bio *bio, unsigned bytes)
905 {
906         if (bio_integrity(bio))
907                 bio_integrity_advance(bio, bytes);
908
909         bio_advance_iter(bio, &bio->bi_iter, bytes);
910 }
911 EXPORT_SYMBOL(bio_advance);
912
913 /**
914  * bio_alloc_pages - allocates a single page for each bvec in a bio
915  * @bio: bio to allocate pages for
916  * @gfp_mask: flags for allocation
917  *
918  * Allocates pages up to @bio->bi_vcnt.
919  *
920  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure. On failure, any allocated pages are
921  * freed.
922  */
923 int bio_alloc_pages(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
924 {
925         int i;
926         struct bio_vec *bv;
927
928         bio_for_each_segment_all(bv, bio, i) {
929                 bv->bv_page = alloc_page(gfp_mask);
930                 if (!bv->bv_page) {
931                         while (--bv >= bio->bi_io_vec)
932                                 __free_page(bv->bv_page);
933                         return -ENOMEM;
934                 }
935         }
936
937         return 0;
938 }
939 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_pages);
940
941 /**
942  * bio_copy_data - copy contents of data buffers from one chain of bios to
943  * another
944  * @src: source bio list
945  * @dst: destination bio list
946  *
947  * If @src and @dst are single bios, bi_next must be NULL - otherwise, treats
948  * @src and @dst as linked lists of bios.
949  *
950  * Stops when it reaches the end of either @src or @dst - that is, copies
951  * min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of bios).
952  */
953 void bio_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
954 {
955         struct bvec_iter src_iter, dst_iter;
956         struct bio_vec src_bv, dst_bv;
957         void *src_p, *dst_p;
958         unsigned bytes;
959
960         src_iter = src->bi_iter;
961         dst_iter = dst->bi_iter;
962
963         while (1) {
964                 if (!src_iter.bi_size) {
965                         src = src->bi_next;
966                         if (!src)
967                                 break;
968
969                         src_iter = src->bi_iter;
970                 }
971
972                 if (!dst_iter.bi_size) {
973                         dst = dst->bi_next;
974                         if (!dst)
975                                 break;
976
977                         dst_iter = dst->bi_iter;
978                 }
979
980                 src_bv = bio_iter_iovec(src, src_iter);
981                 dst_bv = bio_iter_iovec(dst, dst_iter);
982
983                 bytes = min(src_bv.bv_len, dst_bv.bv_len);
984
985                 src_p = kmap_atomic(src_bv.bv_page);
986                 dst_p = kmap_atomic(dst_bv.bv_page);
987
988                 memcpy(dst_p + dst_bv.bv_offset,
989                        src_p + src_bv.bv_offset,
990                        bytes);
991
992                 kunmap_atomic(dst_p);
993                 kunmap_atomic(src_p);
994
995                 bio_advance_iter(src, &src_iter, bytes);
996                 bio_advance_iter(dst, &dst_iter, bytes);
997         }
998 }
999 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data);
1000
1001 struct bio_map_data {
1002         int is_our_pages;
1003         struct iov_iter iter;
1004         struct iovec iov[];
1005 };
1006
1007 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(unsigned int iov_count,
1008                                                gfp_t gfp_mask)
1009 {
1010         if (iov_count > UIO_MAXIOV)
1011                 return NULL;
1012
1013         return kmalloc(sizeof(struct bio_map_data) +
1014                        sizeof(struct iovec) * iov_count, gfp_mask);
1015 }
1016
1017 /**
1018  * bio_copy_from_iter - copy all pages from iov_iter to bio
1019  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as destination
1020  * @iter: iov_iter as source
1021  *
1022  * Copy all pages from iov_iter to bio.
1023  * Returns 0 on success, or error on failure.
1024  */
1025 static int bio_copy_from_iter(struct bio *bio, struct iov_iter iter)
1026 {
1027         int i;
1028         struct bio_vec *bvec;
1029
1030         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
1031                 ssize_t ret;
1032
1033                 ret = copy_page_from_iter(bvec->bv_page,
1034                                           bvec->bv_offset,
1035                                           bvec->bv_len,
1036                                           &iter);
1037
1038                 if (!iov_iter_count(&iter))
1039                         break;
1040
1041                 if (ret < bvec->bv_len)
1042                         return -EFAULT;
1043         }
1044
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 /**
1049  * bio_copy_to_iter - copy all pages from bio to iov_iter
1050  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as source
1051  * @iter: iov_iter as destination
1052  *
1053  * Copy all pages from bio to iov_iter.
1054  * Returns 0 on success, or error on failure.
1055  */
1056 static int bio_copy_to_iter(struct bio *bio, struct iov_iter iter)
1057 {
1058         int i;
1059         struct bio_vec *bvec;
1060
1061         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
1062                 ssize_t ret;
1063
1064                 ret = copy_page_to_iter(bvec->bv_page,
1065                                         bvec->bv_offset,
1066                                         bvec->bv_len,
1067                                         &iter);
1068
1069                 if (!iov_iter_count(&iter))
1070                         break;
1071
1072                 if (ret < bvec->bv_len)
1073                         return -EFAULT;
1074         }
1075
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 static void bio_free_pages(struct bio *bio)
1080 {
1081         struct bio_vec *bvec;
1082         int i;
1083
1084         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
1085                 __free_page(bvec->bv_page);
1086 }
1087
1088 /**
1089  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
1090  *      @bio: bio being terminated
1091  *
1092  *      Free pages allocated from bio_copy_user_iov() and write back data
1093  *      to user space in case of a read.
1094  */
1095 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
1096 {
1097         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1098         int ret = 0;
1099
1100         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED)) {
1101                 /*
1102                  * if we're in a workqueue, the request is orphaned, so
1103                  * don't copy into a random user address space, just free
1104                  * and return -EINTR so user space doesn't expect any data.
1105                  */
1106                 if (!current->mm)
1107                         ret = -EINTR;
1108                 else if (bio_data_dir(bio) == READ)
1109                         ret = bio_copy_to_iter(bio, bmd->iter);
1110                 if (bmd->is_our_pages)
1111                         bio_free_pages(bio);
1112         }
1113         kfree(bmd);
1114         bio_put(bio);
1115         return ret;
1116 }
1117 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
1118
1119 /**
1120  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
1121  *      @q:             destination block queue
1122  *      @map_data:      pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
1123  *      @iter:          iovec iterator
1124  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1125  *
1126  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
1127  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
1128  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
1129  */
1130 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
1131                               struct rq_map_data *map_data,
1132                               const struct iov_iter *iter,
1133                               gfp_t gfp_mask)
1134 {
1135         struct bio_map_data *bmd;
1136         struct page *page;
1137         struct bio *bio;
1138         int i, ret;
1139         int nr_pages = 0;
1140         unsigned int len = iter->count;
1141         unsigned int offset = map_data ? map_data->offset & ~PAGE_MASK : 0;
1142
1143         for (i = 0; i < iter->nr_segs; i++) {
1144                 unsigned long uaddr;
1145                 unsigned long end;
1146                 unsigned long start;
1147
1148                 uaddr = (unsigned long) iter->iov[i].iov_base;
1149                 end = (uaddr + iter->iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1)
1150                         >> PAGE_SHIFT;
1151                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
1152
1153                 /*
1154                  * Overflow, abort
1155                  */
1156                 if (end < start)
1157                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1158
1159                 nr_pages += end - start;
1160         }
1161
1162         if (offset)
1163                 nr_pages++;
1164
1165         bmd = bio_alloc_map_data(iter->nr_segs, gfp_mask);
1166         if (!bmd)
1167                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1168
1169         /*
1170          * We need to do a deep copy of the iov_iter including the iovecs.
1171          * The caller provided iov might point to an on-stack or otherwise
1172          * shortlived one.
1173          */
1174         bmd->is_our_pages = map_data ? 0 : 1;
1175         memcpy(bmd->iov, iter->iov, sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
1176         iov_iter_init(&bmd->iter, iter->type, bmd->iov,
1177                         iter->nr_segs, iter->count);
1178
1179         ret = -ENOMEM;
1180         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1181         if (!bio)
1182                 goto out_bmd;
1183
1184         if (iter->type & WRITE)
1185                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1186
1187         ret = 0;
1188
1189         if (map_data) {
1190                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
1191                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
1192         }
1193         while (len) {
1194                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1195
1196                 bytes -= offset;
1197
1198                 if (bytes > len)
1199                         bytes = len;
1200
1201                 if (map_data) {
1202                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
1203                                 ret = -ENOMEM;
1204                                 break;
1205                         }
1206
1207                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
1208                         page += (i % nr_pages);
1209
1210                         i++;
1211                 } else {
1212                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1213                         if (!page) {
1214                                 ret = -ENOMEM;
1215                                 break;
1216                         }
1217                 }
1218
1219                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
1220                         break;
1221
1222                 len -= bytes;
1223                 offset = 0;
1224         }
1225
1226         if (ret)
1227                 goto cleanup;
1228
1229         /*
1230          * success
1231          */
1232         if (((iter->type & WRITE) && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
1233             (map_data && map_data->from_user)) {
1234                 ret = bio_copy_from_iter(bio, *iter);
1235                 if (ret)
1236                         goto cleanup;
1237         }
1238
1239         bio->bi_private = bmd;
1240         return bio;
1241 cleanup:
1242         if (!map_data)
1243                 bio_free_pages(bio);
1244         bio_put(bio);
1245 out_bmd:
1246         kfree(bmd);
1247         return ERR_PTR(ret);
1248 }
1249
1250 /**
1251  *      bio_map_user_iov - map user iovec into bio
1252  *      @q:             the struct request_queue for the bio
1253  *      @iter:          iovec iterator
1254  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1255  *
1256  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1257  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1258  */
1259 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
1260                              const struct iov_iter *iter,
1261                              gfp_t gfp_mask)
1262 {
1263         int j;
1264         int nr_pages = 0;
1265         struct page **pages;
1266         struct bio *bio;
1267         int cur_page = 0;
1268         int ret, offset;
1269         struct iov_iter i;
1270         struct iovec iov;
1271
1272         iov_for_each(iov, i, *iter) {
1273                 unsigned long uaddr = (unsigned long) iov.iov_base;
1274                 unsigned long len = iov.iov_len;
1275                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1276                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
1277
1278                 /*
1279                  * Overflow, abort
1280                  */
1281                 if (end < start)
1282                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1283
1284                 nr_pages += end - start;
1285                 /*
1286                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
1287                  */
1288                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
1289                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1290         }
1291
1292         if (!nr_pages)
1293                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1294
1295         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1296         if (!bio)
1297                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1298
1299         ret = -ENOMEM;
1300         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), gfp_mask);
1301         if (!pages)
1302                 goto out;
1303
1304         iov_for_each(iov, i, *iter) {
1305                 unsigned long uaddr = (unsigned long) iov.iov_base;
1306                 unsigned long len = iov.iov_len;
1307                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1308                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
1309                 const int local_nr_pages = end - start;
1310                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
1311
1312                 ret = get_user_pages_fast(uaddr, local_nr_pages,
1313                                 (iter->type & WRITE) != WRITE,
1314                                 &pages[cur_page]);
1315                 if (ret < local_nr_pages) {
1316                         ret = -EFAULT;
1317                         goto out_unmap;
1318                 }
1319
1320                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
1321                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
1322                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1323
1324                         if (len <= 0)
1325                                 break;
1326                         
1327                         if (bytes > len)
1328                                 bytes = len;
1329
1330                         /*
1331                          * sorry...
1332                          */
1333                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
1334                                             bytes)
1335                                 break;
1336
1337                         len -= bytes;
1338                         offset = 0;
1339                 }
1340
1341                 cur_page = j;
1342                 /*
1343                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1344                  */
1345                 while (j < page_limit)
1346                         page_cache_release(pages[j++]);
1347         }
1348
1349         kfree(pages);
1350
1351         /*
1352          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
1353          */
1354         if (iter->type & WRITE)
1355                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1356
1357         bio_set_flag(bio, BIO_USER_MAPPED);
1358
1359         /*
1360          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
1361          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1362          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1363          * reference to it
1364          */
1365         bio_get(bio);
1366         return bio;
1367
1368  out_unmap:
1369         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
1370                 if (!pages[j])
1371                         break;
1372                 page_cache_release(pages[j]);
1373         }
1374  out:
1375         kfree(pages);
1376         bio_put(bio);
1377         return ERR_PTR(ret);
1378 }
1379
1380 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1381 {
1382         struct bio_vec *bvec;
1383         int i;
1384
1385         /*
1386          * make sure we dirty pages we wrote to
1387          */
1388         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
1389                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1390                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1391
1392                 page_cache_release(bvec->bv_page);
1393         }
1394
1395         bio_put(bio);
1396 }
1397
1398 /**
1399  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1400  *      @bio:           the bio being unmapped
1401  *
1402  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
1403  *      a process context.
1404  *
1405  *      bio_unmap_user() may sleep.
1406  */
1407 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1408 {
1409         __bio_unmap_user(bio);
1410         bio_put(bio);
1411 }
1412 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1413
1414 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio)
1415 {
1416         bio_put(bio);
1417 }
1418
1419 /**
1420  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1421  *      @q: the struct request_queue for the bio
1422  *      @data: pointer to buffer to map
1423  *      @len: length in bytes
1424  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1425  *
1426  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1427  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1428  */
1429 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1430                          gfp_t gfp_mask)
1431 {
1432         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1433         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1434         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1435         const int nr_pages = end - start;
1436         int offset, i;
1437         struct bio *bio;
1438
1439         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1440         if (!bio)
1441                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1442
1443         offset = offset_in_page(kaddr);
1444         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1445                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1446
1447                 if (len <= 0)
1448                         break;
1449
1450                 if (bytes > len)
1451                         bytes = len;
1452
1453                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1454                                     offset) < bytes) {
1455                         /* we don't support partial mappings */
1456                         bio_put(bio);
1457                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1458                 }
1459
1460                 data += bytes;
1461                 len -= bytes;
1462                 offset = 0;
1463         }
1464
1465         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1466         return bio;
1467 }
1468 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1469
1470 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio)
1471 {
1472         bio_free_pages(bio);
1473         bio_put(bio);
1474 }
1475
1476 static void bio_copy_kern_endio_read(struct bio *bio)
1477 {
1478         char *p = bio->bi_private;
1479         struct bio_vec *bvec;
1480         int i;
1481
1482         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
1483                 memcpy(p, page_address(bvec->bv_page), bvec->bv_len);
1484                 p += bvec->bv_len;
1485         }
1486
1487         bio_copy_kern_endio(bio);
1488 }
1489
1490 /**
1491  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1492  *      @q: the struct request_queue for the bio
1493  *      @data: pointer to buffer to copy
1494  *      @len: length in bytes
1495  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1496  *      @reading: data direction is READ
1497  *
1498  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1499  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1500  */
1501 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1502                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1503 {
1504         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1505         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1506         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1507         struct bio *bio;
1508         void *p = data;
1509         int nr_pages = 0;
1510
1511         /*
1512          * Overflow, abort
1513          */
1514         if (end < start)
1515                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1516
1517         nr_pages = end - start;
1518         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1519         if (!bio)
1520                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1521
1522         while (len) {
1523                 struct page *page;
1524                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1525
1526                 if (bytes > len)
1527                         bytes = len;
1528
1529                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1530                 if (!page)
1531                         goto cleanup;
1532
1533                 if (!reading)
1534                         memcpy(page_address(page), p, bytes);
1535
1536                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes)
1537                         break;
1538
1539                 len -= bytes;
1540                 p += bytes;
1541         }
1542
1543         if (reading) {
1544                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio_read;
1545                 bio->bi_private = data;
1546         } else {
1547                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1548                 bio->bi_rw |= REQ_WRITE;
1549         }
1550
1551         return bio;
1552
1553 cleanup:
1554         bio_free_pages(bio);
1555         bio_put(bio);
1556         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1557 }
1558 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_kern);
1559
1560 /*
1561  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1562  * for performing direct-IO in BIOs.
1563  *
1564  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1565  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1566  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1567  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1568  * in process context.
1569  *
1570  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1571  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1572  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1573  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1574  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1575  *
1576  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1577  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1578  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1579  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1580  * pagecache.
1581  *
1582  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1583  * deferred bio dirtying paths.
1584  */
1585
1586 /*
1587  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1588  */
1589 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1590 {
1591         struct bio_vec *bvec;
1592         int i;
1593
1594         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
1595                 struct page *page = bvec->bv_page;
1596
1597                 if (page && !PageCompound(page))
1598                         set_page_dirty_lock(page);
1599         }
1600 }
1601
1602 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1603 {
1604         struct bio_vec *bvec;
1605         int i;
1606
1607         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
1608                 struct page *page = bvec->bv_page;
1609
1610                 if (page)
1611                         put_page(page);
1612         }
1613 }
1614
1615 /*
1616  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1617  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1618  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1619  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1620  *
1621  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1622  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1623  * run one bio_put() against the BIO.
1624  */
1625
1626 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1627
1628 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1629 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1630 static struct bio *bio_dirty_list;
1631
1632 /*
1633  * This runs in process context
1634  */
1635 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1636 {
1637         unsigned long flags;
1638         struct bio *bio;
1639
1640         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1641         bio = bio_dirty_list;
1642         bio_dirty_list = NULL;
1643         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1644
1645         while (bio) {
1646                 struct bio *next = bio->bi_private;
1647
1648                 bio_set_pages_dirty(bio);
1649                 bio_release_pages(bio);
1650                 bio_put(bio);
1651                 bio = next;
1652         }
1653 }
1654
1655 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1656 {
1657         struct bio_vec *bvec;
1658         int nr_clean_pages = 0;
1659         int i;
1660
1661         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
1662                 struct page *page = bvec->bv_page;
1663
1664                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1665                         page_cache_release(page);
1666                         bvec->bv_page = NULL;
1667                 } else {
1668                         nr_clean_pages++;
1669                 }
1670         }
1671
1672         if (nr_clean_pages) {
1673                 unsigned long flags;
1674
1675                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1676                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1677                 bio_dirty_list = bio;
1678                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1679                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1680         } else {
1681                 bio_put(bio);
1682         }
1683 }
1684
1685 void generic_start_io_acct(int rw, unsigned long sectors,
1686                            struct hd_struct *part)
1687 {
1688         int cpu = part_stat_lock();
1689
1690         part_round_stats(cpu, part);
1691         part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1692         part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], sectors);
1693         part_inc_in_flight(part, rw);
1694
1695         part_stat_unlock();
1696 }
1697 EXPORT_SYMBOL(generic_start_io_acct);
1698
1699 void generic_end_io_acct(int rw, struct hd_struct *part,
1700                          unsigned long start_time)
1701 {
1702         unsigned long duration = jiffies - start_time;
1703         int cpu = part_stat_lock();
1704
1705         part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1706         part_round_stats(cpu, part);
1707         part_dec_in_flight(part, rw);
1708
1709         part_stat_unlock();
1710 }
1711 EXPORT_SYMBOL(generic_end_io_acct);
1712
1713 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1714 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1715 {
1716         struct bio_vec bvec;
1717         struct bvec_iter iter;
1718
1719         bio_for_each_segment(bvec, bi, iter)
1720                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1721 }
1722 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1723 #endif
1724
1725 static inline bool bio_remaining_done(struct bio *bio)
1726 {
1727         /*
1728          * If we're not chaining, then ->__bi_remaining is always 1 and
1729          * we always end io on the first invocation.
1730          */
1731         if (!bio_flagged(bio, BIO_CHAIN))
1732                 return true;
1733
1734         BUG_ON(atomic_read(&bio->__bi_remaining) <= 0);
1735
1736         if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_remaining)) {
1737                 bio_clear_flag(bio, BIO_CHAIN);
1738                 return true;
1739         }
1740
1741         return false;
1742 }
1743
1744 /**
1745  * bio_endio - end I/O on a bio
1746  * @bio:        bio
1747  *
1748  * Description:
1749  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the preferred
1750  *   way to end I/O on a bio. No one should call bi_end_io() directly on a
1751  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
1752  **/
1753 void bio_endio(struct bio *bio)
1754 {
1755         while (bio) {
1756                 if (unlikely(!bio_remaining_done(bio)))
1757                         break;
1758
1759                 /*
1760                  * Need to have a real endio function for chained bios,
1761                  * otherwise various corner cases will break (like stacking
1762                  * block devices that save/restore bi_end_io) - however, we want
1763                  * to avoid unbounded recursion and blowing the stack. Tail call
1764                  * optimization would handle this, but compiling with frame
1765                  * pointers also disables gcc's sibling call optimization.
1766                  */
1767                 if (bio->bi_end_io == bio_chain_endio) {
1768                         struct bio *parent = bio->bi_private;
1769                         parent->bi_error = bio->bi_error;
1770                         bio_put(bio);
1771                         bio = parent;
1772                 } else {
1773                         if (bio->bi_end_io)
1774                                 bio->bi_end_io(bio);
1775                         bio = NULL;
1776                 }
1777         }
1778 }
1779 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1780
1781 /**
1782  * bio_split - split a bio
1783  * @bio:        bio to split
1784  * @sectors:    number of sectors to split from the front of @bio
1785  * @gfp:        gfp mask
1786  * @bs:         bio set to allocate from
1787  *
1788  * Allocates and returns a new bio which represents @sectors from the start of
1789  * @bio, and updates @bio to represent the remaining sectors.
1790  *
1791  * Unless this is a discard request the newly allocated bio will point
1792  * to @bio's bi_io_vec; it is the caller's responsibility to ensure that
1793  * @bio is not freed before the split.
1794  */
1795 struct bio *bio_split(struct bio *bio, int sectors,
1796                       gfp_t gfp, struct bio_set *bs)
1797 {
1798         struct bio *split = NULL;
1799
1800         BUG_ON(sectors <= 0);
1801         BUG_ON(sectors >= bio_sectors(bio));
1802
1803         /*
1804          * Discards need a mutable bio_vec to accommodate the payload
1805          * required by the DSM TRIM and UNMAP commands.
1806          */
1807         if (bio->bi_rw & REQ_DISCARD)
1808                 split = bio_clone_bioset(bio, gfp, bs);
1809         else
1810                 split = bio_clone_fast(bio, gfp, bs);
1811
1812         if (!split)
1813                 return NULL;
1814
1815         split->bi_iter.bi_size = sectors << 9;
1816
1817         if (bio_integrity(split))
1818                 bio_integrity_trim(split, 0, sectors);
1819
1820         bio_advance(bio, split->bi_iter.bi_size);
1821
1822         return split;
1823 }
1824 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1825
1826 /**
1827  * bio_trim - trim a bio
1828  * @bio:        bio to trim
1829  * @offset:     number of sectors to trim from the front of @bio
1830  * @size:       size we want to trim @bio to, in sectors
1831  */
1832 void bio_trim(struct bio *bio, int offset, int size)
1833 {
1834         /* 'bio' is a cloned bio which we need to trim to match
1835          * the given offset and size.
1836          */
1837
1838         size <<= 9;
1839         if (offset == 0 && size == bio->bi_iter.bi_size)
1840                 return;
1841
1842         bio_clear_flag(bio, BIO_SEG_VALID);
1843
1844         bio_advance(bio, offset << 9);
1845
1846         bio->bi_iter.bi_size = size;
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_trim);
1849
1850 /*
1851  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1852  * use the global biovec slabs created for general use.
1853  */
1854 mempool_t *biovec_create_pool(int pool_entries)
1855 {
1856         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BIOVEC_MAX_IDX;
1857
1858         return mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1859 }
1860
1861 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1862 {
1863         if (bs->rescue_workqueue)
1864                 destroy_workqueue(bs->rescue_workqueue);
1865
1866         if (bs->bio_pool)
1867                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1868
1869         if (bs->bvec_pool)
1870                 mempool_destroy(bs->bvec_pool);
1871
1872         bioset_integrity_free(bs);
1873         bio_put_slab(bs);
1874
1875         kfree(bs);
1876 }
1877 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1878
1879 static struct bio_set *__bioset_create(unsigned int pool_size,
1880                                        unsigned int front_pad,
1881                                        bool create_bvec_pool)
1882 {
1883         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1884         struct bio_set *bs;
1885
1886         bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1887         if (!bs)
1888                 return NULL;
1889
1890         bs->front_pad = front_pad;
1891
1892         spin_lock_init(&bs->rescue_lock);
1893         bio_list_init(&bs->rescue_list);
1894         INIT_WORK(&bs->rescue_work, bio_alloc_rescue);
1895
1896         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
1897         if (!bs->bio_slab) {
1898                 kfree(bs);
1899                 return NULL;
1900         }
1901
1902         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, bs->bio_slab);
1903         if (!bs->bio_pool)
1904                 goto bad;
1905
1906         if (create_bvec_pool) {
1907                 bs->bvec_pool = biovec_create_pool(pool_size);
1908                 if (!bs->bvec_pool)
1909                         goto bad;
1910         }
1911
1912         bs->rescue_workqueue = alloc_workqueue("bioset", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1913         if (!bs->rescue_workqueue)
1914                 goto bad;
1915
1916         return bs;
1917 bad:
1918         bioset_free(bs);
1919         return NULL;
1920 }
1921
1922 /**
1923  * bioset_create  - Create a bio_set
1924  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1925  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1926  *
1927  * Description:
1928  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1929  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1930  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1931  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1932  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1933  *    or things will break badly.
1934  */
1935 struct bio_set *bioset_create(unsigned int pool_size, unsigned int front_pad)
1936 {
1937         return __bioset_create(pool_size, front_pad, true);
1938 }
1939 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1940
1941 /**
1942  * bioset_create_nobvec  - Create a bio_set without bio_vec mempool
1943  * @pool_size:  Number of bio to cache in the mempool
1944  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1945  *
1946  * Description:
1947  *    Same functionality as bioset_create() except that mempool is not
1948  *    created for bio_vecs. Saving some memory for bio_clone_fast() users.
1949  */
1950 struct bio_set *bioset_create_nobvec(unsigned int pool_size, unsigned int front_pad)
1951 {
1952         return __bioset_create(pool_size, front_pad, false);
1953 }
1954 EXPORT_SYMBOL(bioset_create_nobvec);
1955
1956 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1957
1958 /**
1959  * bio_associate_blkcg - associate a bio with the specified blkcg
1960  * @bio: target bio
1961  * @blkcg_css: css of the blkcg to associate
1962  *
1963  * Associate @bio with the blkcg specified by @blkcg_css.  Block layer will
1964  * treat @bio as if it were issued by a task which belongs to the blkcg.
1965  *
1966  * This function takes an extra reference of @blkcg_css which will be put
1967  * when @bio is released.  The caller must own @bio and is responsible for
1968  * synchronizing calls to this function.
1969  */
1970 int bio_associate_blkcg(struct bio *bio, struct cgroup_subsys_state *blkcg_css)
1971 {
1972         if (unlikely(bio->bi_css))
1973                 return -EBUSY;
1974         css_get(blkcg_css);
1975         bio->bi_css = blkcg_css;
1976         return 0;
1977 }
1978 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkcg);
1979
1980 /**
1981  * bio_associate_current - associate a bio with %current
1982  * @bio: target bio
1983  *
1984  * Associate @bio with %current if it hasn't been associated yet.  Block
1985  * layer will treat @bio as if it were issued by %current no matter which
1986  * task actually issues it.
1987  *
1988  * This function takes an extra reference of @task's io_context and blkcg
1989  * which will be put when @bio is released.  The caller must own @bio,
1990  * ensure %current->io_context exists, and is responsible for synchronizing
1991  * calls to this function.
1992  */
1993 int bio_associate_current(struct bio *bio)
1994 {
1995         struct io_context *ioc;
1996
1997         if (bio->bi_css)
1998                 return -EBUSY;
1999
2000         ioc = current->io_context;
2001         if (!ioc)
2002                 return -ENOENT;
2003
2004         get_io_context_active(ioc);
2005         bio->bi_ioc = ioc;
2006         bio->bi_css = task_get_css(current, io_cgrp_id);
2007         return 0;
2008 }
2009 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_current);
2010
2011 /**
2012  * bio_disassociate_task - undo bio_associate_current()
2013  * @bio: target bio
2014  */
2015 void bio_disassociate_task(struct bio *bio)
2016 {
2017         if (bio->bi_ioc) {
2018                 put_io_context(bio->bi_ioc);
2019                 bio->bi_ioc = NULL;
2020         }
2021         if (bio->bi_css) {
2022                 css_put(bio->bi_css);
2023                 bio->bi_css = NULL;
2024         }
2025 }
2026
2027 /**
2028  * bio_clone_blkcg_association - clone blkcg association from src to dst bio
2029  * @dst: destination bio
2030  * @src: source bio
2031  */
2032 void bio_clone_blkcg_association(struct bio *dst, struct bio *src)
2033 {
2034         if (src->bi_css)
2035                 WARN_ON(bio_associate_blkcg(dst, src->bi_css));
2036 }
2037
2038 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
2039
2040 static void __init biovec_init_slabs(void)
2041 {
2042         int i;
2043
2044         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
2045                 int size;
2046                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
2047
2048                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
2049                         bvs->slab = NULL;
2050                         continue;
2051                 }
2052
2053                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
2054                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
2055                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
2056         }
2057 }
2058
2059 static int __init init_bio(void)
2060 {
2061         bio_slab_max = 2;
2062         bio_slab_nr = 0;
2063         bio_slabs = kzalloc(bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab), GFP_KERNEL);
2064         if (!bio_slabs)
2065                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2066
2067         bio_integrity_init();
2068         biovec_init_slabs();
2069
2070         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
2071         if (!fs_bio_set)
2072                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2073
2074         if (bioset_integrity_create(fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
2075                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
2076
2077         return 0;
2078 }
2079 subsys_initcall(init_bio);