fs/bio.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@suse.de>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11  * GNU General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
  14  * along with this program; if not, write to the Free Software
  15  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
  16  *
  17  */
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/swap.h>
  20 #include <linux/bio.h>
  21 #include <linux/blkdev.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <linux/mempool.h>
  27 #include <linux/workqueue.h>
  28
  29 #define BIO_POOL_SIZE 256
  30
  31 static mempool_t *bio_pool;
  32 static kmem_cache_t *bio_slab;
  33
  34 #define BIOVEC_NR_POOLS 6
  35
  36 /*
  37  * a small number of entries is fine, not going to be performance critical.
  38  * basically we just need to survive
  39  */
  40 #define BIO_SPLIT_ENTRIES 8
  41 mempool_t *bio_split_pool;
  42
  43 struct biovec_pool {
  44         int nr_vecs;
  45         char *name;
  46         kmem_cache_t *slab;
  47         mempool_t *pool;
  48 };
  49
  50 /*
  51  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
  52  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
  53  * unsigned short
  54  */
  55
  56 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
  57 static struct biovec_pool bvec_array[BIOVEC_NR_POOLS] = {
  58         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
  59 };
  60 #undef BV
  61
  62 static inline struct bio_vec *bvec_alloc(int gfp_mask, int nr, unsigned long *idx)
  63 {
  64         struct biovec_pool *bp;
  65         struct bio_vec *bvl;
  66
  67         /*
  68          * see comment near bvec_array define!
  69          */
  70         switch (nr) {
  71                 case   1        : *idx = 0; break;
  72                 case   2 ...   4: *idx = 1; break;
  73                 case   5 ...  16: *idx = 2; break;
  74                 case  17 ...  64: *idx = 3; break;
  75                 case  65 ... 128: *idx = 4; break;
  76                 case 129 ... BIO_MAX_PAGES: *idx = 5; break;
  77                 default:
  78                         return NULL;
  79         }
  80         /*
  81          * idx now points to the pool we want to allocate from
  82          */
  83         bp = bvec_array + *idx;
  84
  85         bvl = mempool_alloc(bp->pool, gfp_mask);
  86         if (bvl)
  87                 memset(bvl, 0, bp->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec));
  88         return bvl;
  89 }
  90
  91 /*
  92  * default destructor for a bio allocated with bio_alloc()
  93  */
  94 static void bio_destructor(struct bio *bio)
  95 {
  96         const int pool_idx = BIO_POOL_IDX(bio);
  97         struct biovec_pool *bp = bvec_array + pool_idx;
  98
  99         BIO_BUG_ON(pool_idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
 100
 101         mempool_free(bio->bi_io_vec, bp->pool);
 102         mempool_free(bio, bio_pool);
 103 }
 104
 105 inline void bio_init(struct bio *bio)
 106 {
 107         bio->bi_next = NULL;
 108         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
 109         bio->bi_rw = 0;
 110         bio->bi_vcnt = 0;
 111         bio->bi_idx = 0;
 112         bio->bi_phys_segments = 0;
 113         bio->bi_hw_segments = 0;
 114         bio->bi_hw_front_size = 0;
 115         bio->bi_hw_back_size = 0;
 116         bio->bi_size = 0;
 117         bio->bi_max_vecs = 0;
 118         bio->bi_end_io = NULL;
 119         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
 120         bio->bi_private = NULL;
 121 }
 122
 123 /**
 124  * bio_alloc - allocate a bio for I/O
 125  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
 126  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
 127  *
 128  * Description:
 129  *   bio_alloc will first try it's on mempool to satisfy the allocation.
 130  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
 131  *   for a &struct bio to become free.
 132  **/
 133 struct bio *bio_alloc(int gfp_mask, int nr_iovecs)
 134 {
 135         struct bio *bio = mempool_alloc(bio_pool, gfp_mask);
 136
 137         if (likely(bio)) {
 138                 struct bio_vec *bvl = NULL;
 139
 140                 bio_init(bio);
 141                 if (likely(nr_iovecs)) {
 142                         unsigned long idx;
 143
 144                         bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx);
 145                         if (unlikely(!bvl)) {
 146                                 mempool_free(bio, bio_pool);
 147                                 bio = NULL;
 148                                 goto out;
 149                         }
 150                         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
 151                         bio->bi_max_vecs = bvec_array[idx].nr_vecs;
 152                 }
 153                 bio->bi_io_vec = bvl;
 154                 bio->bi_destructor = bio_destructor;
 155         }
 156 out:
 157         return bio;
 158 }
 159
 160 /**
 161  * bio_put - release a reference to a bio
 162  * @bio:   bio to release reference to
 163  *
 164  * Description:
 165  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
 166  *   bio_alloc or bio_get. The last put of a bio will free it.
 167  **/
 168 void bio_put(struct bio *bio)
 169 {
 170         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
 171
 172         /*
 173          * last put frees it
 174          */
 175         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
 176                 bio->bi_next = NULL;
 177                 bio->bi_destructor(bio);
 178         }
 179 }
 180
 181 inline int bio_phys_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
 182 {
 183         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
 184                 blk_recount_segments(q, bio);
 185
 186         return bio->bi_phys_segments;
 187 }
 188
 189 inline int bio_hw_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
 190 {
 191         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
 192                 blk_recount_segments(q, bio);
 193
 194         return bio->bi_hw_segments;
 195 }
 196
 197 /**
 198  *      __bio_clone     -       clone a bio
 199  *      @bio: destination bio
 200  *      @bio_src: bio to clone
 201  *
 202  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
 203  *      the actual data it points to. Reference count of returned
 204  *      bio will be one.
 205  */
 206 inline void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
 207 {
 208         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio_src->bi_bdev);
 209
 210         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec, bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
 211
 212         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
 213         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
 214         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
 215         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
 216
 217         /*
 218          * notes -- maybe just leave bi_idx alone. assume identical mapping
 219          * for the clone
 220          */
 221         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
 222         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
 223         bio_phys_segments(q, bio);
 224         bio_hw_segments(q, bio);
 225 }
 226
 227 /**
 228  *      bio_clone       -       clone a bio
 229  *      @bio: bio to clone
 230  *      @gfp_mask: allocation priority
 231  *
 232  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
 233  */
 234 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, int gfp_mask)
 235 {
 236         struct bio *b = bio_alloc(gfp_mask, bio->bi_max_vecs);
 237
 238         if (b)
 239                 __bio_clone(b, bio);
 240
 241         return b;
 242 }
 243
 244 /**
 245  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
 246  *      @bdev:  I/O target
 247  *
 248  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
 249  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
 250  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
 251  *      on offset.
 252  */
 253 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
 254 {
 255         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bdev);
 256         int nr_pages;
 257
 258         nr_pages = ((q->max_sectors << 9) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 259         if (nr_pages > q->max_phys_segments)
 260                 nr_pages = q->max_phys_segments;
 261         if (nr_pages > q->max_hw_segments)
 262                 nr_pages = q->max_hw_segments;
 263
 264         return nr_pages;
 265 }
 266
 267 static int __bio_add_page(request_queue_t *q, struct bio *bio, struct page
 268                           *page, unsigned int len, unsigned int offset)
 269 {
 270         int retried_segments = 0;
 271         struct bio_vec *bvec;
 272
 273         /*
 274          * cloned bio must not modify vec list
 275          */
 276         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
 277                 return 0;
 278
 279         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
 280                 return 0;
 281
 282         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > q->max_sectors)
 283                 return 0;
 284
 285         /*
 286          * we might lose a segment or two here, but rather that than
 287          * make this too complex.
 288          */
 289
 290         while (bio->bi_phys_segments >= q->max_phys_segments
 291                || bio->bi_hw_segments >= q->max_hw_segments
 292                || BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_size)) {
 293
 294                 if (retried_segments)
 295                         return 0;
 296
 297                 retried_segments = 1;
 298                 blk_recount_segments(q, bio);
 299         }
 300
 301         /*
 302          * setup the new entry, we might clear it again later if we
 303          * cannot add the page
 304          */
 305         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
 306         bvec->bv_page = page;
 307         bvec->bv_len = len;
 308         bvec->bv_offset = offset;
 309
 310         /*
 311          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
 312          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
 313          * queue to get further control
 314          */
 315         if (q->merge_bvec_fn) {
 316                 /*
 317                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
 318                  * at this offset
 319                  */
 320                 if (q->merge_bvec_fn(q, bio, bvec) < len) {
 321                         bvec->bv_page = NULL;
 322                         bvec->bv_len = 0;
 323                         bvec->bv_offset = 0;
 324                         return 0;
 325                 }
 326         }
 327
 328         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
 329         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec) ||
 330             BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
 331                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 332
 333         bio->bi_vcnt++;
 334         bio->bi_phys_segments++;
 335         bio->bi_hw_segments++;
 336         bio->bi_size += len;
 337         return len;
 338 }
 339
 340 /**
 341  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
 342  *      @bio: destination bio
 343  *      @page: page to add
 344  *      @len: vec entry length
 345  *      @offset: vec entry offset
 346  *
 347  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
 348  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
 349  *      device limitations. The target block device must allow bio's
 350  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
 351  *      page to an empty bio.
 352  */
 353 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
 354                  unsigned int offset)
 355 {
 356         return __bio_add_page(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio, page,
 357                               len, offset);
 358 }
 359
 360 struct bio_map_data {
 361         struct bio_vec *iovecs;
 362         void __user *userptr;
 363 };
 364
 365 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio)
 366 {
 367         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
 368         bio->bi_private = bmd;
 369 }
 370
 371 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
 372 {
 373         kfree(bmd->iovecs);
 374         kfree(bmd);
 375 }
 376
 377 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs)
 378 {
 379         struct bio_map_data *bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), GFP_KERNEL);
 380
 381         if (!bmd)
 382                 return NULL;
 383
 384         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, GFP_KERNEL);
 385         if (bmd->iovecs)
 386                 return bmd;
 387
 388         kfree(bmd);
 389         return NULL;
 390 }
 391
 392 /**
 393  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
 394  *      @bio: bio being terminated
 395  *
 396  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
 397  *      to user space in case of a read.
 398  */
 399 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
 400 {
 401         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
 402         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
 403         struct bio_vec *bvec;
 404         int i, ret = 0;
 405
 406         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
 407                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
 408                 unsigned int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
 409
 410                 if (read && !ret && copy_to_user(bmd->userptr, addr, len))
 411                         ret = -EFAULT;
 412
 413                 __free_page(bvec->bv_page);
 414                 bmd->userptr += len;
 415         }
 416         bio_free_map_data(bmd);
 417         bio_put(bio);
 418         return ret;
 419 }
 420
 421 /**
 422  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
 423  *      @q: destination block queue
 424  *      @uaddr: start of user address
 425  *      @len: length in bytes
 426  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
 427  *
 428  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
 429  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
 430  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
 431  */
 432 struct bio *bio_copy_user(request_queue_t *q, unsigned long uaddr,
 433                           unsigned int len, int write_to_vm)
 434 {
 435         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 436         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 437         struct bio_map_data *bmd;
 438         struct bio_vec *bvec;
 439         struct page *page;
 440         struct bio *bio;
 441         int i, ret;
 442
 443         bmd = bio_alloc_map_data(end - start);
 444         if (!bmd)
 445                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 446
 447         bmd->userptr = (void __user *) uaddr;
 448
 449         ret = -ENOMEM;
 450         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, end - start);
 451         if (!bio)
 452                 goto out_bmd;
 453
 454         bio->bi_rw |= (!write_to_vm << BIO_RW);
 455
 456         ret = 0;
 457         while (len) {
 458                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
 459
 460                 if (bytes > len)
 461                         bytes = len;
 462
 463                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | GFP_KERNEL);
 464                 if (!page) {
 465                         ret = -ENOMEM;
 466                         break;
 467                 }
 468
 469                 if (__bio_add_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes) {
 470                         ret = -EINVAL;
 471                         break;
 472                 }
 473
 474                 len -= bytes;
 475         }
 476
 477         if (ret)
 478                 goto cleanup;
 479
 480         /*
 481          * success
 482          */
 483         if (!write_to_vm) {
 484                 char __user *p = (char __user *) uaddr;
 485
 486                 /*
 487                  * for a write, copy in data to kernel pages
 488                  */
 489                 ret = -EFAULT;
 490                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 491                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
 492
 493                         if (copy_from_user(addr, p, bvec->bv_len))
 494                                 goto cleanup;
 495                         p += bvec->bv_len;
 496                 }
 497         }
 498
 499         bio_set_map_data(bmd, bio);
 500         return bio;
 501 cleanup:
 502         bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
 503                 __free_page(bvec->bv_page);
 504
 505         bio_put(bio);
 506 out_bmd:
 507         bio_free_map_data(bmd);
 508         return ERR_PTR(ret);
 509 }
 510
 511 static struct bio *__bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
 512                                   unsigned long uaddr, unsigned int len,
 513                                   int write_to_vm)
 514 {
 515         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 516         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
 517         const int nr_pages = end - start;
 518         int ret, offset, i;
 519         struct page **pages;
 520         struct bio *bio;
 521
 522         /*
 523          * transfer and buffer must be aligned to at least hardsector
 524          * size for now, in the future we can relax this restriction
 525          */
 526         if ((uaddr & queue_dma_alignment(q)) || (len & queue_dma_alignment(q)))
 527                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 528
 529         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
 530         if (!bio)
 531                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 532
 533         ret = -ENOMEM;
 534         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 535         if (!pages)
 536                 goto out;
 537
 538         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 539         ret = get_user_pages(current, current->mm, uaddr, nr_pages,
 540                                                 write_to_vm, 0, pages, NULL);
 541         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 542
 543         if (ret < nr_pages)
 544                 goto out;
 545
 546         bio->bi_bdev = bdev;
 547
 548         offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
 549         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 550                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
 551
 552                 if (len <= 0)
 553                         break;
 554
 555                 if (bytes > len)
 556                         bytes = len;
 557
 558                 /*
 559                  * sorry...
 560                  */
 561                 if (__bio_add_page(q, bio, pages[i], bytes, offset) < bytes)
 562                         break;
 563
 564                 len -= bytes;
 565                 offset = 0;
 566         }
 567
 568         /*
 569          * release the pages we didn't map into the bio, if any
 570          */
 571         while (i < nr_pages)
 572                 page_cache_release(pages[i++]);
 573
 574         kfree(pages);
 575
 576         /*
 577          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
 578          */
 579         if (!write_to_vm)
 580                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
 581
 582         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
 583         return bio;
 584 out:
 585         kfree(pages);
 586         bio_put(bio);
 587         return ERR_PTR(ret);
 588 }
 589
 590 /**
 591  *      bio_map_user    -       map user address into bio
 592  *      @bdev: destination block device
 593  *      @uaddr: start of user address
 594  *      @len: length in bytes
 595  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
 596  *
 597  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
 598  *      device. Returns an error pointer in case of error.
 599  */
 600 struct bio *bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
 601                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm)
 602 {
 603         struct bio *bio;
 604
 605         bio = __bio_map_user(q, bdev, uaddr, len, write_to_vm);
 606
 607         if (IS_ERR(bio))
 608                 return bio;
 609
 610         /*
 611          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
 612          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
 613          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
 614          * reference to it
 615          */
 616         bio_get(bio);
 617
 618         if (bio->bi_size == len)
 619                 return bio;
 620
 621         /*
 622          * don't support partial mappings
 623          */
 624         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
 625         bio_unmap_user(bio);
 626         return ERR_PTR(-EINVAL);
 627 }
 628
 629 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
 630 {
 631         struct bio_vec *bvec;
 632         int i;
 633
 634         /*
 635          * make sure we dirty pages we wrote to
 636          */
 637         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
 638                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
 639                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
 640
 641                 page_cache_release(bvec->bv_page);
 642         }
 643
 644         bio_put(bio);
 645 }
 646
 647 /**
 648  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
 649  *      @bio:           the bio being unmapped
 650  *
 651  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
 652  *      a process context.
 653  *
 654  *      bio_unmap_user() may sleep.
 655  */
 656 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
 657 {
 658         __bio_unmap_user(bio);
 659         bio_put(bio);
 660 }
 661
 662 /*
 663  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
 664  * for performing direct-IO in BIOs.
 665  *
 666  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
 667  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
 668  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
 669  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
 670  * in process context.
 671  *
 672  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
 673  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
 674  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
 675  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
 676  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
 677  *
 678  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
 679  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
 680  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
 681  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
 682  * pagecache.
 683  *
 684  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
 685  * deferred bio dirtying paths.
 686  */
 687
 688 /*
 689  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
 690  */
 691 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
 692 {
 693         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
 694         int i;
 695
 696         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
 697                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
 698
 699                 if (page && !PageCompound(page))
 700                         set_page_dirty_lock(page);
 701         }
 702 }
 703
 704 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
 705 {
 706         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
 707         int i;
 708
 709         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
 710                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
 711
 712                 if (page)
 713                         put_page(page);
 714         }
 715 }
 716
 717 /*
 718  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
 719  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
 720  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
 721  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
 722  *
 723  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
 724  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
 725  * run one bio_put() against the BIO.
 726  */
 727
 728 static void bio_dirty_fn(void *data);
 729
 730 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn, NULL);
 731 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
 732 static struct bio *bio_dirty_list;
 733
 734 /*
 735  * This runs in process context
 736  */
 737 static void bio_dirty_fn(void *data)
 738 {
 739         unsigned long flags;
 740         struct bio *bio;
 741
 742         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
 743         bio = bio_dirty_list;
 744         bio_dirty_list = NULL;
 745         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
 746
 747         while (bio) {
 748                 struct bio *next = bio->bi_private;
 749
 750                 bio_set_pages_dirty(bio);
 751                 bio_release_pages(bio);
 752                 bio_put(bio);
 753                 bio = next;
 754         }
 755 }
 756
 757 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
 758 {
 759         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
 760         int nr_clean_pages = 0;
 761         int i;
 762
 763         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
 764                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
 765
 766                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
 767                         page_cache_release(page);
 768                         bvec[i].bv_page = NULL;
 769                 } else {
 770                         nr_clean_pages++;
 771                 }
 772         }
 773
 774         if (nr_clean_pages) {
 775                 unsigned long flags;
 776
 777                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
 778                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
 779                 bio_dirty_list = bio;
 780                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
 781                 schedule_work(&bio_dirty_work);
 782         } else {
 783                 bio_put(bio);
 784         }
 785 }
 786
 787 /**
 788  * bio_endio - end I/O on a bio
 789  * @bio:        bio
 790  * @bytes_done: number of bytes completed
 791  * @error:      error, if any
 792  *
 793  * Description:
 794  *   bio_endio() will end I/O on @bytes_done number of bytes. This may be
 795  *   just a partial part of the bio, or it may be the whole bio. bio_endio()
 796  *   is the preferred way to end I/O on a bio, it takes care of decrementing
 797  *   bi_size and clearing BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and
 798  *   and one of the established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in
 799  *   case something went wrong. Noone should call bi_end_io() directly on
 800  *   a bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
 801  **/
 802 void bio_endio(struct bio *bio, unsigned int bytes_done, int error)
 803 {
 804         if (error)
 805                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
 806
 807         if (unlikely(bytes_done > bio->bi_size)) {
 808                 printk("%s: want %u bytes done, only %u left\n", __FUNCTION__,
 809                                                 bytes_done, bio->bi_size);
 810                 bytes_done = bio->bi_size;
 811         }
 812
 813         bio->bi_size -= bytes_done;
 814         bio->bi_sector += (bytes_done >> 9);
 815
 816         if (bio->bi_end_io)
 817                 bio->bi_end_io(bio, bytes_done, error);
 818 }
 819
 820 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
 821 {
 822         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
 823                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
 824
 825                 bio_endio(master, master->bi_size, bp->error);
 826                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
 827         }
 828 }
 829
 830 static int bio_pair_end_1(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
 831 {
 832         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
 833
 834         if (err)
 835                 bp->error = err;
 836
 837         if (bi->bi_size)
 838                 return 1;
 839
 840         bio_pair_release(bp);
 841         return 0;
 842 }
 843
 844 static int bio_pair_end_2(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
 845 {
 846         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
 847
 848         if (err)
 849                 bp->error = err;
 850
 851         if (bi->bi_size)
 852                 return 1;
 853
 854         bio_pair_release(bp);
 855         return 0;
 856 }
 857
 858 /*
 859  * split a bio - only worry about a bio with a single page
 860  * in it's iovec
 861  */
 862 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, mempool_t *pool, int first_sectors)
 863 {
 864         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(pool, GFP_NOIO);
 865
 866         if (!bp)
 867                 return bp;
 868
 869         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
 870         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
 871         atomic_set(&bp->cnt, 3);
 872         bp->error = 0;
 873         bp->bio1 = *bi;
 874         bp->bio2 = *bi;
 875         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
 876         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
 877         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
 878
 879         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
 880         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
 881         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
 882         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
 883         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
 884
 885         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
 886         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
 887
 888         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
 889         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
 890
 891         bp->bio1.bi_private = bi;
 892         bp->bio2.bi_private = pool;
 893
 894         return bp;
 895 }
 896
 897 static void *bio_pair_alloc(int gfp_flags, void *data)
 898 {
 899         return kmalloc(sizeof(struct bio_pair), gfp_flags);
 900 }
 901
 902 static void bio_pair_free(void *bp, void *data)
 903 {
 904         kfree(bp);
 905 }
 906
 907 static void __init biovec_init_pools(void)
 908 {
 909         int i, size, megabytes, pool_entries = BIO_POOL_SIZE;
 910         int scale = BIOVEC_NR_POOLS;
 911
 912         megabytes = nr_free_pages() >> (20 - PAGE_SHIFT);
 913
 914         /*
 915          * find out where to start scaling
 916          */
 917         if (megabytes <= 16)
 918                 scale = 0;
 919         else if (megabytes <= 32)
 920                 scale = 1;
 921         else if (megabytes <= 64)
 922                 scale = 2;
 923         else if (megabytes <= 96)
 924                 scale = 3;
 925         else if (megabytes <= 128)
 926                 scale = 4;
 927
 928         /*
 929          * scale number of entries
 930          */
 931         pool_entries = megabytes * 2;
 932         if (pool_entries > 256)
 933                 pool_entries = 256;
 934
 935         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
 936                 struct biovec_pool *bp = bvec_array + i;
 937
 938                 size = bp->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
 939
 940                 bp->slab = kmem_cache_create(bp->name, size, 0,
 941                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
 942
 943                 if (i >= scale)
 944                         pool_entries >>= 1;
 945
 946                 bp->pool = mempool_create(pool_entries, mempool_alloc_slab,
 947                                         mempool_free_slab, bp->slab);
 948                 if (!bp->pool)
 949                         panic("biovec: can't init mempool\n");
 950         }
 951 }
 952
 953 static int __init init_bio(void)
 954 {
 955         bio_slab = kmem_cache_create("bio", sizeof(struct bio), 0,
 956                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
 957         bio_pool = mempool_create(BIO_POOL_SIZE, mempool_alloc_slab,
 958                                 mempool_free_slab, bio_slab);
 959         if (!bio_pool)
 960                 panic("bio: can't create mempool\n");
 961
 962         biovec_init_pools();
 963
 964         bio_split_pool = mempool_create(BIO_SPLIT_ENTRIES,
 965                                 bio_pair_alloc, bio_pair_free, NULL);
 966         if (!bio_split_pool)
 967                 panic("bio: can't create split pool\n");
 968
 969         return 0;
 970 }
 971
 972 subsys_initcall(init_bio);
 973
 974 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
 975 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
 976 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
 977 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
 978 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
 979 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
 980 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
 981 EXPORT_SYMBOL(bio_hw_segments);
 982 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
 983 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
 984 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
 985 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
 986 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
 987 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
 988 EXPORT_SYMBOL(bio_split_pool);
 989 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
 990 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);