56a06f94fb63e5f6bcdeb3ffa6dc18055cc3c364
[linux-2.6-microblaze.git] / block / bio.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
4  */
5 #include <linux/mm.h>
6 #include <linux/swap.h>
7 #include <linux/bio.h>
8 #include <linux/blkdev.h>
9 #include <linux/uio.h>
10 #include <linux/iocontext.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/export.h>
15 #include <linux/mempool.h>
16 #include <linux/workqueue.h>
17 #include <linux/cgroup.h>
18 #include <linux/blk-cgroup.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/sched/sysctl.h>
21 #include <linux/blk-crypto.h>
22 #include <linux/xarray.h>
23
24 #include <trace/events/block.h>
25 #include "blk.h"
26 #include "blk-rq-qos.h"
27
28 /*
29  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
30  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
31  */
32 #define BIO_INLINE_VECS         4
33
34 /*
35  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
36  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
37  * unsigned short
38  */
39 #define BV(x, n) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"#n }
40 static struct biovec_slab bvec_slabs[BVEC_POOL_NR] __read_mostly = {
41         BV(1, 1), BV(4, 4), BV(16, 16), BV(64, 64), BV(128, 128), BV(BIO_MAX_PAGES, max),
42 };
43 #undef BV
44
45 /*
46  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
47  * IO code that does not need private memory pools.
48  */
49 struct bio_set fs_bio_set;
50 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
51
52 /*
53  * Our slab pool management
54  */
55 struct bio_slab {
56         struct kmem_cache *slab;
57         unsigned int slab_ref;
58         unsigned int slab_size;
59         char name[8];
60 };
61 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
62 static DEFINE_XARRAY(bio_slabs);
63
64 static struct bio_slab *create_bio_slab(unsigned int size)
65 {
66         struct bio_slab *bslab = kzalloc(sizeof(*bslab), GFP_KERNEL);
67
68         if (!bslab)
69                 return NULL;
70
71         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", size);
72         bslab->slab = kmem_cache_create(bslab->name, size,
73                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
74         if (!bslab->slab)
75                 goto fail_alloc_slab;
76
77         bslab->slab_ref = 1;
78         bslab->slab_size = size;
79
80         if (!xa_err(xa_store(&bio_slabs, size, bslab, GFP_KERNEL)))
81                 return bslab;
82
83         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
84
85 fail_alloc_slab:
86         kfree(bslab);
87         return NULL;
88 }
89
90 static inline unsigned int bs_bio_slab_size(struct bio_set *bs)
91 {
92         return bs->front_pad + sizeof(struct bio) + bs->back_pad;
93 }
94
95 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(struct bio_set *bs)
96 {
97         unsigned int size = bs_bio_slab_size(bs);
98         struct bio_slab *bslab;
99
100         mutex_lock(&bio_slab_lock);
101         bslab = xa_load(&bio_slabs, size);
102         if (bslab)
103                 bslab->slab_ref++;
104         else
105                 bslab = create_bio_slab(size);
106         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
107
108         if (bslab)
109                 return bslab->slab;
110         return NULL;
111 }
112
113 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
114 {
115         struct bio_slab *bslab = NULL;
116         unsigned int slab_size = bs_bio_slab_size(bs);
117
118         mutex_lock(&bio_slab_lock);
119
120         bslab = xa_load(&bio_slabs, slab_size);
121         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
122                 goto out;
123
124         WARN_ON_ONCE(bslab->slab != bs->bio_slab);
125
126         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
127
128         if (--bslab->slab_ref)
129                 goto out;
130
131         xa_erase(&bio_slabs, slab_size);
132
133         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
134         kfree(bslab);
135
136 out:
137         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
138 }
139
140 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
141 {
142         return bvec_slabs[--idx].nr_vecs;
143 }
144
145 void bvec_free(mempool_t *pool, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
146 {
147         if (!idx)
148                 return;
149         idx--;
150
151         BIO_BUG_ON(idx >= BVEC_POOL_NR);
152
153         if (idx == BVEC_POOL_MAX) {
154                 mempool_free(bv, pool);
155         } else {
156                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
157
158                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
159         }
160 }
161
162 struct bio_vec *bvec_alloc(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
163                            mempool_t *pool)
164 {
165         struct bio_vec *bvl;
166
167         /*
168          * see comment near bvec_array define!
169          */
170         switch (nr) {
171         case 1:
172                 *idx = 0;
173                 break;
174         case 2 ... 4:
175                 *idx = 1;
176                 break;
177         case 5 ... 16:
178                 *idx = 2;
179                 break;
180         case 17 ... 64:
181                 *idx = 3;
182                 break;
183         case 65 ... 128:
184                 *idx = 4;
185                 break;
186         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
187                 *idx = 5;
188                 break;
189         default:
190                 return NULL;
191         }
192
193         /*
194          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
195          * 1-vec entry pool is mempool backed.
196          */
197         if (*idx == BVEC_POOL_MAX) {
198 fallback:
199                 bvl = mempool_alloc(pool, gfp_mask);
200         } else {
201                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
202                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_IO);
203
204                 /*
205                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
206                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
207                  * in case of failure.
208                  */
209                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
210
211                 /*
212                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_DIRECT_RECLAIM
213                  * is set, retry with the 1-entry mempool
214                  */
215                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
216                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))) {
217                         *idx = BVEC_POOL_MAX;
218                         goto fallback;
219                 }
220         }
221
222         (*idx)++;
223         return bvl;
224 }
225
226 void bio_uninit(struct bio *bio)
227 {
228 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
229         if (bio->bi_blkg) {
230                 blkg_put(bio->bi_blkg);
231                 bio->bi_blkg = NULL;
232         }
233 #endif
234         if (bio_integrity(bio))
235                 bio_integrity_free(bio);
236
237         bio_crypt_free_ctx(bio);
238 }
239 EXPORT_SYMBOL(bio_uninit);
240
241 static void bio_free(struct bio *bio)
242 {
243         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
244         void *p;
245
246         bio_uninit(bio);
247
248         if (bs) {
249                 bvec_free(&bs->bvec_pool, bio->bi_io_vec, BVEC_POOL_IDX(bio));
250
251                 /*
252                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
253                  */
254                 p = bio;
255                 p -= bs->front_pad;
256
257                 mempool_free(p, &bs->bio_pool);
258         } else {
259                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
260                 kfree(bio);
261         }
262 }
263
264 /*
265  * Users of this function have their own bio allocation. Subsequently,
266  * they must remember to pair any call to bio_init() with bio_uninit()
267  * when IO has completed, or when the bio is released.
268  */
269 void bio_init(struct bio *bio, struct bio_vec *table,
270               unsigned short max_vecs)
271 {
272         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
273         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
274         atomic_set(&bio->__bi_cnt, 1);
275
276         bio->bi_io_vec = table;
277         bio->bi_max_vecs = max_vecs;
278 }
279 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
280
281 /**
282  * bio_reset - reinitialize a bio
283  * @bio:        bio to reset
284  *
285  * Description:
286  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
287  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
288  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
289  *   comment in struct bio.
290  */
291 void bio_reset(struct bio *bio)
292 {
293         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
294
295         bio_uninit(bio);
296
297         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
298         bio->bi_flags = flags;
299         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
300 }
301 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
302
303 static struct bio *__bio_chain_endio(struct bio *bio)
304 {
305         struct bio *parent = bio->bi_private;
306
307         if (!parent->bi_status)
308                 parent->bi_status = bio->bi_status;
309         bio_put(bio);
310         return parent;
311 }
312
313 static void bio_chain_endio(struct bio *bio)
314 {
315         bio_endio(__bio_chain_endio(bio));
316 }
317
318 /**
319  * bio_chain - chain bio completions
320  * @bio: the target bio
321  * @parent: the parent bio of @bio
322  *
323  * The caller won't have a bi_end_io called when @bio completes - instead,
324  * @parent's bi_end_io won't be called until both @parent and @bio have
325  * completed; the chained bio will also be freed when it completes.
326  *
327  * The caller must not set bi_private or bi_end_io in @bio.
328  */
329 void bio_chain(struct bio *bio, struct bio *parent)
330 {
331         BUG_ON(bio->bi_private || bio->bi_end_io);
332
333         bio->bi_private = parent;
334         bio->bi_end_io  = bio_chain_endio;
335         bio_inc_remaining(parent);
336 }
337 EXPORT_SYMBOL(bio_chain);
338
339 static void bio_alloc_rescue(struct work_struct *work)
340 {
341         struct bio_set *bs = container_of(work, struct bio_set, rescue_work);
342         struct bio *bio;
343
344         while (1) {
345                 spin_lock(&bs->rescue_lock);
346                 bio = bio_list_pop(&bs->rescue_list);
347                 spin_unlock(&bs->rescue_lock);
348
349                 if (!bio)
350                         break;
351
352                 submit_bio_noacct(bio);
353         }
354 }
355
356 static void punt_bios_to_rescuer(struct bio_set *bs)
357 {
358         struct bio_list punt, nopunt;
359         struct bio *bio;
360
361         if (WARN_ON_ONCE(!bs->rescue_workqueue))
362                 return;
363         /*
364          * In order to guarantee forward progress we must punt only bios that
365          * were allocated from this bio_set; otherwise, if there was a bio on
366          * there for a stacking driver higher up in the stack, processing it
367          * could require allocating bios from this bio_set, and doing that from
368          * our own rescuer would be bad.
369          *
370          * Since bio lists are singly linked, pop them all instead of trying to
371          * remove from the middle of the list:
372          */
373
374         bio_list_init(&punt);
375         bio_list_init(&nopunt);
376
377         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[0])))
378                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
379         current->bio_list[0] = nopunt;
380
381         bio_list_init(&nopunt);
382         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[1])))
383                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
384         current->bio_list[1] = nopunt;
385
386         spin_lock(&bs->rescue_lock);
387         bio_list_merge(&bs->rescue_list, &punt);
388         spin_unlock(&bs->rescue_lock);
389
390         queue_work(bs->rescue_workqueue, &bs->rescue_work);
391 }
392
393 /**
394  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
395  * @gfp_mask:   the GFP_* mask given to the slab allocator
396  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
397  * @bs:         the bio_set to allocate from.
398  *
399  * Description:
400  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
401  *   backed by the @bs's mempool.
402  *
403  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set then bio_alloc will
404  *   always be able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees.
405  *   To make this work, callers must never allocate more than 1 bio at a time
406  *   from this pool. Callers that need to allocate more than 1 bio must always
407  *   submit the previously allocated bio for IO before attempting to allocate
408  *   a new one. Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
409  *
410  *   Note that when running under submit_bio_noacct() (i.e. any block
411  *   driver), bios are not submitted until after you return - see the code in
412  *   submit_bio_noacct() that converts recursion into iteration, to prevent
413  *   stack overflows.
414  *
415  *   This would normally mean allocating multiple bios under
416  *   submit_bio_noacct() would be susceptible to deadlocks, but we have
417  *   deadlock avoidance code that resubmits any blocked bios from a rescuer
418  *   thread.
419  *
420  *   However, we do not guarantee forward progress for allocations from other
421  *   mempools. Doing multiple allocations from the same mempool under
422  *   submit_bio_noacct() should be avoided - instead, use bio_set's front_pad
423  *   for per bio allocations.
424  *
425  *   RETURNS:
426  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
427  */
428 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs,
429                              struct bio_set *bs)
430 {
431         gfp_t saved_gfp = gfp_mask;
432         unsigned front_pad;
433         unsigned inline_vecs;
434         struct bio_vec *bvl = NULL;
435         struct bio *bio;
436         void *p;
437
438         if (!bs) {
439                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
440                         return NULL;
441
442                 p = kmalloc(struct_size(bio, bi_inline_vecs, nr_iovecs), gfp_mask);
443                 front_pad = 0;
444                 inline_vecs = nr_iovecs;
445         } else {
446                 /* should not use nobvec bioset for nr_iovecs > 0 */
447                 if (WARN_ON_ONCE(!mempool_initialized(&bs->bvec_pool) &&
448                                  nr_iovecs > 0))
449                         return NULL;
450                 /*
451                  * submit_bio_noacct() 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 submit_bio_noacct(). 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                     bs->rescue_workqueue)
475                         gfp_mask &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;
476
477                 p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
478                 if (!p && gfp_mask != saved_gfp) {
479                         punt_bios_to_rescuer(bs);
480                         gfp_mask = saved_gfp;
481                         p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
482                 }
483
484                 front_pad = bs->front_pad;
485                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
486         }
487
488         if (unlikely(!p))
489                 return NULL;
490
491         bio = p + front_pad;
492         bio_init(bio, NULL, 0);
493
494         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
495                 unsigned long idx = 0;
496
497                 bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
498                 if (!bvl && gfp_mask != saved_gfp) {
499                         punt_bios_to_rescuer(bs);
500                         gfp_mask = saved_gfp;
501                         bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
502                 }
503
504                 if (unlikely(!bvl))
505                         goto err_free;
506
507                 bio->bi_flags |= idx << BVEC_POOL_OFFSET;
508                 bio->bi_max_vecs = bvec_nr_vecs(idx);
509         } else if (nr_iovecs) {
510                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
511                 bio->bi_max_vecs = inline_vecs;
512         }
513
514         bio->bi_pool = bs;
515         bio->bi_io_vec = bvl;
516         return bio;
517
518 err_free:
519         mempool_free(p, &bs->bio_pool);
520         return NULL;
521 }
522 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
523
524 void zero_fill_bio_iter(struct bio *bio, struct bvec_iter start)
525 {
526         unsigned long flags;
527         struct bio_vec bv;
528         struct bvec_iter iter;
529
530         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, start) {
531                 char *data = bvec_kmap_irq(&bv, &flags);
532                 memset(data, 0, bv.bv_len);
533                 flush_dcache_page(bv.bv_page);
534                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
535         }
536 }
537 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio_iter);
538
539 /**
540  * bio_truncate - truncate the bio to small size of @new_size
541  * @bio:        the bio to be truncated
542  * @new_size:   new size for truncating the bio
543  *
544  * Description:
545  *   Truncate the bio to new size of @new_size. If bio_op(bio) is
546  *   REQ_OP_READ, zero the truncated part. This function should only
547  *   be used for handling corner cases, such as bio eod.
548  */
549 void bio_truncate(struct bio *bio, unsigned new_size)
550 {
551         struct bio_vec bv;
552         struct bvec_iter iter;
553         unsigned int done = 0;
554         bool truncated = false;
555
556         if (new_size >= bio->bi_iter.bi_size)
557                 return;
558
559         if (bio_op(bio) != REQ_OP_READ)
560                 goto exit;
561
562         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
563                 if (done + bv.bv_len > new_size) {
564                         unsigned offset;
565
566                         if (!truncated)
567                                 offset = new_size - done;
568                         else
569                                 offset = 0;
570                         zero_user(bv.bv_page, offset, bv.bv_len - offset);
571                         truncated = true;
572                 }
573                 done += bv.bv_len;
574         }
575
576  exit:
577         /*
578          * Don't touch bvec table here and make it really immutable, since
579          * fs bio user has to retrieve all pages via bio_for_each_segment_all
580          * in its .end_bio() callback.
581          *
582          * It is enough to truncate bio by updating .bi_size since we can make
583          * correct bvec with the updated .bi_size for drivers.
584          */
585         bio->bi_iter.bi_size = new_size;
586 }
587
588 /**
589  * guard_bio_eod - truncate a BIO to fit the block device
590  * @bio:        bio to truncate
591  *
592  * This allows us to do IO even on the odd last sectors of a device, even if the
593  * block size is some multiple of the physical sector size.
594  *
595  * We'll just truncate the bio to the size of the device, and clear the end of
596  * the buffer head manually.  Truly out-of-range accesses will turn into actual
597  * I/O errors, this only handles the "we need to be able to do I/O at the final
598  * sector" case.
599  */
600 void guard_bio_eod(struct bio *bio)
601 {
602         sector_t maxsector = bdev_nr_sectors(bio->bi_bdev);
603
604         if (!maxsector)
605                 return;
606
607         /*
608          * If the *whole* IO is past the end of the device,
609          * let it through, and the IO layer will turn it into
610          * an EIO.
611          */
612         if (unlikely(bio->bi_iter.bi_sector >= maxsector))
613                 return;
614
615         maxsector -= bio->bi_iter.bi_sector;
616         if (likely((bio->bi_iter.bi_size >> 9) <= maxsector))
617                 return;
618
619         bio_truncate(bio, maxsector << 9);
620 }
621
622 /**
623  * bio_put - release a reference to a bio
624  * @bio:   bio to release reference to
625  *
626  * Description:
627  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
628  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone_*. The last put of a bio will free it.
629  **/
630 void bio_put(struct bio *bio)
631 {
632         if (!bio_flagged(bio, BIO_REFFED))
633                 bio_free(bio);
634         else {
635                 BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->__bi_cnt));
636
637                 /*
638                  * last put frees it
639                  */
640                 if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_cnt))
641                         bio_free(bio);
642         }
643 }
644 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
645
646 /**
647  *      __bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
648  *      @bio: destination bio
649  *      @bio_src: bio to clone
650  *
651  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
652  *      the actual data it points to. Reference count of returned
653  *      bio will be one.
654  *
655  *      Caller must ensure that @bio_src is not freed before @bio.
656  */
657 void __bio_clone_fast(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
658 {
659         BUG_ON(bio->bi_pool && BVEC_POOL_IDX(bio));
660
661         /*
662          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
663          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
664          */
665         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
666         bio_set_flag(bio, BIO_CLONED);
667         if (bio_flagged(bio_src, BIO_THROTTLED))
668                 bio_set_flag(bio, BIO_THROTTLED);
669         bio->bi_opf = bio_src->bi_opf;
670         bio->bi_ioprio = bio_src->bi_ioprio;
671         bio->bi_write_hint = bio_src->bi_write_hint;
672         bio->bi_iter = bio_src->bi_iter;
673         bio->bi_io_vec = bio_src->bi_io_vec;
674
675         bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
676         blkcg_bio_issue_init(bio);
677 }
678 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone_fast);
679
680 /**
681  *      bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
682  *      @bio: bio to clone
683  *      @gfp_mask: allocation priority
684  *      @bs: bio_set to allocate from
685  *
686  *      Like __bio_clone_fast, only also allocates the returned bio
687  */
688 struct bio *bio_clone_fast(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask, struct bio_set *bs)
689 {
690         struct bio *b;
691
692         b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, bs);
693         if (!b)
694                 return NULL;
695
696         __bio_clone_fast(b, bio);
697
698         if (bio_crypt_clone(b, bio, gfp_mask) < 0)
699                 goto err_put;
700
701         if (bio_integrity(bio) &&
702             bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask) < 0)
703                 goto err_put;
704
705         return b;
706
707 err_put:
708         bio_put(b);
709         return NULL;
710 }
711 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_fast);
712
713 const char *bio_devname(struct bio *bio, char *buf)
714 {
715         return bdevname(bio->bi_bdev, buf);
716 }
717 EXPORT_SYMBOL(bio_devname);
718
719 static inline bool page_is_mergeable(const struct bio_vec *bv,
720                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int off,
721                 bool *same_page)
722 {
723         size_t bv_end = bv->bv_offset + bv->bv_len;
724         phys_addr_t vec_end_addr = page_to_phys(bv->bv_page) + bv_end - 1;
725         phys_addr_t page_addr = page_to_phys(page);
726
727         if (vec_end_addr + 1 != page_addr + off)
728                 return false;
729         if (xen_domain() && !xen_biovec_phys_mergeable(bv, page))
730                 return false;
731
732         *same_page = ((vec_end_addr & PAGE_MASK) == page_addr);
733         if (*same_page)
734                 return true;
735         return (bv->bv_page + bv_end / PAGE_SIZE) == (page + off / PAGE_SIZE);
736 }
737
738 /*
739  * Try to merge a page into a segment, while obeying the hardware segment
740  * size limit.  This is not for normal read/write bios, but for passthrough
741  * or Zone Append operations that we can't split.
742  */
743 static bool bio_try_merge_hw_seg(struct request_queue *q, struct bio *bio,
744                                  struct page *page, unsigned len,
745                                  unsigned offset, bool *same_page)
746 {
747         struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
748         unsigned long mask = queue_segment_boundary(q);
749         phys_addr_t addr1 = page_to_phys(bv->bv_page) + bv->bv_offset;
750         phys_addr_t addr2 = page_to_phys(page) + offset + len - 1;
751
752         if ((addr1 | mask) != (addr2 | mask))
753                 return false;
754         if (bv->bv_len + len > queue_max_segment_size(q))
755                 return false;
756         return __bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, same_page);
757 }
758
759 /**
760  * bio_add_hw_page - attempt to add a page to a bio with hw constraints
761  * @q: the target queue
762  * @bio: destination bio
763  * @page: page to add
764  * @len: vec entry length
765  * @offset: vec entry offset
766  * @max_sectors: maximum number of sectors that can be added
767  * @same_page: return if the segment has been merged inside the same page
768  *
769  * Add a page to a bio while respecting the hardware max_sectors, max_segment
770  * and gap limitations.
771  */
772 int bio_add_hw_page(struct request_queue *q, struct bio *bio,
773                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int offset,
774                 unsigned int max_sectors, bool *same_page)
775 {
776         struct bio_vec *bvec;
777
778         if (WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
779                 return 0;
780
781         if (((bio->bi_iter.bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
782                 return 0;
783
784         if (bio->bi_vcnt > 0) {
785                 if (bio_try_merge_hw_seg(q, bio, page, len, offset, same_page))
786                         return len;
787
788                 /*
789                  * If the queue doesn't support SG gaps and adding this segment
790                  * would create a gap, disallow it.
791                  */
792                 bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
793                 if (bvec_gap_to_prev(q, bvec, offset))
794                         return 0;
795         }
796
797         if (bio_full(bio, len))
798                 return 0;
799
800         if (bio->bi_vcnt >= queue_max_segments(q))
801                 return 0;
802
803         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
804         bvec->bv_page = page;
805         bvec->bv_len = len;
806         bvec->bv_offset = offset;
807         bio->bi_vcnt++;
808         bio->bi_iter.bi_size += len;
809         return len;
810 }
811
812 /**
813  * bio_add_pc_page      - attempt to add page to passthrough bio
814  * @q: the target queue
815  * @bio: destination bio
816  * @page: page to add
817  * @len: vec entry length
818  * @offset: vec entry offset
819  *
820  * Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
821  * number of reasons, such as the bio being full or target block device
822  * limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
823  * so it is always possible to add a single page to an empty bio.
824  *
825  * This should only be used by passthrough bios.
826  */
827 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio,
828                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int offset)
829 {
830         bool same_page = false;
831         return bio_add_hw_page(q, bio, page, len, offset,
832                         queue_max_hw_sectors(q), &same_page);
833 }
834 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
835
836 /**
837  * __bio_try_merge_page - try appending data to an existing bvec.
838  * @bio: destination bio
839  * @page: start page to add
840  * @len: length of the data to add
841  * @off: offset of the data relative to @page
842  * @same_page: return if the segment has been merged inside the same page
843  *
844  * Try to add the data at @page + @off to the last bvec of @bio.  This is a
845  * useful optimisation for file systems with a block size smaller than the
846  * page size.
847  *
848  * Warn if (@len, @off) crosses pages in case that @same_page is true.
849  *
850  * Return %true on success or %false on failure.
851  */
852 bool __bio_try_merge_page(struct bio *bio, struct page *page,
853                 unsigned int len, unsigned int off, bool *same_page)
854 {
855         if (WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
856                 return false;
857
858         if (bio->bi_vcnt > 0) {
859                 struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
860
861                 if (page_is_mergeable(bv, page, len, off, same_page)) {
862                         if (bio->bi_iter.bi_size > UINT_MAX - len) {
863                                 *same_page = false;
864                                 return false;
865                         }
866                         bv->bv_len += len;
867                         bio->bi_iter.bi_size += len;
868                         return true;
869                 }
870         }
871         return false;
872 }
873 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_try_merge_page);
874
875 /**
876  * __bio_add_page - add page(s) to a bio in a new segment
877  * @bio: destination bio
878  * @page: start page to add
879  * @len: length of the data to add, may cross pages
880  * @off: offset of the data relative to @page, may cross pages
881  *
882  * Add the data at @page + @off to @bio as a new bvec.  The caller must ensure
883  * that @bio has space for another bvec.
884  */
885 void __bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
886                 unsigned int len, unsigned int off)
887 {
888         struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
889
890         WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
891         WARN_ON_ONCE(bio_full(bio, len));
892
893         bv->bv_page = page;
894         bv->bv_offset = off;
895         bv->bv_len = len;
896
897         bio->bi_iter.bi_size += len;
898         bio->bi_vcnt++;
899
900         if (!bio_flagged(bio, BIO_WORKINGSET) && unlikely(PageWorkingset(page)))
901                 bio_set_flag(bio, BIO_WORKINGSET);
902 }
903 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_add_page);
904
905 /**
906  *      bio_add_page    -       attempt to add page(s) to bio
907  *      @bio: destination bio
908  *      @page: start page to add
909  *      @len: vec entry length, may cross pages
910  *      @offset: vec entry offset relative to @page, may cross pages
911  *
912  *      Attempt to add page(s) to the bio_vec maplist. This will only fail
913  *      if either bio->bi_vcnt == bio->bi_max_vecs or it's a cloned bio.
914  */
915 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
916                  unsigned int len, unsigned int offset)
917 {
918         bool same_page = false;
919
920         if (!__bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, &same_page)) {
921                 if (bio_full(bio, len))
922                         return 0;
923                 __bio_add_page(bio, page, len, offset);
924         }
925         return len;
926 }
927 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
928
929 void bio_release_pages(struct bio *bio, bool mark_dirty)
930 {
931         struct bvec_iter_all iter_all;
932         struct bio_vec *bvec;
933
934         if (bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF))
935                 return;
936
937         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
938                 if (mark_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
939                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
940                 put_page(bvec->bv_page);
941         }
942 }
943 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_release_pages);
944
945 static int __bio_iov_bvec_add_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
946 {
947         const struct bio_vec *bv = iter->bvec;
948         unsigned int len;
949         size_t size;
950
951         if (WARN_ON_ONCE(iter->iov_offset > bv->bv_len))
952                 return -EINVAL;
953
954         len = min_t(size_t, bv->bv_len - iter->iov_offset, iter->count);
955         size = bio_add_page(bio, bv->bv_page, len,
956                                 bv->bv_offset + iter->iov_offset);
957         if (unlikely(size != len))
958                 return -EINVAL;
959         iov_iter_advance(iter, size);
960         return 0;
961 }
962
963 #define PAGE_PTRS_PER_BVEC     (sizeof(struct bio_vec) / sizeof(struct page *))
964
965 /**
966  * __bio_iov_iter_get_pages - pin user or kernel pages and add them to a bio
967  * @bio: bio to add pages to
968  * @iter: iov iterator describing the region to be mapped
969  *
970  * Pins pages from *iter and appends them to @bio's bvec array. The
971  * pages will have to be released using put_page() when done.
972  * For multi-segment *iter, this function only adds pages from the
973  * next non-empty segment of the iov iterator.
974  */
975 static int __bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
976 {
977         unsigned short nr_pages = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
978         unsigned short entries_left = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
979         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt;
980         struct page **pages = (struct page **)bv;
981         bool same_page = false;
982         ssize_t size, left;
983         unsigned len, i;
984         size_t offset;
985
986         /*
987          * Move page array up in the allocated memory for the bio vecs as far as
988          * possible so that we can start filling biovecs from the beginning
989          * without overwriting the temporary page array.
990         */
991         BUILD_BUG_ON(PAGE_PTRS_PER_BVEC < 2);
992         pages += entries_left * (PAGE_PTRS_PER_BVEC - 1);
993
994         size = iov_iter_get_pages(iter, pages, LONG_MAX, nr_pages, &offset);
995         if (unlikely(size <= 0))
996                 return size ? size : -EFAULT;
997
998         for (left = size, i = 0; left > 0; left -= len, i++) {
999                 struct page *page = pages[i];
1000
1001                 len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, left);
1002
1003                 if (__bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, &same_page)) {
1004                         if (same_page)
1005                                 put_page(page);
1006                 } else {
1007                         if (WARN_ON_ONCE(bio_full(bio, len)))
1008                                 return -EINVAL;
1009                         __bio_add_page(bio, page, len, offset);
1010                 }
1011                 offset = 0;
1012         }
1013
1014         iov_iter_advance(iter, size);
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 static int __bio_iov_append_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
1019 {
1020         unsigned short nr_pages = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
1021         unsigned short entries_left = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
1022         struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
1023         unsigned int max_append_sectors = queue_max_zone_append_sectors(q);
1024         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt;
1025         struct page **pages = (struct page **)bv;
1026         ssize_t size, left;
1027         unsigned len, i;
1028         size_t offset;
1029         int ret = 0;
1030
1031         if (WARN_ON_ONCE(!max_append_sectors))
1032                 return 0;
1033
1034         /*
1035          * Move page array up in the allocated memory for the bio vecs as far as
1036          * possible so that we can start filling biovecs from the beginning
1037          * without overwriting the temporary page array.
1038          */
1039         BUILD_BUG_ON(PAGE_PTRS_PER_BVEC < 2);
1040         pages += entries_left * (PAGE_PTRS_PER_BVEC - 1);
1041
1042         size = iov_iter_get_pages(iter, pages, LONG_MAX, nr_pages, &offset);
1043         if (unlikely(size <= 0))
1044                 return size ? size : -EFAULT;
1045
1046         for (left = size, i = 0; left > 0; left -= len, i++) {
1047                 struct page *page = pages[i];
1048                 bool same_page = false;
1049
1050                 len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, left);
1051                 if (bio_add_hw_page(q, bio, page, len, offset,
1052                                 max_append_sectors, &same_page) != len) {
1053                         ret = -EINVAL;
1054                         break;
1055                 }
1056                 if (same_page)
1057                         put_page(page);
1058                 offset = 0;
1059         }
1060
1061         iov_iter_advance(iter, size - left);
1062         return ret;
1063 }
1064
1065 /**
1066  * bio_iov_iter_get_pages - add user or kernel pages to a bio
1067  * @bio: bio to add pages to
1068  * @iter: iov iterator describing the region to be added
1069  *
1070  * This takes either an iterator pointing to user memory, or one pointing to
1071  * kernel pages (BVEC iterator). If we're adding user pages, we pin them and
1072  * map them into the kernel. On IO completion, the caller should put those
1073  * pages. If we're adding kernel pages, and the caller told us it's safe to
1074  * do so, we just have to add the pages to the bio directly. We don't grab an
1075  * extra reference to those pages (the user should already have that), and we
1076  * don't put the page on IO completion. The caller needs to check if the bio is
1077  * flagged BIO_NO_PAGE_REF on IO completion. If it isn't, then pages should be
1078  * released.
1079  *
1080  * The function tries, but does not guarantee, to pin as many pages as
1081  * fit into the bio, or are requested in @iter, whatever is smaller. If
1082  * MM encounters an error pinning the requested pages, it stops. Error
1083  * is returned only if 0 pages could be pinned.
1084  */
1085 int bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
1086 {
1087         const bool is_bvec = iov_iter_is_bvec(iter);
1088         int ret;
1089
1090         if (WARN_ON_ONCE(bio->bi_vcnt))
1091                 return -EINVAL;
1092
1093         do {
1094                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
1095                         if (WARN_ON_ONCE(is_bvec))
1096                                 return -EINVAL;
1097                         ret = __bio_iov_append_get_pages(bio, iter);
1098                 } else {
1099                         if (is_bvec)
1100                                 ret = __bio_iov_bvec_add_pages(bio, iter);
1101                         else
1102                                 ret = __bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
1103                 }
1104         } while (!ret && iov_iter_count(iter) && !bio_full(bio, 0));
1105
1106         if (is_bvec)
1107                 bio_set_flag(bio, BIO_NO_PAGE_REF);
1108         return bio->bi_vcnt ? 0 : ret;
1109 }
1110 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_iov_iter_get_pages);
1111
1112 static void submit_bio_wait_endio(struct bio *bio)
1113 {
1114         complete(bio->bi_private);
1115 }
1116
1117 /**
1118  * submit_bio_wait - submit a bio, and wait until it completes
1119  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1120  *
1121  * Simple wrapper around submit_bio(). Returns 0 on success, or the error from
1122  * bio_endio() on failure.
1123  *
1124  * WARNING: Unlike to how submit_bio() is usually used, this function does not
1125  * result in bio reference to be consumed. The caller must drop the reference
1126  * on his own.
1127  */
1128 int submit_bio_wait(struct bio *bio)
1129 {
1130         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK_MAP(done,
1131                         bio->bi_bdev->bd_disk->lockdep_map);
1132         unsigned long hang_check;
1133
1134         bio->bi_private = &done;
1135         bio->bi_end_io = submit_bio_wait_endio;
1136         bio->bi_opf |= REQ_SYNC;
1137         submit_bio(bio);
1138
1139         /* Prevent hang_check timer from firing at us during very long I/O */
1140         hang_check = sysctl_hung_task_timeout_secs;
1141         if (hang_check)
1142                 while (!wait_for_completion_io_timeout(&done,
1143                                         hang_check * (HZ/2)))
1144                         ;
1145         else
1146                 wait_for_completion_io(&done);
1147
1148         return blk_status_to_errno(bio->bi_status);
1149 }
1150 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_wait);
1151
1152 /**
1153  * bio_advance - increment/complete a bio by some number of bytes
1154  * @bio:        bio to advance
1155  * @bytes:      number of bytes to complete
1156  *
1157  * This updates bi_sector, bi_size and bi_idx; if the number of bytes to
1158  * complete doesn't align with a bvec boundary, then bv_len and bv_offset will
1159  * be updated on the last bvec as well.
1160  *
1161  * @bio will then represent the remaining, uncompleted portion of the io.
1162  */
1163 void bio_advance(struct bio *bio, unsigned bytes)
1164 {
1165         if (bio_integrity(bio))
1166                 bio_integrity_advance(bio, bytes);
1167
1168         bio_crypt_advance(bio, bytes);
1169         bio_advance_iter(bio, &bio->bi_iter, bytes);
1170 }
1171 EXPORT_SYMBOL(bio_advance);
1172
1173 void bio_copy_data_iter(struct bio *dst, struct bvec_iter *dst_iter,
1174                         struct bio *src, struct bvec_iter *src_iter)
1175 {
1176         struct bio_vec src_bv, dst_bv;
1177         void *src_p, *dst_p;
1178         unsigned bytes;
1179
1180         while (src_iter->bi_size && dst_iter->bi_size) {
1181                 src_bv = bio_iter_iovec(src, *src_iter);
1182                 dst_bv = bio_iter_iovec(dst, *dst_iter);
1183
1184                 bytes = min(src_bv.bv_len, dst_bv.bv_len);
1185
1186                 src_p = kmap_atomic(src_bv.bv_page);
1187                 dst_p = kmap_atomic(dst_bv.bv_page);
1188
1189                 memcpy(dst_p + dst_bv.bv_offset,
1190                        src_p + src_bv.bv_offset,
1191                        bytes);
1192
1193                 kunmap_atomic(dst_p);
1194                 kunmap_atomic(src_p);
1195
1196                 flush_dcache_page(dst_bv.bv_page);
1197
1198                 bio_advance_iter_single(src, src_iter, bytes);
1199                 bio_advance_iter_single(dst, dst_iter, bytes);
1200         }
1201 }
1202 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data_iter);
1203
1204 /**
1205  * bio_copy_data - copy contents of data buffers from one bio to another
1206  * @src: source bio
1207  * @dst: destination bio
1208  *
1209  * Stops when it reaches the end of either @src or @dst - that is, copies
1210  * min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of bios).
1211  */
1212 void bio_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1213 {
1214         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1215         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1216
1217         bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1218 }
1219 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data);
1220
1221 /**
1222  * bio_list_copy_data - copy contents of data buffers from one chain of bios to
1223  * another
1224  * @src: source bio list
1225  * @dst: destination bio list
1226  *
1227  * Stops when it reaches the end of either the @src list or @dst list - that is,
1228  * copies min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of
1229  * bios).
1230  */
1231 void bio_list_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1232 {
1233         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1234         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1235
1236         while (1) {
1237                 if (!src_iter.bi_size) {
1238                         src = src->bi_next;
1239                         if (!src)
1240                                 break;
1241
1242                         src_iter = src->bi_iter;
1243                 }
1244
1245                 if (!dst_iter.bi_size) {
1246                         dst = dst->bi_next;
1247                         if (!dst)
1248                                 break;
1249
1250                         dst_iter = dst->bi_iter;
1251                 }
1252
1253                 bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1254         }
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL(bio_list_copy_data);
1257
1258 void bio_free_pages(struct bio *bio)
1259 {
1260         struct bio_vec *bvec;
1261         struct bvec_iter_all iter_all;
1262
1263         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all)
1264                 __free_page(bvec->bv_page);
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL(bio_free_pages);
1267
1268 /*
1269  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1270  * for performing direct-IO in BIOs.
1271  *
1272  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1273  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1274  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1275  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1276  * in process context.
1277  *
1278  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1279  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1280  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1281  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1282  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1283  *
1284  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1285  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1286  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1287  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1288  * pagecache.
1289  *
1290  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1291  * deferred bio dirtying paths.
1292  */
1293
1294 /*
1295  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1296  */
1297 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1298 {
1299         struct bio_vec *bvec;
1300         struct bvec_iter_all iter_all;
1301
1302         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1303                 if (!PageCompound(bvec->bv_page))
1304                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1305         }
1306 }
1307
1308 /*
1309  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1310  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1311  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1312  * the BIO and re-dirty the pages in process context.
1313  *
1314  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1315  * here on.  It will run one put_page() against each page and will run one
1316  * bio_put() against the BIO.
1317  */
1318
1319 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1320
1321 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1322 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1323 static struct bio *bio_dirty_list;
1324
1325 /*
1326  * This runs in process context
1327  */
1328 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1329 {
1330         struct bio *bio, *next;
1331
1332         spin_lock_irq(&bio_dirty_lock);
1333         next = bio_dirty_list;
1334         bio_dirty_list = NULL;
1335         spin_unlock_irq(&bio_dirty_lock);
1336
1337         while ((bio = next) != NULL) {
1338                 next = bio->bi_private;
1339
1340                 bio_release_pages(bio, true);
1341                 bio_put(bio);
1342         }
1343 }
1344
1345 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1346 {
1347         struct bio_vec *bvec;
1348         unsigned long flags;
1349         struct bvec_iter_all iter_all;
1350
1351         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1352                 if (!PageDirty(bvec->bv_page) && !PageCompound(bvec->bv_page))
1353                         goto defer;
1354         }
1355
1356         bio_release_pages(bio, false);
1357         bio_put(bio);
1358         return;
1359 defer:
1360         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1361         bio->bi_private = bio_dirty_list;
1362         bio_dirty_list = bio;
1363         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1364         schedule_work(&bio_dirty_work);
1365 }
1366
1367 static inline bool bio_remaining_done(struct bio *bio)
1368 {
1369         /*
1370          * If we're not chaining, then ->__bi_remaining is always 1 and
1371          * we always end io on the first invocation.
1372          */
1373         if (!bio_flagged(bio, BIO_CHAIN))
1374                 return true;
1375
1376         BUG_ON(atomic_read(&bio->__bi_remaining) <= 0);
1377
1378         if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_remaining)) {
1379                 bio_clear_flag(bio, BIO_CHAIN);
1380                 return true;
1381         }
1382
1383         return false;
1384 }
1385
1386 /**
1387  * bio_endio - end I/O on a bio
1388  * @bio:        bio
1389  *
1390  * Description:
1391  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the preferred
1392  *   way to end I/O on a bio. No one should call bi_end_io() directly on a
1393  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
1394  *
1395  *   bio_endio() can be called several times on a bio that has been chained
1396  *   using bio_chain().  The ->bi_end_io() function will only be called the
1397  *   last time.  At this point the BLK_TA_COMPLETE tracing event will be
1398  *   generated if BIO_TRACE_COMPLETION is set.
1399  **/
1400 void bio_endio(struct bio *bio)
1401 {
1402 again:
1403         if (!bio_remaining_done(bio))
1404                 return;
1405         if (!bio_integrity_endio(bio))
1406                 return;
1407
1408         if (bio->bi_bdev)
1409                 rq_qos_done_bio(bio->bi_bdev->bd_disk->queue, bio);
1410
1411         /*
1412          * Need to have a real endio function for chained bios, otherwise
1413          * various corner cases will break (like stacking block devices that
1414          * save/restore bi_end_io) - however, we want to avoid unbounded
1415          * recursion and blowing the stack. Tail call optimization would
1416          * handle this, but compiling with frame pointers also disables
1417          * gcc's sibling call optimization.
1418          */
1419         if (bio->bi_end_io == bio_chain_endio) {
1420                 bio = __bio_chain_endio(bio);
1421                 goto again;
1422         }
1423
1424         if (bio->bi_bdev && bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
1425                 trace_block_bio_complete(bio->bi_bdev->bd_disk->queue, bio);
1426                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1427         }
1428
1429         blk_throtl_bio_endio(bio);
1430         /* release cgroup info */
1431         bio_uninit(bio);
1432         if (bio->bi_end_io)
1433                 bio->bi_end_io(bio);
1434 }
1435 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1436
1437 /**
1438  * bio_split - split a bio
1439  * @bio:        bio to split
1440  * @sectors:    number of sectors to split from the front of @bio
1441  * @gfp:        gfp mask
1442  * @bs:         bio set to allocate from
1443  *
1444  * Allocates and returns a new bio which represents @sectors from the start of
1445  * @bio, and updates @bio to represent the remaining sectors.
1446  *
1447  * Unless this is a discard request the newly allocated bio will point
1448  * to @bio's bi_io_vec. It is the caller's responsibility to ensure that
1449  * neither @bio nor @bs are freed before the split bio.
1450  */
1451 struct bio *bio_split(struct bio *bio, int sectors,
1452                       gfp_t gfp, struct bio_set *bs)
1453 {
1454         struct bio *split;
1455
1456         BUG_ON(sectors <= 0);
1457         BUG_ON(sectors >= bio_sectors(bio));
1458
1459         /* Zone append commands cannot be split */
1460         if (WARN_ON_ONCE(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND))
1461                 return NULL;
1462
1463         split = bio_clone_fast(bio, gfp, bs);
1464         if (!split)
1465                 return NULL;
1466
1467         split->bi_iter.bi_size = sectors << 9;
1468
1469         if (bio_integrity(split))
1470                 bio_integrity_trim(split);
1471
1472         bio_advance(bio, split->bi_iter.bi_size);
1473
1474         if (bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION))
1475                 bio_set_flag(split, BIO_TRACE_COMPLETION);
1476
1477         return split;
1478 }
1479 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1480
1481 /**
1482  * bio_trim - trim a bio
1483  * @bio:        bio to trim
1484  * @offset:     number of sectors to trim from the front of @bio
1485  * @size:       size we want to trim @bio to, in sectors
1486  */
1487 void bio_trim(struct bio *bio, int offset, int size)
1488 {
1489         /* 'bio' is a cloned bio which we need to trim to match
1490          * the given offset and size.
1491          */
1492
1493         size <<= 9;
1494         if (offset == 0 && size == bio->bi_iter.bi_size)
1495                 return;
1496
1497         bio_advance(bio, offset << 9);
1498         bio->bi_iter.bi_size = size;
1499
1500         if (bio_integrity(bio))
1501                 bio_integrity_trim(bio);
1502
1503 }
1504 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_trim);
1505
1506 /*
1507  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1508  * use the global biovec slabs created for general use.
1509  */
1510 int biovec_init_pool(mempool_t *pool, int pool_entries)
1511 {
1512         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BVEC_POOL_MAX;
1513
1514         return mempool_init_slab_pool(pool, pool_entries, bp->slab);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * bioset_exit - exit a bioset initialized with bioset_init()
1519  *
1520  * May be called on a zeroed but uninitialized bioset (i.e. allocated with
1521  * kzalloc()).
1522  */
1523 void bioset_exit(struct bio_set *bs)
1524 {
1525         if (bs->rescue_workqueue)
1526                 destroy_workqueue(bs->rescue_workqueue);
1527         bs->rescue_workqueue = NULL;
1528
1529         mempool_exit(&bs->bio_pool);
1530         mempool_exit(&bs->bvec_pool);
1531
1532         bioset_integrity_free(bs);
1533         if (bs->bio_slab)
1534                 bio_put_slab(bs);
1535         bs->bio_slab = NULL;
1536 }
1537 EXPORT_SYMBOL(bioset_exit);
1538
1539 /**
1540  * bioset_init - Initialize a bio_set
1541  * @bs:         pool to initialize
1542  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1543  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1544  * @flags:      Flags to modify behavior, currently %BIOSET_NEED_BVECS
1545  *              and %BIOSET_NEED_RESCUER
1546  *
1547  * Description:
1548  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1549  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1550  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1551  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1552  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1553  *    or things will break badly.
1554  *    If %BIOSET_NEED_BVECS is set in @flags, a separate pool will be allocated
1555  *    for allocating iovecs.  This pool is not needed e.g. for bio_clone_fast().
1556  *    If %BIOSET_NEED_RESCUER is set, a workqueue is created which can be used to
1557  *    dispatch queued requests when the mempool runs out of space.
1558  *
1559  */
1560 int bioset_init(struct bio_set *bs,
1561                 unsigned int pool_size,
1562                 unsigned int front_pad,
1563                 int flags)
1564 {
1565         bs->front_pad = front_pad;
1566         if (flags & BIOSET_NEED_BVECS)
1567                 bs->back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1568         else
1569                 bs->back_pad = 0;
1570
1571         spin_lock_init(&bs->rescue_lock);
1572         bio_list_init(&bs->rescue_list);
1573         INIT_WORK(&bs->rescue_work, bio_alloc_rescue);
1574
1575         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(bs);
1576         if (!bs->bio_slab)
1577                 return -ENOMEM;
1578
1579         if (mempool_init_slab_pool(&bs->bio_pool, pool_size, bs->bio_slab))
1580                 goto bad;
1581
1582         if ((flags & BIOSET_NEED_BVECS) &&
1583             biovec_init_pool(&bs->bvec_pool, pool_size))
1584                 goto bad;
1585
1586         if (!(flags & BIOSET_NEED_RESCUER))
1587                 return 0;
1588
1589         bs->rescue_workqueue = alloc_workqueue("bioset", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1590         if (!bs->rescue_workqueue)
1591                 goto bad;
1592
1593         return 0;
1594 bad:
1595         bioset_exit(bs);
1596         return -ENOMEM;
1597 }
1598 EXPORT_SYMBOL(bioset_init);
1599
1600 /*
1601  * Initialize and setup a new bio_set, based on the settings from
1602  * another bio_set.
1603  */
1604 int bioset_init_from_src(struct bio_set *bs, struct bio_set *src)
1605 {
1606         int flags;
1607
1608         flags = 0;
1609         if (src->bvec_pool.min_nr)
1610                 flags |= BIOSET_NEED_BVECS;
1611         if (src->rescue_workqueue)
1612                 flags |= BIOSET_NEED_RESCUER;
1613
1614         return bioset_init(bs, src->bio_pool.min_nr, src->front_pad, flags);
1615 }
1616 EXPORT_SYMBOL(bioset_init_from_src);
1617
1618 static void __init biovec_init_slabs(void)
1619 {
1620         int i;
1621
1622         for (i = 0; i < BVEC_POOL_NR; i++) {
1623                 int size;
1624                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1625
1626                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
1627                         bvs->slab = NULL;
1628                         continue;
1629                 }
1630
1631                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1632                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1633                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1634         }
1635 }
1636
1637 static int __init init_bio(void)
1638 {
1639         BUILD_BUG_ON(BIO_FLAG_LAST > BVEC_POOL_OFFSET);
1640
1641         bio_integrity_init();
1642         biovec_init_slabs();
1643
1644         if (bioset_init(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS))
1645                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1646
1647         if (bioset_integrity_create(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
1648                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
1649
1650         return 0;
1651 }
1652 subsys_initcall(init_bio);