7ab7060a0e6ce5cca44e1ac34cf2bd5778e62ff1
[linux-2.6-microblaze.git] / block / bio.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11  * GNU General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
14  * along with this program; if not, write to the Free Software
15  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
16  *
17  */
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/bio.h>
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/uio.h>
23 #include <linux/iocontext.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/kernel.h>
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/mempool.h>
29 #include <linux/workqueue.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/blk-cgroup.h>
32
33 #include <trace/events/block.h>
34 #include "blk.h"
35 #include "blk-rq-qos.h"
36
37 /*
38  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
39  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
40  */
41 #define BIO_INLINE_VECS         4
42
43 /*
44  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
45  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
46  * unsigned short
47  */
48 #define BV(x, n) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"#n }
49 static struct biovec_slab bvec_slabs[BVEC_POOL_NR] __read_mostly = {
50         BV(1, 1), BV(4, 4), BV(16, 16), BV(64, 64), BV(128, 128), BV(BIO_MAX_PAGES, max),
51 };
52 #undef BV
53
54 /*
55  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
56  * IO code that does not need private memory pools.
57  */
58 struct bio_set fs_bio_set;
59 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
60
61 /*
62  * Our slab pool management
63  */
64 struct bio_slab {
65         struct kmem_cache *slab;
66         unsigned int slab_ref;
67         unsigned int slab_size;
68         char name[8];
69 };
70 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
71 static struct bio_slab *bio_slabs;
72 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
73
74 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
75 {
76         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
77         struct kmem_cache *slab = NULL;
78         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
79         unsigned int new_bio_slab_max;
80         unsigned int i, entry = -1;
81
82         mutex_lock(&bio_slab_lock);
83
84         i = 0;
85         while (i < bio_slab_nr) {
86                 bslab = &bio_slabs[i];
87
88                 if (!bslab->slab && entry == -1)
89                         entry = i;
90                 else if (bslab->slab_size == sz) {
91                         slab = bslab->slab;
92                         bslab->slab_ref++;
93                         break;
94                 }
95                 i++;
96         }
97
98         if (slab)
99                 goto out_unlock;
100
101         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
102                 new_bio_slab_max = bio_slab_max << 1;
103                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
104                                          new_bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
105                                          GFP_KERNEL);
106                 if (!new_bio_slabs)
107                         goto out_unlock;
108                 bio_slab_max = new_bio_slab_max;
109                 bio_slabs = new_bio_slabs;
110         }
111         if (entry == -1)
112                 entry = bio_slab_nr++;
113
114         bslab = &bio_slabs[entry];
115
116         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
117         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
118                                  SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
119         if (!slab)
120                 goto out_unlock;
121
122         bslab->slab = slab;
123         bslab->slab_ref = 1;
124         bslab->slab_size = sz;
125 out_unlock:
126         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
127         return slab;
128 }
129
130 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
131 {
132         struct bio_slab *bslab = NULL;
133         unsigned int i;
134
135         mutex_lock(&bio_slab_lock);
136
137         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
138                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
139                         bslab = &bio_slabs[i];
140                         break;
141                 }
142         }
143
144         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
145                 goto out;
146
147         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
148
149         if (--bslab->slab_ref)
150                 goto out;
151
152         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
153         bslab->slab = NULL;
154
155 out:
156         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
157 }
158
159 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
160 {
161         return bvec_slabs[--idx].nr_vecs;
162 }
163
164 void bvec_free(mempool_t *pool, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
165 {
166         if (!idx)
167                 return;
168         idx--;
169
170         BIO_BUG_ON(idx >= BVEC_POOL_NR);
171
172         if (idx == BVEC_POOL_MAX) {
173                 mempool_free(bv, pool);
174         } else {
175                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
176
177                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
178         }
179 }
180
181 struct bio_vec *bvec_alloc(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
182                            mempool_t *pool)
183 {
184         struct bio_vec *bvl;
185
186         /*
187          * see comment near bvec_array define!
188          */
189         switch (nr) {
190         case 1:
191                 *idx = 0;
192                 break;
193         case 2 ... 4:
194                 *idx = 1;
195                 break;
196         case 5 ... 16:
197                 *idx = 2;
198                 break;
199         case 17 ... 64:
200                 *idx = 3;
201                 break;
202         case 65 ... 128:
203                 *idx = 4;
204                 break;
205         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
206                 *idx = 5;
207                 break;
208         default:
209                 return NULL;
210         }
211
212         /*
213          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
214          * 1-vec entry pool is mempool backed.
215          */
216         if (*idx == BVEC_POOL_MAX) {
217 fallback:
218                 bvl = mempool_alloc(pool, gfp_mask);
219         } else {
220                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
221                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_IO);
222
223                 /*
224                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
225                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
226                  * in case of failure.
227                  */
228                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
229
230                 /*
231                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_DIRECT_RECLAIM
232                  * is set, retry with the 1-entry mempool
233                  */
234                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
235                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))) {
236                         *idx = BVEC_POOL_MAX;
237                         goto fallback;
238                 }
239         }
240
241         (*idx)++;
242         return bvl;
243 }
244
245 void bio_uninit(struct bio *bio)
246 {
247         bio_disassociate_blkg(bio);
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(bio_uninit);
250
251 static void bio_free(struct bio *bio)
252 {
253         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
254         void *p;
255
256         bio_uninit(bio);
257
258         if (bs) {
259                 bvec_free(&bs->bvec_pool, bio->bi_io_vec, BVEC_POOL_IDX(bio));
260
261                 /*
262                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
263                  */
264                 p = bio;
265                 p -= bs->front_pad;
266
267                 mempool_free(p, &bs->bio_pool);
268         } else {
269                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
270                 kfree(bio);
271         }
272 }
273
274 /*
275  * Users of this function have their own bio allocation. Subsequently,
276  * they must remember to pair any call to bio_init() with bio_uninit()
277  * when IO has completed, or when the bio is released.
278  */
279 void bio_init(struct bio *bio, struct bio_vec *table,
280               unsigned short max_vecs)
281 {
282         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
283         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
284         atomic_set(&bio->__bi_cnt, 1);
285
286         bio->bi_io_vec = table;
287         bio->bi_max_vecs = max_vecs;
288 }
289 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
290
291 /**
292  * bio_reset - reinitialize a bio
293  * @bio:        bio to reset
294  *
295  * Description:
296  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
297  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
298  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
299  *   comment in struct bio.
300  */
301 void bio_reset(struct bio *bio)
302 {
303         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
304
305         bio_uninit(bio);
306
307         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
308         bio->bi_flags = flags;
309         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
310 }
311 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
312
313 static struct bio *__bio_chain_endio(struct bio *bio)
314 {
315         struct bio *parent = bio->bi_private;
316
317         if (!parent->bi_status)
318                 parent->bi_status = bio->bi_status;
319         bio_put(bio);
320         return parent;
321 }
322
323 static void bio_chain_endio(struct bio *bio)
324 {
325         bio_endio(__bio_chain_endio(bio));
326 }
327
328 /**
329  * bio_chain - chain bio completions
330  * @bio: the target bio
331  * @parent: the @bio's parent bio
332  *
333  * The caller won't have a bi_end_io called when @bio completes - instead,
334  * @parent's bi_end_io won't be called until both @parent and @bio have
335  * completed; the chained bio will also be freed when it completes.
336  *
337  * The caller must not set bi_private or bi_end_io in @bio.
338  */
339 void bio_chain(struct bio *bio, struct bio *parent)
340 {
341         BUG_ON(bio->bi_private || bio->bi_end_io);
342
343         bio->bi_private = parent;
344         bio->bi_end_io  = bio_chain_endio;
345         bio_inc_remaining(parent);
346 }
347 EXPORT_SYMBOL(bio_chain);
348
349 static void bio_alloc_rescue(struct work_struct *work)
350 {
351         struct bio_set *bs = container_of(work, struct bio_set, rescue_work);
352         struct bio *bio;
353
354         while (1) {
355                 spin_lock(&bs->rescue_lock);
356                 bio = bio_list_pop(&bs->rescue_list);
357                 spin_unlock(&bs->rescue_lock);
358
359                 if (!bio)
360                         break;
361
362                 generic_make_request(bio);
363         }
364 }
365
366 static void punt_bios_to_rescuer(struct bio_set *bs)
367 {
368         struct bio_list punt, nopunt;
369         struct bio *bio;
370
371         if (WARN_ON_ONCE(!bs->rescue_workqueue))
372                 return;
373         /*
374          * In order to guarantee forward progress we must punt only bios that
375          * were allocated from this bio_set; otherwise, if there was a bio on
376          * there for a stacking driver higher up in the stack, processing it
377          * could require allocating bios from this bio_set, and doing that from
378          * our own rescuer would be bad.
379          *
380          * Since bio lists are singly linked, pop them all instead of trying to
381          * remove from the middle of the list:
382          */
383
384         bio_list_init(&punt);
385         bio_list_init(&nopunt);
386
387         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[0])))
388                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
389         current->bio_list[0] = nopunt;
390
391         bio_list_init(&nopunt);
392         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[1])))
393                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
394         current->bio_list[1] = nopunt;
395
396         spin_lock(&bs->rescue_lock);
397         bio_list_merge(&bs->rescue_list, &punt);
398         spin_unlock(&bs->rescue_lock);
399
400         queue_work(bs->rescue_workqueue, &bs->rescue_work);
401 }
402
403 /**
404  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
405  * @gfp_mask:   the GFP_* mask given to the slab allocator
406  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
407  * @bs:         the bio_set to allocate from.
408  *
409  * Description:
410  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
411  *   backed by the @bs's mempool.
412  *
413  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set then bio_alloc will
414  *   always be able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees.
415  *   To make this work, callers must never allocate more than 1 bio at a time
416  *   from this pool. Callers that need to allocate more than 1 bio must always
417  *   submit the previously allocated bio for IO before attempting to allocate
418  *   a new one. Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
419  *
420  *   Note that when running under generic_make_request() (i.e. any block
421  *   driver), bios are not submitted until after you return - see the code in
422  *   generic_make_request() that converts recursion into iteration, to prevent
423  *   stack overflows.
424  *
425  *   This would normally mean allocating multiple bios under
426  *   generic_make_request() would be susceptible to deadlocks, but we have
427  *   deadlock avoidance code that resubmits any blocked bios from a rescuer
428  *   thread.
429  *
430  *   However, we do not guarantee forward progress for allocations from other
431  *   mempools. Doing multiple allocations from the same mempool under
432  *   generic_make_request() should be avoided - instead, use bio_set's front_pad
433  *   for per bio allocations.
434  *
435  *   RETURNS:
436  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
437  */
438 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs,
439                              struct bio_set *bs)
440 {
441         gfp_t saved_gfp = gfp_mask;
442         unsigned front_pad;
443         unsigned inline_vecs;
444         struct bio_vec *bvl = NULL;
445         struct bio *bio;
446         void *p;
447
448         if (!bs) {
449                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
450                         return NULL;
451
452                 p = kmalloc(sizeof(struct bio) +
453                             nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
454                             gfp_mask);
455                 front_pad = 0;
456                 inline_vecs = nr_iovecs;
457         } else {
458                 /* should not use nobvec bioset for nr_iovecs > 0 */
459                 if (WARN_ON_ONCE(!mempool_initialized(&bs->bvec_pool) &&
460                                  nr_iovecs > 0))
461                         return NULL;
462                 /*
463                  * generic_make_request() converts recursion to iteration; this
464                  * means if we're running beneath it, any bios we allocate and
465                  * submit will not be submitted (and thus freed) until after we
466                  * return.
467                  *
468                  * This exposes us to a potential deadlock if we allocate
469                  * multiple bios from the same bio_set() while running
470                  * underneath generic_make_request(). If we were to allocate
471                  * multiple bios (say a stacking block driver that was splitting
472                  * bios), we would deadlock if we exhausted the mempool's
473                  * reserve.
474                  *
475                  * We solve this, and guarantee forward progress, with a rescuer
476                  * workqueue per bio_set. If we go to allocate and there are
477                  * bios on current->bio_list, we first try the allocation
478                  * without __GFP_DIRECT_RECLAIM; if that fails, we punt those
479                  * bios we would be blocking to the rescuer workqueue before
480                  * we retry with the original gfp_flags.
481                  */
482
483                 if (current->bio_list &&
484                     (!bio_list_empty(&current->bio_list[0]) ||
485                      !bio_list_empty(&current->bio_list[1])) &&
486                     bs->rescue_workqueue)
487                         gfp_mask &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;
488
489                 p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
490                 if (!p && gfp_mask != saved_gfp) {
491                         punt_bios_to_rescuer(bs);
492                         gfp_mask = saved_gfp;
493                         p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
494                 }
495
496                 front_pad = bs->front_pad;
497                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
498         }
499
500         if (unlikely(!p))
501                 return NULL;
502
503         bio = p + front_pad;
504         bio_init(bio, NULL, 0);
505
506         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
507                 unsigned long idx = 0;
508
509                 bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
510                 if (!bvl && gfp_mask != saved_gfp) {
511                         punt_bios_to_rescuer(bs);
512                         gfp_mask = saved_gfp;
513                         bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
514                 }
515
516                 if (unlikely(!bvl))
517                         goto err_free;
518
519                 bio->bi_flags |= idx << BVEC_POOL_OFFSET;
520         } else if (nr_iovecs) {
521                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
522         }
523
524         bio->bi_pool = bs;
525         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
526         bio->bi_io_vec = bvl;
527         return bio;
528
529 err_free:
530         mempool_free(p, &bs->bio_pool);
531         return NULL;
532 }
533 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
534
535 void zero_fill_bio_iter(struct bio *bio, struct bvec_iter start)
536 {
537         unsigned long flags;
538         struct bio_vec bv;
539         struct bvec_iter iter;
540
541         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, start) {
542                 char *data = bvec_kmap_irq(&bv, &flags);
543                 memset(data, 0, bv.bv_len);
544                 flush_dcache_page(bv.bv_page);
545                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
546         }
547 }
548 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio_iter);
549
550 /**
551  * bio_put - release a reference to a bio
552  * @bio:   bio to release reference to
553  *
554  * Description:
555  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
556  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone_*. The last put of a bio will free it.
557  **/
558 void bio_put(struct bio *bio)
559 {
560         if (!bio_flagged(bio, BIO_REFFED))
561                 bio_free(bio);
562         else {
563                 BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->__bi_cnt));
564
565                 /*
566                  * last put frees it
567                  */
568                 if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_cnt))
569                         bio_free(bio);
570         }
571 }
572 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
573
574 int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
575 {
576         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
577                 blk_recount_segments(q, bio);
578
579         return bio->bi_phys_segments;
580 }
581
582 /**
583  *      __bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
584  *      @bio: destination bio
585  *      @bio_src: bio to clone
586  *
587  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
588  *      the actual data it points to. Reference count of returned
589  *      bio will be one.
590  *
591  *      Caller must ensure that @bio_src is not freed before @bio.
592  */
593 void __bio_clone_fast(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
594 {
595         BUG_ON(bio->bi_pool && BVEC_POOL_IDX(bio));
596
597         /*
598          * most users will be overriding ->bi_disk with a new target,
599          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
600          */
601         bio->bi_disk = bio_src->bi_disk;
602         bio->bi_partno = bio_src->bi_partno;
603         bio_set_flag(bio, BIO_CLONED);
604         if (bio_flagged(bio_src, BIO_THROTTLED))
605                 bio_set_flag(bio, BIO_THROTTLED);
606         bio->bi_opf = bio_src->bi_opf;
607         bio->bi_ioprio = bio_src->bi_ioprio;
608         bio->bi_write_hint = bio_src->bi_write_hint;
609         bio->bi_iter = bio_src->bi_iter;
610         bio->bi_io_vec = bio_src->bi_io_vec;
611
612         bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
613         blkcg_bio_issue_init(bio);
614 }
615 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone_fast);
616
617 /**
618  *      bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
619  *      @bio: bio to clone
620  *      @gfp_mask: allocation priority
621  *      @bs: bio_set to allocate from
622  *
623  *      Like __bio_clone_fast, only also allocates the returned bio
624  */
625 struct bio *bio_clone_fast(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask, struct bio_set *bs)
626 {
627         struct bio *b;
628
629         b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, bs);
630         if (!b)
631                 return NULL;
632
633         __bio_clone_fast(b, bio);
634
635         if (bio_integrity(bio)) {
636                 int ret;
637
638                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
639
640                 if (ret < 0) {
641                         bio_put(b);
642                         return NULL;
643                 }
644         }
645
646         return b;
647 }
648 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_fast);
649
650 static inline bool page_is_mergeable(const struct bio_vec *bv,
651                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int off,
652                 bool same_page)
653 {
654         phys_addr_t vec_end_addr = page_to_phys(bv->bv_page) +
655                 bv->bv_offset + bv->bv_len - 1;
656         phys_addr_t page_addr = page_to_phys(page);
657
658         if (vec_end_addr + 1 != page_addr + off)
659                 return false;
660         if (xen_domain() && !xen_biovec_phys_mergeable(bv, page))
661                 return false;
662         if (same_page && (vec_end_addr & PAGE_MASK) != page_addr)
663                 return false;
664
665         return true;
666 }
667
668 /**
669  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to passthrough bio
670  *      @q: the target queue
671  *      @bio: destination bio
672  *      @page: page to add
673  *      @len: vec entry length
674  *      @offset: vec entry offset
675  *
676  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
677  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
678  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
679  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
680  *
681  *      This should only be used by passthrough bios.
682  */
683 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
684                     *page, unsigned int len, unsigned int offset)
685 {
686         int retried_segments = 0;
687         struct bio_vec *bvec;
688
689         /*
690          * cloned bio must not modify vec list
691          */
692         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
693                 return 0;
694
695         if (((bio->bi_iter.bi_size + len) >> 9) > queue_max_hw_sectors(q))
696                 return 0;
697
698         /*
699          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
700          * we will often be called with the same page as last time and
701          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
702          */
703         if (bio->bi_vcnt > 0) {
704                 bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
705
706                 if (page == bvec->bv_page &&
707                     offset == bvec->bv_offset + bvec->bv_len) {
708                         bvec->bv_len += len;
709                         bio->bi_iter.bi_size += len;
710                         goto done;
711                 }
712
713                 /*
714                  * If the queue doesn't support SG gaps and adding this
715                  * offset would create a gap, disallow it.
716                  */
717                 if (bvec_gap_to_prev(q, bvec, offset))
718                         return 0;
719         }
720
721         if (bio_full(bio))
722                 return 0;
723
724         /*
725          * setup the new entry, we might clear it again later if we
726          * cannot add the page
727          */
728         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
729         bvec->bv_page = page;
730         bvec->bv_len = len;
731         bvec->bv_offset = offset;
732         bio->bi_vcnt++;
733         bio->bi_phys_segments++;
734         bio->bi_iter.bi_size += len;
735
736         /*
737          * Perform a recount if the number of segments is greater
738          * than queue_max_segments(q).
739          */
740
741         while (bio->bi_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
742
743                 if (retried_segments)
744                         goto failed;
745
746                 retried_segments = 1;
747                 blk_recount_segments(q, bio);
748         }
749
750         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
751         if (bio->bi_vcnt > 1 && biovec_phys_mergeable(q, bvec - 1, bvec))
752                 bio_clear_flag(bio, BIO_SEG_VALID);
753
754  done:
755         return len;
756
757  failed:
758         bvec->bv_page = NULL;
759         bvec->bv_len = 0;
760         bvec->bv_offset = 0;
761         bio->bi_vcnt--;
762         bio->bi_iter.bi_size -= len;
763         blk_recount_segments(q, bio);
764         return 0;
765 }
766 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
767
768 /**
769  * __bio_try_merge_page - try appending data to an existing bvec.
770  * @bio: destination bio
771  * @page: page to add
772  * @len: length of the data to add
773  * @off: offset of the data in @page
774  * @same_page: if %true only merge if the new data is in the same physical
775  *              page as the last segment of the bio.
776  *
777  * Try to add the data at @page + @off to the last bvec of @bio.  This is a
778  * a useful optimisation for file systems with a block size smaller than the
779  * page size.
780  *
781  * Return %true on success or %false on failure.
782  */
783 bool __bio_try_merge_page(struct bio *bio, struct page *page,
784                 unsigned int len, unsigned int off, bool same_page)
785 {
786         if (WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
787                 return false;
788
789         if (bio->bi_vcnt > 0) {
790                 struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
791
792                 if (page_is_mergeable(bv, page, len, off, same_page)) {
793                         bv->bv_len += len;
794                         bio->bi_iter.bi_size += len;
795                         return true;
796                 }
797         }
798         return false;
799 }
800 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_try_merge_page);
801
802 /**
803  * __bio_add_page - add page to a bio in a new segment
804  * @bio: destination bio
805  * @page: page to add
806  * @len: length of the data to add
807  * @off: offset of the data in @page
808  *
809  * Add the data at @page + @off to @bio as a new bvec.  The caller must ensure
810  * that @bio has space for another bvec.
811  */
812 void __bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
813                 unsigned int len, unsigned int off)
814 {
815         struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
816
817         WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
818         WARN_ON_ONCE(bio_full(bio));
819
820         bv->bv_page = page;
821         bv->bv_offset = off;
822         bv->bv_len = len;
823
824         bio->bi_iter.bi_size += len;
825         bio->bi_vcnt++;
826 }
827 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_add_page);
828
829 /**
830  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
831  *      @bio: destination bio
832  *      @page: page to add
833  *      @len: vec entry length
834  *      @offset: vec entry offset
835  *
836  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This will only fail
837  *      if either bio->bi_vcnt == bio->bi_max_vecs or it's a cloned bio.
838  */
839 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
840                  unsigned int len, unsigned int offset)
841 {
842         if (!__bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, false)) {
843                 if (bio_full(bio))
844                         return 0;
845                 __bio_add_page(bio, page, len, offset);
846         }
847         return len;
848 }
849 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
850
851 static int __bio_iov_bvec_add_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
852 {
853         const struct bio_vec *bv = iter->bvec;
854         unsigned int len;
855         size_t size;
856
857         if (WARN_ON_ONCE(iter->iov_offset > bv->bv_len))
858                 return -EINVAL;
859
860         len = min_t(size_t, bv->bv_len - iter->iov_offset, iter->count);
861         size = bio_add_page(bio, bv->bv_page, len,
862                                 bv->bv_offset + iter->iov_offset);
863         if (size == len) {
864                 if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF)) {
865                         struct page *page;
866                         int i;
867
868                         mp_bvec_for_each_page(page, bv, i)
869                                 get_page(page);
870                 }
871
872                 iov_iter_advance(iter, size);
873                 return 0;
874         }
875
876         return -EINVAL;
877 }
878
879 #define PAGE_PTRS_PER_BVEC     (sizeof(struct bio_vec) / sizeof(struct page *))
880
881 /**
882  * __bio_iov_iter_get_pages - pin user or kernel pages and add them to a bio
883  * @bio: bio to add pages to
884  * @iter: iov iterator describing the region to be mapped
885  *
886  * Pins pages from *iter and appends them to @bio's bvec array. The
887  * pages will have to be released using put_page() when done.
888  * For multi-segment *iter, this function only adds pages from the
889  * the next non-empty segment of the iov iterator.
890  */
891 static int __bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
892 {
893         unsigned short nr_pages = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
894         unsigned short entries_left = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
895         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt;
896         struct page **pages = (struct page **)bv;
897         ssize_t size, left;
898         unsigned len, i;
899         size_t offset;
900
901         /*
902          * Move page array up in the allocated memory for the bio vecs as far as
903          * possible so that we can start filling biovecs from the beginning
904          * without overwriting the temporary page array.
905         */
906         BUILD_BUG_ON(PAGE_PTRS_PER_BVEC < 2);
907         pages += entries_left * (PAGE_PTRS_PER_BVEC - 1);
908
909         size = iov_iter_get_pages(iter, pages, LONG_MAX, nr_pages, &offset);
910         if (unlikely(size <= 0))
911                 return size ? size : -EFAULT;
912
913         for (left = size, i = 0; left > 0; left -= len, i++) {
914                 struct page *page = pages[i];
915
916                 len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, left);
917                 if (WARN_ON_ONCE(bio_add_page(bio, page, len, offset) != len))
918                         return -EINVAL;
919                 offset = 0;
920         }
921
922         iov_iter_advance(iter, size);
923         return 0;
924 }
925
926 /**
927  * bio_iov_iter_get_pages - add user or kernel pages to a bio
928  * @bio: bio to add pages to
929  * @iter: iov iterator describing the region to be added
930  *
931  * This takes either an iterator pointing to user memory, or one pointing to
932  * kernel pages (BVEC iterator). If we're adding user pages, we pin them and
933  * map them into the kernel. On IO completion, the caller should put those
934  * pages. If we're adding kernel pages, and the caller told us it's safe to
935  * do so, we just have to add the pages to the bio directly. We don't grab an
936  * extra reference to those pages (the user should already have that), and we
937  * don't put the page on IO completion. The caller needs to check if the bio is
938  * flagged BIO_NO_PAGE_REF on IO completion. If it isn't, then pages should be
939  * released.
940  *
941  * The function tries, but does not guarantee, to pin as many pages as
942  * fit into the bio, or are requested in *iter, whatever is smaller. If
943  * MM encounters an error pinning the requested pages, it stops. Error
944  * is returned only if 0 pages could be pinned.
945  */
946 int bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
947 {
948         const bool is_bvec = iov_iter_is_bvec(iter);
949         unsigned short orig_vcnt = bio->bi_vcnt;
950
951         /*
952          * If this is a BVEC iter, then the pages are kernel pages. Don't
953          * release them on IO completion, if the caller asked us to.
954          */
955         if (is_bvec && iov_iter_bvec_no_ref(iter))
956                 bio_set_flag(bio, BIO_NO_PAGE_REF);
957
958         do {
959                 int ret;
960
961                 if (is_bvec)
962                         ret = __bio_iov_bvec_add_pages(bio, iter);
963                 else
964                         ret = __bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
965
966                 if (unlikely(ret))
967                         return bio->bi_vcnt > orig_vcnt ? 0 : ret;
968
969         } while (iov_iter_count(iter) && !bio_full(bio));
970
971         return 0;
972 }
973
974 static void submit_bio_wait_endio(struct bio *bio)
975 {
976         complete(bio->bi_private);
977 }
978
979 /**
980  * submit_bio_wait - submit a bio, and wait until it completes
981  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
982  *
983  * Simple wrapper around submit_bio(). Returns 0 on success, or the error from
984  * bio_endio() on failure.
985  *
986  * WARNING: Unlike to how submit_bio() is usually used, this function does not
987  * result in bio reference to be consumed. The caller must drop the reference
988  * on his own.
989  */
990 int submit_bio_wait(struct bio *bio)
991 {
992         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK_MAP(done, bio->bi_disk->lockdep_map);
993
994         bio->bi_private = &done;
995         bio->bi_end_io = submit_bio_wait_endio;
996         bio->bi_opf |= REQ_SYNC;
997         submit_bio(bio);
998         wait_for_completion_io(&done);
999
1000         return blk_status_to_errno(bio->bi_status);
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_wait);
1003
1004 /**
1005  * bio_advance - increment/complete a bio by some number of bytes
1006  * @bio:        bio to advance
1007  * @bytes:      number of bytes to complete
1008  *
1009  * This updates bi_sector, bi_size and bi_idx; if the number of bytes to
1010  * complete doesn't align with a bvec boundary, then bv_len and bv_offset will
1011  * be updated on the last bvec as well.
1012  *
1013  * @bio will then represent the remaining, uncompleted portion of the io.
1014  */
1015 void bio_advance(struct bio *bio, unsigned bytes)
1016 {
1017         if (bio_integrity(bio))
1018                 bio_integrity_advance(bio, bytes);
1019
1020         bio_advance_iter(bio, &bio->bi_iter, bytes);
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL(bio_advance);
1023
1024 void bio_copy_data_iter(struct bio *dst, struct bvec_iter *dst_iter,
1025                         struct bio *src, struct bvec_iter *src_iter)
1026 {
1027         struct bio_vec src_bv, dst_bv;
1028         void *src_p, *dst_p;
1029         unsigned bytes;
1030
1031         while (src_iter->bi_size && dst_iter->bi_size) {
1032                 src_bv = bio_iter_iovec(src, *src_iter);
1033                 dst_bv = bio_iter_iovec(dst, *dst_iter);
1034
1035                 bytes = min(src_bv.bv_len, dst_bv.bv_len);
1036
1037                 src_p = kmap_atomic(src_bv.bv_page);
1038                 dst_p = kmap_atomic(dst_bv.bv_page);
1039
1040                 memcpy(dst_p + dst_bv.bv_offset,
1041                        src_p + src_bv.bv_offset,
1042                        bytes);
1043
1044                 kunmap_atomic(dst_p);
1045                 kunmap_atomic(src_p);
1046
1047                 flush_dcache_page(dst_bv.bv_page);
1048
1049                 bio_advance_iter(src, src_iter, bytes);
1050                 bio_advance_iter(dst, dst_iter, bytes);
1051         }
1052 }
1053 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data_iter);
1054
1055 /**
1056  * bio_copy_data - copy contents of data buffers from one bio to another
1057  * @src: source bio
1058  * @dst: destination bio
1059  *
1060  * Stops when it reaches the end of either @src or @dst - that is, copies
1061  * min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of bios).
1062  */
1063 void bio_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1064 {
1065         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1066         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1067
1068         bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data);
1071
1072 /**
1073  * bio_list_copy_data - copy contents of data buffers from one chain of bios to
1074  * another
1075  * @src: source bio list
1076  * @dst: destination bio list
1077  *
1078  * Stops when it reaches the end of either the @src list or @dst list - that is,
1079  * copies min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of
1080  * bios).
1081  */
1082 void bio_list_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1083 {
1084         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1085         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1086
1087         while (1) {
1088                 if (!src_iter.bi_size) {
1089                         src = src->bi_next;
1090                         if (!src)
1091                                 break;
1092
1093                         src_iter = src->bi_iter;
1094                 }
1095
1096                 if (!dst_iter.bi_size) {
1097                         dst = dst->bi_next;
1098                         if (!dst)
1099                                 break;
1100
1101                         dst_iter = dst->bi_iter;
1102                 }
1103
1104                 bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1105         }
1106 }
1107 EXPORT_SYMBOL(bio_list_copy_data);
1108
1109 struct bio_map_data {
1110         int is_our_pages;
1111         struct iov_iter iter;
1112         struct iovec iov[];
1113 };
1114
1115 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(struct iov_iter *data,
1116                                                gfp_t gfp_mask)
1117 {
1118         struct bio_map_data *bmd;
1119         if (data->nr_segs > UIO_MAXIOV)
1120                 return NULL;
1121
1122         bmd = kmalloc(sizeof(struct bio_map_data) +
1123                        sizeof(struct iovec) * data->nr_segs, gfp_mask);
1124         if (!bmd)
1125                 return NULL;
1126         memcpy(bmd->iov, data->iov, sizeof(struct iovec) * data->nr_segs);
1127         bmd->iter = *data;
1128         bmd->iter.iov = bmd->iov;
1129         return bmd;
1130 }
1131
1132 /**
1133  * bio_copy_from_iter - copy all pages from iov_iter to bio
1134  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as destination
1135  * @iter: iov_iter as source
1136  *
1137  * Copy all pages from iov_iter to bio.
1138  * Returns 0 on success, or error on failure.
1139  */
1140 static int bio_copy_from_iter(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
1141 {
1142         int i;
1143         struct bio_vec *bvec;
1144         struct bvec_iter_all iter_all;
1145
1146         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1147                 ssize_t ret;
1148
1149                 ret = copy_page_from_iter(bvec->bv_page,
1150                                           bvec->bv_offset,
1151                                           bvec->bv_len,
1152                                           iter);
1153
1154                 if (!iov_iter_count(iter))
1155                         break;
1156
1157                 if (ret < bvec->bv_len)
1158                         return -EFAULT;
1159         }
1160
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 /**
1165  * bio_copy_to_iter - copy all pages from bio to iov_iter
1166  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as source
1167  * @iter: iov_iter as destination
1168  *
1169  * Copy all pages from bio to iov_iter.
1170  * Returns 0 on success, or error on failure.
1171  */
1172 static int bio_copy_to_iter(struct bio *bio, struct iov_iter iter)
1173 {
1174         int i;
1175         struct bio_vec *bvec;
1176         struct bvec_iter_all iter_all;
1177
1178         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1179                 ssize_t ret;
1180
1181                 ret = copy_page_to_iter(bvec->bv_page,
1182                                         bvec->bv_offset,
1183                                         bvec->bv_len,
1184                                         &iter);
1185
1186                 if (!iov_iter_count(&iter))
1187                         break;
1188
1189                 if (ret < bvec->bv_len)
1190                         return -EFAULT;
1191         }
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 void bio_free_pages(struct bio *bio)
1197 {
1198         struct bio_vec *bvec;
1199         int i;
1200         struct bvec_iter_all iter_all;
1201
1202         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all)
1203                 __free_page(bvec->bv_page);
1204 }
1205 EXPORT_SYMBOL(bio_free_pages);
1206
1207 /**
1208  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
1209  *      @bio: bio being terminated
1210  *
1211  *      Free pages allocated from bio_copy_user_iov() and write back data
1212  *      to user space in case of a read.
1213  */
1214 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
1215 {
1216         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1217         int ret = 0;
1218
1219         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED)) {
1220                 /*
1221                  * if we're in a workqueue, the request is orphaned, so
1222                  * don't copy into a random user address space, just free
1223                  * and return -EINTR so user space doesn't expect any data.
1224                  */
1225                 if (!current->mm)
1226                         ret = -EINTR;
1227                 else if (bio_data_dir(bio) == READ)
1228                         ret = bio_copy_to_iter(bio, bmd->iter);
1229                 if (bmd->is_our_pages)
1230                         bio_free_pages(bio);
1231         }
1232         kfree(bmd);
1233         bio_put(bio);
1234         return ret;
1235 }
1236
1237 /**
1238  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
1239  *      @q:             destination block queue
1240  *      @map_data:      pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
1241  *      @iter:          iovec iterator
1242  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1243  *
1244  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
1245  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
1246  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
1247  */
1248 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
1249                               struct rq_map_data *map_data,
1250                               struct iov_iter *iter,
1251                               gfp_t gfp_mask)
1252 {
1253         struct bio_map_data *bmd;
1254         struct page *page;
1255         struct bio *bio;
1256         int i = 0, ret;
1257         int nr_pages;
1258         unsigned int len = iter->count;
1259         unsigned int offset = map_data ? offset_in_page(map_data->offset) : 0;
1260
1261         bmd = bio_alloc_map_data(iter, gfp_mask);
1262         if (!bmd)
1263                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1264
1265         /*
1266          * We need to do a deep copy of the iov_iter including the iovecs.
1267          * The caller provided iov might point to an on-stack or otherwise
1268          * shortlived one.
1269          */
1270         bmd->is_our_pages = map_data ? 0 : 1;
1271
1272         nr_pages = DIV_ROUND_UP(offset + len, PAGE_SIZE);
1273         if (nr_pages > BIO_MAX_PAGES)
1274                 nr_pages = BIO_MAX_PAGES;
1275
1276         ret = -ENOMEM;
1277         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1278         if (!bio)
1279                 goto out_bmd;
1280
1281         ret = 0;
1282
1283         if (map_data) {
1284                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
1285                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
1286         }
1287         while (len) {
1288                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1289
1290                 bytes -= offset;
1291
1292                 if (bytes > len)
1293                         bytes = len;
1294
1295                 if (map_data) {
1296                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
1297                                 ret = -ENOMEM;
1298                                 break;
1299                         }
1300
1301                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
1302                         page += (i % nr_pages);
1303
1304                         i++;
1305                 } else {
1306                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1307                         if (!page) {
1308                                 ret = -ENOMEM;
1309                                 break;
1310                         }
1311                 }
1312
1313                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes)
1314                         break;
1315
1316                 len -= bytes;
1317                 offset = 0;
1318         }
1319
1320         if (ret)
1321                 goto cleanup;
1322
1323         if (map_data)
1324                 map_data->offset += bio->bi_iter.bi_size;
1325
1326         /*
1327          * success
1328          */
1329         if ((iov_iter_rw(iter) == WRITE && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
1330             (map_data && map_data->from_user)) {
1331                 ret = bio_copy_from_iter(bio, iter);
1332                 if (ret)
1333                         goto cleanup;
1334         } else {
1335                 if (bmd->is_our_pages)
1336                         zero_fill_bio(bio);
1337                 iov_iter_advance(iter, bio->bi_iter.bi_size);
1338         }
1339
1340         bio->bi_private = bmd;
1341         if (map_data && map_data->null_mapped)
1342                 bio_set_flag(bio, BIO_NULL_MAPPED);
1343         return bio;
1344 cleanup:
1345         if (!map_data)
1346                 bio_free_pages(bio);
1347         bio_put(bio);
1348 out_bmd:
1349         kfree(bmd);
1350         return ERR_PTR(ret);
1351 }
1352
1353 /**
1354  *      bio_map_user_iov - map user iovec into bio
1355  *      @q:             the struct request_queue for the bio
1356  *      @iter:          iovec iterator
1357  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1358  *
1359  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1360  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1361  */
1362 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
1363                              struct iov_iter *iter,
1364                              gfp_t gfp_mask)
1365 {
1366         int j;
1367         struct bio *bio;
1368         int ret;
1369         struct bio_vec *bvec;
1370         struct bvec_iter_all iter_all;
1371
1372         if (!iov_iter_count(iter))
1373                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1374
1375         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES));
1376         if (!bio)
1377                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1378
1379         while (iov_iter_count(iter)) {
1380                 struct page **pages;
1381                 ssize_t bytes;
1382                 size_t offs, added = 0;
1383                 int npages;
1384
1385                 bytes = iov_iter_get_pages_alloc(iter, &pages, LONG_MAX, &offs);
1386                 if (unlikely(bytes <= 0)) {
1387                         ret = bytes ? bytes : -EFAULT;
1388                         goto out_unmap;
1389                 }
1390
1391                 npages = DIV_ROUND_UP(offs + bytes, PAGE_SIZE);
1392
1393                 if (unlikely(offs & queue_dma_alignment(q))) {
1394                         ret = -EINVAL;
1395                         j = 0;
1396                 } else {
1397                         for (j = 0; j < npages; j++) {
1398                                 struct page *page = pages[j];
1399                                 unsigned int n = PAGE_SIZE - offs;
1400                                 unsigned short prev_bi_vcnt = bio->bi_vcnt;
1401
1402                                 if (n > bytes)
1403                                         n = bytes;
1404
1405                                 if (!bio_add_pc_page(q, bio, page, n, offs))
1406                                         break;
1407
1408                                 /*
1409                                  * check if vector was merged with previous
1410                                  * drop page reference if needed
1411                                  */
1412                                 if (bio->bi_vcnt == prev_bi_vcnt)
1413                                         put_page(page);
1414
1415                                 added += n;
1416                                 bytes -= n;
1417                                 offs = 0;
1418                         }
1419                         iov_iter_advance(iter, added);
1420                 }
1421                 /*
1422                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1423                  */
1424                 while (j < npages)
1425                         put_page(pages[j++]);
1426                 kvfree(pages);
1427                 /* couldn't stuff something into bio? */
1428                 if (bytes)
1429                         break;
1430         }
1431
1432         bio_set_flag(bio, BIO_USER_MAPPED);
1433
1434         /*
1435          * subtle -- if bio_map_user_iov() ended up bouncing a bio,
1436          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1437          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1438          * reference to it
1439          */
1440         bio_get(bio);
1441         return bio;
1442
1443  out_unmap:
1444         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, j, iter_all) {
1445                 put_page(bvec->bv_page);
1446         }
1447         bio_put(bio);
1448         return ERR_PTR(ret);
1449 }
1450
1451 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1452 {
1453         struct bio_vec *bvec;
1454         int i;
1455         struct bvec_iter_all iter_all;
1456
1457         /*
1458          * make sure we dirty pages we wrote to
1459          */
1460         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1461                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1462                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1463
1464                 put_page(bvec->bv_page);
1465         }
1466
1467         bio_put(bio);
1468 }
1469
1470 /**
1471  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1472  *      @bio:           the bio being unmapped
1473  *
1474  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user_iov(). Must be called from
1475  *      process context.
1476  *
1477  *      bio_unmap_user() may sleep.
1478  */
1479 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1480 {
1481         __bio_unmap_user(bio);
1482         bio_put(bio);
1483 }
1484
1485 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio)
1486 {
1487         bio_put(bio);
1488 }
1489
1490 /**
1491  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1492  *      @q: the struct request_queue for the bio
1493  *      @data: pointer to buffer to map
1494  *      @len: length in bytes
1495  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1496  *
1497  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1498  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1499  */
1500 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1501                          gfp_t gfp_mask)
1502 {
1503         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1504         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1505         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1506         const int nr_pages = end - start;
1507         int offset, i;
1508         struct bio *bio;
1509
1510         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1511         if (!bio)
1512                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1513
1514         offset = offset_in_page(kaddr);
1515         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1516                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1517
1518                 if (len <= 0)
1519                         break;
1520
1521                 if (bytes > len)
1522                         bytes = len;
1523
1524                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1525                                     offset) < bytes) {
1526                         /* we don't support partial mappings */
1527                         bio_put(bio);
1528                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1529                 }
1530
1531                 data += bytes;
1532                 len -= bytes;
1533                 offset = 0;
1534         }
1535
1536         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1537         return bio;
1538 }
1539 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1540
1541 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio)
1542 {
1543         bio_free_pages(bio);
1544         bio_put(bio);
1545 }
1546
1547 static void bio_copy_kern_endio_read(struct bio *bio)
1548 {
1549         char *p = bio->bi_private;
1550         struct bio_vec *bvec;
1551         int i;
1552         struct bvec_iter_all iter_all;
1553
1554         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1555                 memcpy(p, page_address(bvec->bv_page), bvec->bv_len);
1556                 p += bvec->bv_len;
1557         }
1558
1559         bio_copy_kern_endio(bio);
1560 }
1561
1562 /**
1563  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1564  *      @q: the struct request_queue for the bio
1565  *      @data: pointer to buffer to copy
1566  *      @len: length in bytes
1567  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1568  *      @reading: data direction is READ
1569  *
1570  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1571  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1572  */
1573 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1574                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1575 {
1576         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1577         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1578         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1579         struct bio *bio;
1580         void *p = data;
1581         int nr_pages = 0;
1582
1583         /*
1584          * Overflow, abort
1585          */
1586         if (end < start)
1587                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1588
1589         nr_pages = end - start;
1590         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1591         if (!bio)
1592                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1593
1594         while (len) {
1595                 struct page *page;
1596                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1597
1598                 if (bytes > len)
1599                         bytes = len;
1600
1601                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1602                 if (!page)
1603                         goto cleanup;
1604
1605                 if (!reading)
1606                         memcpy(page_address(page), p, bytes);
1607
1608                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes)
1609                         break;
1610
1611                 len -= bytes;
1612                 p += bytes;
1613         }
1614
1615         if (reading) {
1616                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio_read;
1617                 bio->bi_private = data;
1618         } else {
1619                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1620         }
1621
1622         return bio;
1623
1624 cleanup:
1625         bio_free_pages(bio);
1626         bio_put(bio);
1627         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1632  * for performing direct-IO in BIOs.
1633  *
1634  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1635  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1636  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1637  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1638  * in process context.
1639  *
1640  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1641  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1642  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1643  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1644  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1645  *
1646  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1647  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1648  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1649  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1650  * pagecache.
1651  *
1652  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1653  * deferred bio dirtying paths.
1654  */
1655
1656 /*
1657  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1658  */
1659 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1660 {
1661         struct bio_vec *bvec;
1662         int i;
1663         struct bvec_iter_all iter_all;
1664
1665         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1666                 if (!PageCompound(bvec->bv_page))
1667                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1668         }
1669 }
1670
1671 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1672 {
1673         struct bio_vec *bvec;
1674         int i;
1675         struct bvec_iter_all iter_all;
1676
1677         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all)
1678                 put_page(bvec->bv_page);
1679 }
1680
1681 /*
1682  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1683  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1684  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1685  * the BIO and re-dirty the pages in process context.
1686  *
1687  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1688  * here on.  It will run one put_page() against each page and will run one
1689  * bio_put() against the BIO.
1690  */
1691
1692 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1693
1694 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1695 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1696 static struct bio *bio_dirty_list;
1697
1698 /*
1699  * This runs in process context
1700  */
1701 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1702 {
1703         struct bio *bio, *next;
1704
1705         spin_lock_irq(&bio_dirty_lock);
1706         next = bio_dirty_list;
1707         bio_dirty_list = NULL;
1708         spin_unlock_irq(&bio_dirty_lock);
1709
1710         while ((bio = next) != NULL) {
1711                 next = bio->bi_private;
1712
1713                 bio_set_pages_dirty(bio);
1714                 if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF))
1715                         bio_release_pages(bio);
1716                 bio_put(bio);
1717         }
1718 }
1719
1720 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1721 {
1722         struct bio_vec *bvec;
1723         unsigned long flags;
1724         int i;
1725         struct bvec_iter_all iter_all;
1726
1727         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all) {
1728                 if (!PageDirty(bvec->bv_page) && !PageCompound(bvec->bv_page))
1729                         goto defer;
1730         }
1731
1732         if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF))
1733                 bio_release_pages(bio);
1734         bio_put(bio);
1735         return;
1736 defer:
1737         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1738         bio->bi_private = bio_dirty_list;
1739         bio_dirty_list = bio;
1740         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1741         schedule_work(&bio_dirty_work);
1742 }
1743
1744 void update_io_ticks(struct hd_struct *part, unsigned long now)
1745 {
1746         unsigned long stamp;
1747 again:
1748         stamp = READ_ONCE(part->stamp);
1749         if (unlikely(stamp != now)) {
1750                 if (likely(cmpxchg(&part->stamp, stamp, now) == stamp)) {
1751                         __part_stat_add(part, io_ticks, 1);
1752                 }
1753         }
1754         if (part->partno) {
1755                 part = &part_to_disk(part)->part0;
1756                 goto again;
1757         }
1758 }
1759
1760 void generic_start_io_acct(struct request_queue *q, int op,
1761                            unsigned long sectors, struct hd_struct *part)
1762 {
1763         const int sgrp = op_stat_group(op);
1764
1765         part_stat_lock();
1766
1767         update_io_ticks(part, jiffies);
1768         part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1769         part_stat_add(part, sectors[sgrp], sectors);
1770         part_inc_in_flight(q, part, op_is_write(op));
1771
1772         part_stat_unlock();
1773 }
1774 EXPORT_SYMBOL(generic_start_io_acct);
1775
1776 void generic_end_io_acct(struct request_queue *q, int req_op,
1777                          struct hd_struct *part, unsigned long start_time)
1778 {
1779         unsigned long now = jiffies;
1780         unsigned long duration = now - start_time;
1781         const int sgrp = op_stat_group(req_op);
1782
1783         part_stat_lock();
1784
1785         update_io_ticks(part, now);
1786         part_stat_add(part, nsecs[sgrp], jiffies_to_nsecs(duration));
1787         part_stat_add(part, time_in_queue, duration);
1788         part_dec_in_flight(q, part, op_is_write(req_op));
1789
1790         part_stat_unlock();
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL(generic_end_io_acct);
1793
1794 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1795 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1796 {
1797         struct bio_vec bvec;
1798         struct bvec_iter iter;
1799
1800         bio_for_each_segment(bvec, bi, iter)
1801                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1802 }
1803 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1804 #endif
1805
1806 static inline bool bio_remaining_done(struct bio *bio)
1807 {
1808         /*
1809          * If we're not chaining, then ->__bi_remaining is always 1 and
1810          * we always end io on the first invocation.
1811          */
1812         if (!bio_flagged(bio, BIO_CHAIN))
1813                 return true;
1814
1815         BUG_ON(atomic_read(&bio->__bi_remaining) <= 0);
1816
1817         if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_remaining)) {
1818                 bio_clear_flag(bio, BIO_CHAIN);
1819                 return true;
1820         }
1821
1822         return false;
1823 }
1824
1825 /**
1826  * bio_endio - end I/O on a bio
1827  * @bio:        bio
1828  *
1829  * Description:
1830  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the preferred
1831  *   way to end I/O on a bio. No one should call bi_end_io() directly on a
1832  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
1833  *
1834  *   bio_endio() can be called several times on a bio that has been chained
1835  *   using bio_chain().  The ->bi_end_io() function will only be called the
1836  *   last time.  At this point the BLK_TA_COMPLETE tracing event will be
1837  *   generated if BIO_TRACE_COMPLETION is set.
1838  **/
1839 void bio_endio(struct bio *bio)
1840 {
1841 again:
1842         if (!bio_remaining_done(bio))
1843                 return;
1844         if (!bio_integrity_endio(bio))
1845                 return;
1846
1847         if (bio->bi_disk)
1848                 rq_qos_done_bio(bio->bi_disk->queue, bio);
1849
1850         /*
1851          * Need to have a real endio function for chained bios, otherwise
1852          * various corner cases will break (like stacking block devices that
1853          * save/restore bi_end_io) - however, we want to avoid unbounded
1854          * recursion and blowing the stack. Tail call optimization would
1855          * handle this, but compiling with frame pointers also disables
1856          * gcc's sibling call optimization.
1857          */
1858         if (bio->bi_end_io == bio_chain_endio) {
1859                 bio = __bio_chain_endio(bio);
1860                 goto again;
1861         }
1862
1863         if (bio->bi_disk && bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
1864                 trace_block_bio_complete(bio->bi_disk->queue, bio,
1865                                          blk_status_to_errno(bio->bi_status));
1866                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1867         }
1868
1869         blk_throtl_bio_endio(bio);
1870         /* release cgroup info */
1871         bio_uninit(bio);
1872         if (bio->bi_end_io)
1873                 bio->bi_end_io(bio);
1874 }
1875 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1876
1877 /**
1878  * bio_split - split a bio
1879  * @bio:        bio to split
1880  * @sectors:    number of sectors to split from the front of @bio
1881  * @gfp:        gfp mask
1882  * @bs:         bio set to allocate from
1883  *
1884  * Allocates and returns a new bio which represents @sectors from the start of
1885  * @bio, and updates @bio to represent the remaining sectors.
1886  *
1887  * Unless this is a discard request the newly allocated bio will point
1888  * to @bio's bi_io_vec; it is the caller's responsibility to ensure that
1889  * @bio is not freed before the split.
1890  */
1891 struct bio *bio_split(struct bio *bio, int sectors,
1892                       gfp_t gfp, struct bio_set *bs)
1893 {
1894         struct bio *split;
1895
1896         BUG_ON(sectors <= 0);
1897         BUG_ON(sectors >= bio_sectors(bio));
1898
1899         split = bio_clone_fast(bio, gfp, bs);
1900         if (!split)
1901                 return NULL;
1902
1903         split->bi_iter.bi_size = sectors << 9;
1904
1905         if (bio_integrity(split))
1906                 bio_integrity_trim(split);
1907
1908         bio_advance(bio, split->bi_iter.bi_size);
1909
1910         if (bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION))
1911                 bio_set_flag(split, BIO_TRACE_COMPLETION);
1912
1913         return split;
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1916
1917 /**
1918  * bio_trim - trim a bio
1919  * @bio:        bio to trim
1920  * @offset:     number of sectors to trim from the front of @bio
1921  * @size:       size we want to trim @bio to, in sectors
1922  */
1923 void bio_trim(struct bio *bio, int offset, int size)
1924 {
1925         /* 'bio' is a cloned bio which we need to trim to match
1926          * the given offset and size.
1927          */
1928
1929         size <<= 9;
1930         if (offset == 0 && size == bio->bi_iter.bi_size)
1931                 return;
1932
1933         bio_clear_flag(bio, BIO_SEG_VALID);
1934
1935         bio_advance(bio, offset << 9);
1936
1937         bio->bi_iter.bi_size = size;
1938
1939         if (bio_integrity(bio))
1940                 bio_integrity_trim(bio);
1941
1942 }
1943 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_trim);
1944
1945 /*
1946  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1947  * use the global biovec slabs created for general use.
1948  */
1949 int biovec_init_pool(mempool_t *pool, int pool_entries)
1950 {
1951         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BVEC_POOL_MAX;
1952
1953         return mempool_init_slab_pool(pool, pool_entries, bp->slab);
1954 }
1955
1956 /*
1957  * bioset_exit - exit a bioset initialized with bioset_init()
1958  *
1959  * May be called on a zeroed but uninitialized bioset (i.e. allocated with
1960  * kzalloc()).
1961  */
1962 void bioset_exit(struct bio_set *bs)
1963 {
1964         if (bs->rescue_workqueue)
1965                 destroy_workqueue(bs->rescue_workqueue);
1966         bs->rescue_workqueue = NULL;
1967
1968         mempool_exit(&bs->bio_pool);
1969         mempool_exit(&bs->bvec_pool);
1970
1971         bioset_integrity_free(bs);
1972         if (bs->bio_slab)
1973                 bio_put_slab(bs);
1974         bs->bio_slab = NULL;
1975 }
1976 EXPORT_SYMBOL(bioset_exit);
1977
1978 /**
1979  * bioset_init - Initialize a bio_set
1980  * @bs:         pool to initialize
1981  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1982  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1983  * @flags:      Flags to modify behavior, currently %BIOSET_NEED_BVECS
1984  *              and %BIOSET_NEED_RESCUER
1985  *
1986  * Description:
1987  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1988  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1989  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1990  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1991  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1992  *    or things will break badly.
1993  *    If %BIOSET_NEED_BVECS is set in @flags, a separate pool will be allocated
1994  *    for allocating iovecs.  This pool is not needed e.g. for bio_clone_fast().
1995  *    If %BIOSET_NEED_RESCUER is set, a workqueue is created which can be used to
1996  *    dispatch queued requests when the mempool runs out of space.
1997  *
1998  */
1999 int bioset_init(struct bio_set *bs,
2000                 unsigned int pool_size,
2001                 unsigned int front_pad,
2002                 int flags)
2003 {
2004         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
2005
2006         bs->front_pad = front_pad;
2007
2008         spin_lock_init(&bs->rescue_lock);
2009         bio_list_init(&bs->rescue_list);
2010         INIT_WORK(&bs->rescue_work, bio_alloc_rescue);
2011
2012         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
2013         if (!bs->bio_slab)
2014                 return -ENOMEM;
2015
2016         if (mempool_init_slab_pool(&bs->bio_pool, pool_size, bs->bio_slab))
2017                 goto bad;
2018
2019         if ((flags & BIOSET_NEED_BVECS) &&
2020             biovec_init_pool(&bs->bvec_pool, pool_size))
2021                 goto bad;
2022
2023         if (!(flags & BIOSET_NEED_RESCUER))
2024                 return 0;
2025
2026         bs->rescue_workqueue = alloc_workqueue("bioset", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2027         if (!bs->rescue_workqueue)
2028                 goto bad;
2029
2030         return 0;
2031 bad:
2032         bioset_exit(bs);
2033         return -ENOMEM;
2034 }
2035 EXPORT_SYMBOL(bioset_init);
2036
2037 /*
2038  * Initialize and setup a new bio_set, based on the settings from
2039  * another bio_set.
2040  */
2041 int bioset_init_from_src(struct bio_set *bs, struct bio_set *src)
2042 {
2043         int flags;
2044
2045         flags = 0;
2046         if (src->bvec_pool.min_nr)
2047                 flags |= BIOSET_NEED_BVECS;
2048         if (src->rescue_workqueue)
2049                 flags |= BIOSET_NEED_RESCUER;
2050
2051         return bioset_init(bs, src->bio_pool.min_nr, src->front_pad, flags);
2052 }
2053 EXPORT_SYMBOL(bioset_init_from_src);
2054
2055 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
2056
2057 /**
2058  * bio_disassociate_blkg - puts back the blkg reference if associated
2059  * @bio: target bio
2060  *
2061  * Helper to disassociate the blkg from @bio if a blkg is associated.
2062  */
2063 void bio_disassociate_blkg(struct bio *bio)
2064 {
2065         if (bio->bi_blkg) {
2066                 blkg_put(bio->bi_blkg);
2067                 bio->bi_blkg = NULL;
2068         }
2069 }
2070 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_disassociate_blkg);
2071
2072 /**
2073  * __bio_associate_blkg - associate a bio with the a blkg
2074  * @bio: target bio
2075  * @blkg: the blkg to associate
2076  *
2077  * This tries to associate @bio with the specified @blkg.  Association failure
2078  * is handled by walking up the blkg tree.  Therefore, the blkg associated can
2079  * be anything between @blkg and the root_blkg.  This situation only happens
2080  * when a cgroup is dying and then the remaining bios will spill to the closest
2081  * alive blkg.
2082  *
2083  * A reference will be taken on the @blkg and will be released when @bio is
2084  * freed.
2085  */
2086 static void __bio_associate_blkg(struct bio *bio, struct blkcg_gq *blkg)
2087 {
2088         bio_disassociate_blkg(bio);
2089
2090         bio->bi_blkg = blkg_tryget_closest(blkg);
2091 }
2092
2093 /**
2094  * bio_associate_blkg_from_css - associate a bio with a specified css
2095  * @bio: target bio
2096  * @css: target css
2097  *
2098  * Associate @bio with the blkg found by combining the css's blkg and the
2099  * request_queue of the @bio.  This falls back to the queue's root_blkg if
2100  * the association fails with the css.
2101  */
2102 void bio_associate_blkg_from_css(struct bio *bio,
2103                                  struct cgroup_subsys_state *css)
2104 {
2105         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
2106         struct blkcg_gq *blkg;
2107
2108         rcu_read_lock();
2109
2110         if (!css || !css->parent)
2111                 blkg = q->root_blkg;
2112         else
2113                 blkg = blkg_lookup_create(css_to_blkcg(css), q);
2114
2115         __bio_associate_blkg(bio, blkg);
2116
2117         rcu_read_unlock();
2118 }
2119 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg_from_css);
2120
2121 #ifdef CONFIG_MEMCG
2122 /**
2123  * bio_associate_blkg_from_page - associate a bio with the page's blkg
2124  * @bio: target bio
2125  * @page: the page to lookup the blkcg from
2126  *
2127  * Associate @bio with the blkg from @page's owning memcg and the respective
2128  * request_queue.  If cgroup_e_css returns %NULL, fall back to the queue's
2129  * root_blkg.
2130  */
2131 void bio_associate_blkg_from_page(struct bio *bio, struct page *page)
2132 {
2133         struct cgroup_subsys_state *css;
2134
2135         if (!page->mem_cgroup)
2136                 return;
2137
2138         rcu_read_lock();
2139
2140         css = cgroup_e_css(page->mem_cgroup->css.cgroup, &io_cgrp_subsys);
2141         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2142
2143         rcu_read_unlock();
2144 }
2145 #endif /* CONFIG_MEMCG */
2146
2147 /**
2148  * bio_associate_blkg - associate a bio with a blkg
2149  * @bio: target bio
2150  *
2151  * Associate @bio with the blkg found from the bio's css and request_queue.
2152  * If one is not found, bio_lookup_blkg() creates the blkg.  If a blkg is
2153  * already associated, the css is reused and association redone as the
2154  * request_queue may have changed.
2155  */
2156 void bio_associate_blkg(struct bio *bio)
2157 {
2158         struct cgroup_subsys_state *css;
2159
2160         rcu_read_lock();
2161
2162         if (bio->bi_blkg)
2163                 css = &bio_blkcg(bio)->css;
2164         else
2165                 css = blkcg_css();
2166
2167         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2168
2169         rcu_read_unlock();
2170 }
2171 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg);
2172
2173 /**
2174  * bio_clone_blkg_association - clone blkg association from src to dst bio
2175  * @dst: destination bio
2176  * @src: source bio
2177  */
2178 void bio_clone_blkg_association(struct bio *dst, struct bio *src)
2179 {
2180         rcu_read_lock();
2181
2182         if (src->bi_blkg)
2183                 __bio_associate_blkg(dst, src->bi_blkg);
2184
2185         rcu_read_unlock();
2186 }
2187 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_clone_blkg_association);
2188 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
2189
2190 static void __init biovec_init_slabs(void)
2191 {
2192         int i;
2193
2194         for (i = 0; i < BVEC_POOL_NR; i++) {
2195                 int size;
2196                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
2197
2198                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
2199                         bvs->slab = NULL;
2200                         continue;
2201                 }
2202
2203                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
2204                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
2205                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
2206         }
2207 }
2208
2209 static int __init init_bio(void)
2210 {
2211         bio_slab_max = 2;
2212         bio_slab_nr = 0;
2213         bio_slabs = kcalloc(bio_slab_max, sizeof(struct bio_slab),
2214                             GFP_KERNEL);
2215         if (!bio_slabs)
2216                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2217
2218         bio_integrity_init();
2219         biovec_init_slabs();
2220
2221         if (bioset_init(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS))
2222                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2223
2224         if (bioset_integrity_create(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
2225                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
2226
2227         return 0;
2228 }
2229 subsys_initcall(init_bio);