Merge 'acpi-2.6.12' branch into to-akpm
[linux-2.6] / fs / bio.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@suse.de>
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11  * GNU General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
14  * along with this program; if not, write to the Free Software
15  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
16  *
17  */
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/bio.h>
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/mempool.h>
27 #include <linux/workqueue.h>
28
29 #define BIO_POOL_SIZE 256
30
31 static kmem_cache_t *bio_slab;
32
33 #define BIOVEC_NR_POOLS 6
34
35 /*
36  * a small number of entries is fine, not going to be performance critical.
37  * basically we just need to survive
38  */
39 #define BIO_SPLIT_ENTRIES 8     
40 mempool_t *bio_split_pool;
41
42 struct biovec_slab {
43         int nr_vecs;
44         char *name; 
45         kmem_cache_t *slab;
46 };
47
48 /*
49  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
50  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
51  * unsigned short
52  */
53
54 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
55 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
56         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
57 };
58 #undef BV
59
60 /*
61  * bio_set is used to allow other portions of the IO system to
62  * allocate their own private memory pools for bio and iovec structures.
63  * These memory pools in turn all allocate from the bio_slab
64  * and the bvec_slabs[].
65  */
66 struct bio_set {
67         mempool_t *bio_pool;
68         mempool_t *bvec_pools[BIOVEC_NR_POOLS];
69 };
70
71 /*
72  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
73  * IO code that does not need private memory pools.
74  */
75 static struct bio_set *fs_bio_set;
76
77 static inline struct bio_vec *bvec_alloc_bs(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr, unsigned long *idx, struct bio_set *bs)
78 {
79         struct bio_vec *bvl;
80         struct biovec_slab *bp;
81
82         /*
83          * see comment near bvec_array define!
84          */
85         switch (nr) {
86                 case   1        : *idx = 0; break;
87                 case   2 ...   4: *idx = 1; break;
88                 case   5 ...  16: *idx = 2; break;
89                 case  17 ...  64: *idx = 3; break;
90                 case  65 ... 128: *idx = 4; break;
91                 case 129 ... BIO_MAX_PAGES: *idx = 5; break;
92                 default:
93                         return NULL;
94         }
95         /*
96          * idx now points to the pool we want to allocate from
97          */
98
99         bp = bvec_slabs + *idx;
100         bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pools[*idx], gfp_mask);
101         if (bvl)
102                 memset(bvl, 0, bp->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec));
103
104         return bvl;
105 }
106
107 /*
108  * default destructor for a bio allocated with bio_alloc_bioset()
109  */
110 static void bio_destructor(struct bio *bio)
111 {
112         const int pool_idx = BIO_POOL_IDX(bio);
113         struct bio_set *bs = bio->bi_set;
114
115         BIO_BUG_ON(pool_idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
116
117         mempool_free(bio->bi_io_vec, bs->bvec_pools[pool_idx]);
118         mempool_free(bio, bs->bio_pool);
119 }
120
121 inline void bio_init(struct bio *bio)
122 {
123         bio->bi_next = NULL;
124         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
125         bio->bi_rw = 0;
126         bio->bi_vcnt = 0;
127         bio->bi_idx = 0;
128         bio->bi_phys_segments = 0;
129         bio->bi_hw_segments = 0;
130         bio->bi_hw_front_size = 0;
131         bio->bi_hw_back_size = 0;
132         bio->bi_size = 0;
133         bio->bi_max_vecs = 0;
134         bio->bi_end_io = NULL;
135         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
136         bio->bi_private = NULL;
137 }
138
139 /**
140  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
141  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
142  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
143  * @bs:         the bio_set to allocate from
144  *
145  * Description:
146  *   bio_alloc_bioset will first try it's on mempool to satisfy the allocation.
147  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
148  *   for a &struct bio to become free.
149  *
150  *   allocate bio and iovecs from the memory pools specified by the
151  *   bio_set structure.
152  **/
153 struct bio *bio_alloc_bioset(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
154 {
155         struct bio *bio = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
156
157         if (likely(bio)) {
158                 struct bio_vec *bvl = NULL;
159
160                 bio_init(bio);
161                 if (likely(nr_iovecs)) {
162                         unsigned long idx;
163
164                         bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
165                         if (unlikely(!bvl)) {
166                                 mempool_free(bio, bs->bio_pool);
167                                 bio = NULL;
168                                 goto out;
169                         }
170                         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
171                         bio->bi_max_vecs = bvec_slabs[idx].nr_vecs;
172                 }
173                 bio->bi_io_vec = bvl;
174                 bio->bi_destructor = bio_destructor;
175                 bio->bi_set = bs;
176         }
177 out:
178         return bio;
179 }
180
181 struct bio *bio_alloc(unsigned int __nocast gfp_mask, int nr_iovecs)
182 {
183         return bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
184 }
185
186 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
187 {
188         unsigned long flags;
189         struct bio_vec *bv;
190         int i;
191
192         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
193                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
194                 memset(data, 0, bv->bv_len);
195                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
196                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
197         }
198 }
199 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
200
201 /**
202  * bio_put - release a reference to a bio
203  * @bio:   bio to release reference to
204  *
205  * Description:
206  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
207  *   bio_alloc or bio_get. The last put of a bio will free it.
208  **/
209 void bio_put(struct bio *bio)
210 {
211         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
212
213         /*
214          * last put frees it
215          */
216         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
217                 bio->bi_next = NULL;
218                 bio->bi_destructor(bio);
219         }
220 }
221
222 inline int bio_phys_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
223 {
224         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
225                 blk_recount_segments(q, bio);
226
227         return bio->bi_phys_segments;
228 }
229
230 inline int bio_hw_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
231 {
232         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
233                 blk_recount_segments(q, bio);
234
235         return bio->bi_hw_segments;
236 }
237
238 /**
239  *      __bio_clone     -       clone a bio
240  *      @bio: destination bio
241  *      @bio_src: bio to clone
242  *
243  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
244  *      the actual data it points to. Reference count of returned
245  *      bio will be one.
246  */
247 inline void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
248 {
249         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio_src->bi_bdev);
250
251         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
252                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
253
254         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
255         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
256         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
257         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
258         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
259         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
260         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
261         bio_phys_segments(q, bio);
262         bio_hw_segments(q, bio);
263 }
264
265 /**
266  *      bio_clone       -       clone a bio
267  *      @bio: bio to clone
268  *      @gfp_mask: allocation priority
269  *
270  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
271  */
272 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, unsigned int __nocast gfp_mask)
273 {
274         struct bio *b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, fs_bio_set);
275
276         if (b)
277                 __bio_clone(b, bio);
278
279         return b;
280 }
281
282 /**
283  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
284  *      @bdev:  I/O target
285  *
286  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
287  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
288  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
289  *      on offset.
290  */
291 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
292 {
293         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bdev);
294         int nr_pages;
295
296         nr_pages = ((q->max_sectors << 9) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
297         if (nr_pages > q->max_phys_segments)
298                 nr_pages = q->max_phys_segments;
299         if (nr_pages > q->max_hw_segments)
300                 nr_pages = q->max_hw_segments;
301
302         return nr_pages;
303 }
304
305 static int __bio_add_page(request_queue_t *q, struct bio *bio, struct page
306                           *page, unsigned int len, unsigned int offset)
307 {
308         int retried_segments = 0;
309         struct bio_vec *bvec;
310
311         /*
312          * cloned bio must not modify vec list
313          */
314         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
315                 return 0;
316
317         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
318                 return 0;
319
320         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > q->max_sectors)
321                 return 0;
322
323         /*
324          * we might lose a segment or two here, but rather that than
325          * make this too complex.
326          */
327
328         while (bio->bi_phys_segments >= q->max_phys_segments
329                || bio->bi_hw_segments >= q->max_hw_segments
330                || BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_size)) {
331
332                 if (retried_segments)
333                         return 0;
334
335                 retried_segments = 1;
336                 blk_recount_segments(q, bio);
337         }
338
339         /*
340          * setup the new entry, we might clear it again later if we
341          * cannot add the page
342          */
343         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
344         bvec->bv_page = page;
345         bvec->bv_len = len;
346         bvec->bv_offset = offset;
347
348         /*
349          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
350          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
351          * queue to get further control
352          */
353         if (q->merge_bvec_fn) {
354                 /*
355                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
356                  * at this offset
357                  */
358                 if (q->merge_bvec_fn(q, bio, bvec) < len) {
359                         bvec->bv_page = NULL;
360                         bvec->bv_len = 0;
361                         bvec->bv_offset = 0;
362                         return 0;
363                 }
364         }
365
366         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
367         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec) ||
368             BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
369                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
370
371         bio->bi_vcnt++;
372         bio->bi_phys_segments++;
373         bio->bi_hw_segments++;
374         bio->bi_size += len;
375         return len;
376 }
377
378 /**
379  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
380  *      @bio: destination bio
381  *      @page: page to add
382  *      @len: vec entry length
383  *      @offset: vec entry offset
384  *
385  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
386  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
387  *      device limitations. The target block device must allow bio's
388  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
389  *      page to an empty bio.
390  */
391 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
392                  unsigned int offset)
393 {
394         return __bio_add_page(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio, page,
395                               len, offset);
396 }
397
398 struct bio_map_data {
399         struct bio_vec *iovecs;
400         void __user *userptr;
401 };
402
403 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio)
404 {
405         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
406         bio->bi_private = bmd;
407 }
408
409 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
410 {
411         kfree(bmd->iovecs);
412         kfree(bmd);
413 }
414
415 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs)
416 {
417         struct bio_map_data *bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), GFP_KERNEL);
418
419         if (!bmd)
420                 return NULL;
421
422         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, GFP_KERNEL);
423         if (bmd->iovecs)
424                 return bmd;
425
426         kfree(bmd);
427         return NULL;
428 }
429
430 /**
431  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
432  *      @bio: bio being terminated
433  *
434  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
435  *      to user space in case of a read.
436  */
437 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
438 {
439         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
440         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
441         struct bio_vec *bvec;
442         int i, ret = 0;
443
444         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
445                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
446                 unsigned int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
447
448                 if (read && !ret && copy_to_user(bmd->userptr, addr, len))
449                         ret = -EFAULT;
450
451                 __free_page(bvec->bv_page);
452                 bmd->userptr += len;
453         }
454         bio_free_map_data(bmd);
455         bio_put(bio);
456         return ret;
457 }
458
459 /**
460  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
461  *      @q: destination block queue
462  *      @uaddr: start of user address
463  *      @len: length in bytes
464  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
465  *
466  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
467  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
468  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
469  */
470 struct bio *bio_copy_user(request_queue_t *q, unsigned long uaddr,
471                           unsigned int len, int write_to_vm)
472 {
473         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
474         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
475         struct bio_map_data *bmd;
476         struct bio_vec *bvec;
477         struct page *page;
478         struct bio *bio;
479         int i, ret;
480
481         bmd = bio_alloc_map_data(end - start);
482         if (!bmd)
483                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
484
485         bmd->userptr = (void __user *) uaddr;
486
487         ret = -ENOMEM;
488         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, end - start);
489         if (!bio)
490                 goto out_bmd;
491
492         bio->bi_rw |= (!write_to_vm << BIO_RW);
493
494         ret = 0;
495         while (len) {
496                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
497
498                 if (bytes > len)
499                         bytes = len;
500
501                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | GFP_KERNEL);
502                 if (!page) {
503                         ret = -ENOMEM;
504                         break;
505                 }
506
507                 if (__bio_add_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes) {
508                         ret = -EINVAL;
509                         break;
510                 }
511
512                 len -= bytes;
513         }
514
515         if (ret)
516                 goto cleanup;
517
518         /*
519          * success
520          */
521         if (!write_to_vm) {
522                 char __user *p = (char __user *) uaddr;
523
524                 /*
525                  * for a write, copy in data to kernel pages
526                  */
527                 ret = -EFAULT;
528                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
529                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
530
531                         if (copy_from_user(addr, p, bvec->bv_len))
532                                 goto cleanup;
533                         p += bvec->bv_len;
534                 }
535         }
536
537         bio_set_map_data(bmd, bio);
538         return bio;
539 cleanup:
540         bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
541                 __free_page(bvec->bv_page);
542
543         bio_put(bio);
544 out_bmd:
545         bio_free_map_data(bmd);
546         return ERR_PTR(ret);
547 }
548
549 static struct bio *__bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
550                                   unsigned long uaddr, unsigned int len,
551                                   int write_to_vm)
552 {
553         unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
554         unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
555         const int nr_pages = end - start;
556         int ret, offset, i;
557         struct page **pages;
558         struct bio *bio;
559
560         /*
561          * transfer and buffer must be aligned to at least hardsector
562          * size for now, in the future we can relax this restriction
563          */
564         if ((uaddr & queue_dma_alignment(q)) || (len & queue_dma_alignment(q)))
565                 return ERR_PTR(-EINVAL);
566
567         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
568         if (!bio)
569                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
570
571         ret = -ENOMEM;
572         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
573         if (!pages)
574                 goto out;
575
576         down_read(&current->mm->mmap_sem);
577         ret = get_user_pages(current, current->mm, uaddr, nr_pages,
578                                                 write_to_vm, 0, pages, NULL);
579         up_read(&current->mm->mmap_sem);
580
581         if (ret < nr_pages)
582                 goto out;
583
584         bio->bi_bdev = bdev;
585
586         offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
587         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
588                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
589
590                 if (len <= 0)
591                         break;
592
593                 if (bytes > len)
594                         bytes = len;
595
596                 /*
597                  * sorry...
598                  */
599                 if (__bio_add_page(q, bio, pages[i], bytes, offset) < bytes)
600                         break;
601
602                 len -= bytes;
603                 offset = 0;
604         }
605
606         /*
607          * release the pages we didn't map into the bio, if any
608          */
609         while (i < nr_pages)
610                 page_cache_release(pages[i++]);
611
612         kfree(pages);
613
614         /*
615          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
616          */
617         if (!write_to_vm)
618                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
619
620         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
621         return bio;
622 out:
623         kfree(pages);
624         bio_put(bio);
625         return ERR_PTR(ret);
626 }
627
628 /**
629  *      bio_map_user    -       map user address into bio
630  *      @q: the request_queue_t for the bio
631  *      @bdev: destination block device
632  *      @uaddr: start of user address
633  *      @len: length in bytes
634  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
635  *
636  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
637  *      device. Returns an error pointer in case of error.
638  */
639 struct bio *bio_map_user(request_queue_t *q, struct block_device *bdev,
640                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm)
641 {
642         struct bio *bio;
643
644         bio = __bio_map_user(q, bdev, uaddr, len, write_to_vm);
645
646         if (IS_ERR(bio))
647                 return bio;
648
649         /*
650          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
651          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
652          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
653          * reference to it
654          */
655         bio_get(bio);
656
657         if (bio->bi_size == len)
658                 return bio;
659
660         /*
661          * don't support partial mappings
662          */
663         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
664         bio_unmap_user(bio);
665         return ERR_PTR(-EINVAL);
666 }
667
668 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
669 {
670         struct bio_vec *bvec;
671         int i;
672
673         /*
674          * make sure we dirty pages we wrote to
675          */
676         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
677                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
678                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
679
680                 page_cache_release(bvec->bv_page);
681         }
682
683         bio_put(bio);
684 }
685
686 /**
687  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
688  *      @bio:           the bio being unmapped
689  *
690  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
691  *      a process context.
692  *
693  *      bio_unmap_user() may sleep.
694  */
695 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
696 {
697         __bio_unmap_user(bio);
698         bio_put(bio);
699 }
700
701 /*
702  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
703  * for performing direct-IO in BIOs.
704  *
705  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
706  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
707  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
708  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
709  * in process context.
710  *
711  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
712  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
713  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
714  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
715  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
716  *
717  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
718  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
719  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
720  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
721  * pagecache.
722  *
723  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
724  * deferred bio dirtying paths.
725  */
726
727 /*
728  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
729  */
730 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
731 {
732         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
733         int i;
734
735         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
736                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
737
738                 if (page && !PageCompound(page))
739                         set_page_dirty_lock(page);
740         }
741 }
742
743 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
744 {
745         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
746         int i;
747
748         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
749                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
750
751                 if (page)
752                         put_page(page);
753         }
754 }
755
756 /*
757  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
758  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
759  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
760  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
761  *
762  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
763  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
764  * run one bio_put() against the BIO.
765  */
766
767 static void bio_dirty_fn(void *data);
768
769 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn, NULL);
770 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
771 static struct bio *bio_dirty_list;
772
773 /*
774  * This runs in process context
775  */
776 static void bio_dirty_fn(void *data)
777 {
778         unsigned long flags;
779         struct bio *bio;
780
781         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
782         bio = bio_dirty_list;
783         bio_dirty_list = NULL;
784         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
785
786         while (bio) {
787                 struct bio *next = bio->bi_private;
788
789                 bio_set_pages_dirty(bio);
790                 bio_release_pages(bio);
791                 bio_put(bio);
792                 bio = next;
793         }
794 }
795
796 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
797 {
798         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
799         int nr_clean_pages = 0;
800         int i;
801
802         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
803                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
804
805                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
806                         page_cache_release(page);
807                         bvec[i].bv_page = NULL;
808                 } else {
809                         nr_clean_pages++;
810                 }
811         }
812
813         if (nr_clean_pages) {
814                 unsigned long flags;
815
816                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
817                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
818                 bio_dirty_list = bio;
819                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
820                 schedule_work(&bio_dirty_work);
821         } else {
822                 bio_put(bio);
823         }
824 }
825
826 /**
827  * bio_endio - end I/O on a bio
828  * @bio:        bio
829  * @bytes_done: number of bytes completed
830  * @error:      error, if any
831  *
832  * Description:
833  *   bio_endio() will end I/O on @bytes_done number of bytes. This may be
834  *   just a partial part of the bio, or it may be the whole bio. bio_endio()
835  *   is the preferred way to end I/O on a bio, it takes care of decrementing
836  *   bi_size and clearing BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and
837  *   and one of the established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in
838  *   case something went wrong. Noone should call bi_end_io() directly on
839  *   a bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
840  **/
841 void bio_endio(struct bio *bio, unsigned int bytes_done, int error)
842 {
843         if (error)
844                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
845
846         if (unlikely(bytes_done > bio->bi_size)) {
847                 printk("%s: want %u bytes done, only %u left\n", __FUNCTION__,
848                                                 bytes_done, bio->bi_size);
849                 bytes_done = bio->bi_size;
850         }
851
852         bio->bi_size -= bytes_done;
853         bio->bi_sector += (bytes_done >> 9);
854
855         if (bio->bi_end_io)
856                 bio->bi_end_io(bio, bytes_done, error);
857 }
858
859 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
860 {
861         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
862                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
863
864                 bio_endio(master, master->bi_size, bp->error);
865                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
866         }
867 }
868
869 static int bio_pair_end_1(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
870 {
871         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
872
873         if (err)
874                 bp->error = err;
875
876         if (bi->bi_size)
877                 return 1;
878
879         bio_pair_release(bp);
880         return 0;
881 }
882
883 static int bio_pair_end_2(struct bio * bi, unsigned int done, int err)
884 {
885         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
886
887         if (err)
888                 bp->error = err;
889
890         if (bi->bi_size)
891                 return 1;
892
893         bio_pair_release(bp);
894         return 0;
895 }
896
897 /*
898  * split a bio - only worry about a bio with a single page
899  * in it's iovec
900  */
901 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, mempool_t *pool, int first_sectors)
902 {
903         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(pool, GFP_NOIO);
904
905         if (!bp)
906                 return bp;
907
908         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
909         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
910         atomic_set(&bp->cnt, 3);
911         bp->error = 0;
912         bp->bio1 = *bi;
913         bp->bio2 = *bi;
914         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
915         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
916         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
917
918         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
919         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
920         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
921         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
922         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
923
924         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
925         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
926
927         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
928         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
929
930         bp->bio1.bi_private = bi;
931         bp->bio2.bi_private = pool;
932
933         return bp;
934 }
935
936 static void *bio_pair_alloc(unsigned int __nocast gfp_flags, void *data)
937 {
938         return kmalloc(sizeof(struct bio_pair), gfp_flags);
939 }
940
941 static void bio_pair_free(void *bp, void *data)
942 {
943         kfree(bp);
944 }
945
946
947 /*
948  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
949  * use the global biovec slabs created for general use.
950  */
951 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries, int scale)
952 {
953         int i;
954
955         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
956                 struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + i;
957                 mempool_t **bvp = bs->bvec_pools + i;
958
959                 if (i >= scale)
960                         pool_entries >>= 1;
961
962                 *bvp = mempool_create(pool_entries, mempool_alloc_slab,
963                                         mempool_free_slab, bp->slab);
964                 if (!*bvp)
965                         return -ENOMEM;
966         }
967         return 0;
968 }
969
970 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
971 {
972         int i;
973
974         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
975                 mempool_t *bvp = bs->bvec_pools[i];
976
977                 if (bvp)
978                         mempool_destroy(bvp);
979         }
980
981 }
982
983 void bioset_free(struct bio_set *bs)
984 {
985         if (bs->bio_pool)
986                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
987
988         biovec_free_pools(bs);
989
990         kfree(bs);
991 }
992
993 struct bio_set *bioset_create(int bio_pool_size, int bvec_pool_size, int scale)
994 {
995         struct bio_set *bs = kmalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
996
997         if (!bs)
998                 return NULL;
999
1000         memset(bs, 0, sizeof(*bs));
1001         bs->bio_pool = mempool_create(bio_pool_size, mempool_alloc_slab,
1002                         mempool_free_slab, bio_slab);
1003
1004         if (!bs->bio_pool)
1005                 goto bad;
1006
1007         if (!biovec_create_pools(bs, bvec_pool_size, scale))
1008                 return bs;
1009
1010 bad:
1011         bioset_free(bs);
1012         return NULL;
1013 }
1014
1015 static void __init biovec_init_slabs(void)
1016 {
1017         int i;
1018
1019         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1020                 int size;
1021                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1022
1023                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1024                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1025                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1026         }
1027 }
1028
1029 static int __init init_bio(void)
1030 {
1031         int megabytes, bvec_pool_entries;
1032         int scale = BIOVEC_NR_POOLS;
1033
1034         bio_slab = kmem_cache_create("bio", sizeof(struct bio), 0,
1035                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
1036
1037         biovec_init_slabs();
1038
1039         megabytes = nr_free_pages() >> (20 - PAGE_SHIFT);
1040
1041         /*
1042          * find out where to start scaling
1043          */
1044         if (megabytes <= 16)
1045                 scale = 0;
1046         else if (megabytes <= 32)
1047                 scale = 1;
1048         else if (megabytes <= 64)
1049                 scale = 2;
1050         else if (megabytes <= 96)
1051                 scale = 3;
1052         else if (megabytes <= 128)
1053                 scale = 4;
1054
1055         /*
1056          * scale number of entries
1057          */
1058         bvec_pool_entries = megabytes * 2;
1059         if (bvec_pool_entries > 256)
1060                 bvec_pool_entries = 256;
1061
1062         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, bvec_pool_entries, scale);
1063         if (!fs_bio_set)
1064                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1065
1066         bio_split_pool = mempool_create(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1067                                 bio_pair_alloc, bio_pair_free, NULL);
1068         if (!bio_split_pool)
1069                 panic("bio: can't create split pool\n");
1070
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 subsys_initcall(init_bio);
1075
1076 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
1077 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
1078 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1079 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
1080 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
1081 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
1082 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
1083 EXPORT_SYMBOL(bio_hw_segments);
1084 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
1085 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
1086 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1087 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1088 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1089 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1090 EXPORT_SYMBOL(bio_split_pool);
1091 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
1092 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
1093 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1094 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1095 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);