]> rtime.felk.cvut.cz Git - lisovros/linux_canprio.git/blob - fs/bio.c
Shark 5200 patch
[lisovros/linux_canprio.git] / fs / 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/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 #include <linux/blktrace_api.h>
29 #include <scsi/sg.h>            /* for struct sg_iovec */
30
31 #define BIO_POOL_SIZE 2
32
33 static struct kmem_cache *bio_slab __read_mostly;
34
35 #define BIOVEC_NR_POOLS 6
36
37 /*
38  * a small number of entries is fine, not going to be performance critical.
39  * basically we just need to survive
40  */
41 #define BIO_SPLIT_ENTRIES 2
42 mempool_t *bio_split_pool __read_mostly;
43
44 struct biovec_slab {
45         int nr_vecs;
46         char *name; 
47         struct kmem_cache *slab;
48 };
49
50 /*
51  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
52  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
53  * unsigned short
54  */
55
56 #define BV(x) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"__stringify(x) }
57 static struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly = {
58         BV(1), BV(4), BV(16), BV(64), BV(128), BV(BIO_MAX_PAGES),
59 };
60 #undef BV
61
62 /*
63  * bio_set is used to allow other portions of the IO system to
64  * allocate their own private memory pools for bio and iovec structures.
65  * These memory pools in turn all allocate from the bio_slab
66  * and the bvec_slabs[].
67  */
68 struct bio_set {
69         mempool_t *bio_pool;
70         mempool_t *bvec_pools[BIOVEC_NR_POOLS];
71 };
72
73 /*
74  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
75  * IO code that does not need private memory pools.
76  */
77 static struct bio_set *fs_bio_set;
78
79 static inline struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx, struct bio_set *bs)
80 {
81         struct bio_vec *bvl;
82
83         /*
84          * see comment near bvec_array define!
85          */
86         switch (nr) {
87                 case   1        : *idx = 0; break;
88                 case   2 ...   4: *idx = 1; break;
89                 case   5 ...  16: *idx = 2; break;
90                 case  17 ...  64: *idx = 3; break;
91                 case  65 ... 128: *idx = 4; break;
92                 case 129 ... BIO_MAX_PAGES: *idx = 5; break;
93                 default:
94                         return NULL;
95         }
96         /*
97          * idx now points to the pool we want to allocate from
98          */
99
100         bvl = mempool_alloc(bs->bvec_pools[*idx], gfp_mask);
101         if (bvl) {
102                 struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + *idx;
103
104                 memset(bvl, 0, bp->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec));
105         }
106
107         return bvl;
108 }
109
110 void bio_free(struct bio *bio, struct bio_set *bio_set)
111 {
112         if (bio->bi_io_vec) {
113                 const int pool_idx = BIO_POOL_IDX(bio);
114
115                 BIO_BUG_ON(pool_idx >= BIOVEC_NR_POOLS);
116
117                 mempool_free(bio->bi_io_vec, bio_set->bvec_pools[pool_idx]);
118         }
119
120         mempool_free(bio, bio_set->bio_pool);
121 }
122
123 /*
124  * default destructor for a bio allocated with bio_alloc_bioset()
125  */
126 static void bio_fs_destructor(struct bio *bio)
127 {
128         bio_free(bio, fs_bio_set);
129 }
130
131 void bio_init(struct bio *bio)
132 {
133         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
134         bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
135         atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
136 }
137
138 /**
139  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
140  * @gfp_mask:   the GFP_ mask given to the slab allocator
141  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
142  * @bs:         the bio_set to allocate from
143  *
144  * Description:
145  *   bio_alloc_bioset will first try it's on mempool to satisfy the allocation.
146  *   If %__GFP_WAIT is set then we will block on the internal pool waiting
147  *   for a &struct bio to become free.
148  *
149  *   allocate bio and iovecs from the memory pools specified by the
150  *   bio_set structure.
151  **/
152 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs, struct bio_set *bs)
153 {
154         struct bio *bio = mempool_alloc(bs->bio_pool, gfp_mask);
155
156         if (likely(bio)) {
157                 struct bio_vec *bvl = NULL;
158
159                 bio_init(bio);
160                 if (likely(nr_iovecs)) {
161                         unsigned long uninitialized_var(idx);
162
163                         bvl = bvec_alloc_bs(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, bs);
164                         if (unlikely(!bvl)) {
165                                 mempool_free(bio, bs->bio_pool);
166                                 bio = NULL;
167                                 goto out;
168                         }
169                         bio->bi_flags |= idx << BIO_POOL_OFFSET;
170                         bio->bi_max_vecs = bvec_slabs[idx].nr_vecs;
171                 }
172                 bio->bi_io_vec = bvl;
173         }
174 out:
175         return bio;
176 }
177
178 struct bio *bio_alloc(gfp_t gfp_mask, int nr_iovecs)
179 {
180         struct bio *bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, nr_iovecs, fs_bio_set);
181
182         if (bio)
183                 bio->bi_destructor = bio_fs_destructor;
184
185         return bio;
186 }
187
188 void zero_fill_bio(struct bio *bio)
189 {
190         unsigned long flags;
191         struct bio_vec *bv;
192         int i;
193
194         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
195                 char *data = bvec_kmap_irq(bv, &flags);
196                 memset(data, 0, bv->bv_len);
197                 flush_dcache_page(bv->bv_page);
198                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
199         }
200 }
201 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio);
202
203 /**
204  * bio_put - release a reference to a bio
205  * @bio:   bio to release reference to
206  *
207  * Description:
208  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
209  *   bio_alloc or bio_get. The last put of a bio will free it.
210  **/
211 void bio_put(struct bio *bio)
212 {
213         BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->bi_cnt));
214
215         /*
216          * last put frees it
217          */
218         if (atomic_dec_and_test(&bio->bi_cnt)) {
219                 bio->bi_next = NULL;
220                 bio->bi_destructor(bio);
221         }
222 }
223
224 inline int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
225 {
226         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
227                 blk_recount_segments(q, bio);
228
229         return bio->bi_phys_segments;
230 }
231
232 inline int bio_hw_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
233 {
234         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
235                 blk_recount_segments(q, bio);
236
237         return bio->bi_hw_segments;
238 }
239
240 /**
241  *      __bio_clone     -       clone a bio
242  *      @bio: destination bio
243  *      @bio_src: bio to clone
244  *
245  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
246  *      the actual data it points to. Reference count of returned
247  *      bio will be one.
248  */
249 void __bio_clone(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
250 {
251         memcpy(bio->bi_io_vec, bio_src->bi_io_vec,
252                 bio_src->bi_max_vecs * sizeof(struct bio_vec));
253
254         /*
255          * most users will be overriding ->bi_bdev with a new target,
256          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
257          */
258         bio->bi_sector = bio_src->bi_sector;
259         bio->bi_bdev = bio_src->bi_bdev;
260         bio->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
261         bio->bi_rw = bio_src->bi_rw;
262         bio->bi_vcnt = bio_src->bi_vcnt;
263         bio->bi_size = bio_src->bi_size;
264         bio->bi_idx = bio_src->bi_idx;
265 }
266
267 /**
268  *      bio_clone       -       clone a bio
269  *      @bio: bio to clone
270  *      @gfp_mask: allocation priority
271  *
272  *      Like __bio_clone, only also allocates the returned bio
273  */
274 struct bio *bio_clone(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
275 {
276         struct bio *b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio->bi_max_vecs, fs_bio_set);
277
278         if (b) {
279                 b->bi_destructor = bio_fs_destructor;
280                 __bio_clone(b, bio);
281         }
282
283         return b;
284 }
285
286 /**
287  *      bio_get_nr_vecs         - return approx number of vecs
288  *      @bdev:  I/O target
289  *
290  *      Return the approximate number of pages we can send to this target.
291  *      There's no guarantee that you will be able to fit this number of pages
292  *      into a bio, it does not account for dynamic restrictions that vary
293  *      on offset.
294  */
295 int bio_get_nr_vecs(struct block_device *bdev)
296 {
297         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
298         int nr_pages;
299
300         nr_pages = ((q->max_sectors << 9) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
301         if (nr_pages > q->max_phys_segments)
302                 nr_pages = q->max_phys_segments;
303         if (nr_pages > q->max_hw_segments)
304                 nr_pages = q->max_hw_segments;
305
306         return nr_pages;
307 }
308
309 static int __bio_add_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page
310                           *page, unsigned int len, unsigned int offset,
311                           unsigned short max_sectors)
312 {
313         int retried_segments = 0;
314         struct bio_vec *bvec;
315
316         /*
317          * cloned bio must not modify vec list
318          */
319         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
320                 return 0;
321
322         if (((bio->bi_size + len) >> 9) > max_sectors)
323                 return 0;
324
325         /*
326          * For filesystems with a blocksize smaller than the pagesize
327          * we will often be called with the same page as last time and
328          * a consecutive offset.  Optimize this special case.
329          */
330         if (bio->bi_vcnt > 0) {
331                 struct bio_vec *prev = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
332
333                 if (page == prev->bv_page &&
334                     offset == prev->bv_offset + prev->bv_len) {
335                         prev->bv_len += len;
336                         if (q->merge_bvec_fn &&
337                             q->merge_bvec_fn(q, bio, prev) < len) {
338                                 prev->bv_len -= len;
339                                 return 0;
340                         }
341
342                         goto done;
343                 }
344         }
345
346         if (bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)
347                 return 0;
348
349         /*
350          * we might lose a segment or two here, but rather that than
351          * make this too complex.
352          */
353
354         while (bio->bi_phys_segments >= q->max_phys_segments
355                || bio->bi_hw_segments >= q->max_hw_segments
356                || BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_size)) {
357
358                 if (retried_segments)
359                         return 0;
360
361                 retried_segments = 1;
362                 blk_recount_segments(q, bio);
363         }
364
365         /*
366          * setup the new entry, we might clear it again later if we
367          * cannot add the page
368          */
369         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
370         bvec->bv_page = page;
371         bvec->bv_len = len;
372         bvec->bv_offset = offset;
373
374         /*
375          * if queue has other restrictions (eg varying max sector size
376          * depending on offset), it can specify a merge_bvec_fn in the
377          * queue to get further control
378          */
379         if (q->merge_bvec_fn) {
380                 /*
381                  * merge_bvec_fn() returns number of bytes it can accept
382                  * at this offset
383                  */
384                 if (q->merge_bvec_fn(q, bio, bvec) < len) {
385                         bvec->bv_page = NULL;
386                         bvec->bv_len = 0;
387                         bvec->bv_offset = 0;
388                         return 0;
389                 }
390         }
391
392         /* If we may be able to merge these biovecs, force a recount */
393         if (bio->bi_vcnt && (BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvec-1, bvec) ||
394             BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvec-1, bvec)))
395                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
396
397         bio->bi_vcnt++;
398         bio->bi_phys_segments++;
399         bio->bi_hw_segments++;
400  done:
401         bio->bi_size += len;
402         return len;
403 }
404
405 /**
406  *      bio_add_pc_page -       attempt to add page to bio
407  *      @q: the target queue
408  *      @bio: destination bio
409  *      @page: page to add
410  *      @len: vec entry length
411  *      @offset: vec entry offset
412  *
413  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
414  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
415  *      device limitations. The target block device must allow bio's
416  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
417  *      page to an empty bio. This should only be used by REQ_PC bios.
418  */
419 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct page *page,
420                     unsigned int len, unsigned int offset)
421 {
422         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, q->max_hw_sectors);
423 }
424
425 /**
426  *      bio_add_page    -       attempt to add page to bio
427  *      @bio: destination bio
428  *      @page: page to add
429  *      @len: vec entry length
430  *      @offset: vec entry offset
431  *
432  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
433  *      number of reasons, such as the bio being full or target block
434  *      device limitations. The target block device must allow bio's
435  *      smaller than PAGE_SIZE, so it is always possible to add a single
436  *      page to an empty bio.
437  */
438 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page, unsigned int len,
439                  unsigned int offset)
440 {
441         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
442         return __bio_add_page(q, bio, page, len, offset, q->max_sectors);
443 }
444
445 struct bio_map_data {
446         struct bio_vec *iovecs;
447         int nr_sgvecs;
448         struct sg_iovec *sgvecs;
449 };
450
451 static void bio_set_map_data(struct bio_map_data *bmd, struct bio *bio,
452                              struct sg_iovec *iov, int iov_count)
453 {
454         memcpy(bmd->iovecs, bio->bi_io_vec, sizeof(struct bio_vec) * bio->bi_vcnt);
455         memcpy(bmd->sgvecs, iov, sizeof(struct sg_iovec) * iov_count);
456         bmd->nr_sgvecs = iov_count;
457         bio->bi_private = bmd;
458 }
459
460 static void bio_free_map_data(struct bio_map_data *bmd)
461 {
462         kfree(bmd->iovecs);
463         kfree(bmd->sgvecs);
464         kfree(bmd);
465 }
466
467 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(int nr_segs, int iov_count,
468                                                gfp_t gfp_mask)
469 {
470         struct bio_map_data *bmd = kmalloc(sizeof(*bmd), gfp_mask);
471
472         if (!bmd)
473                 return NULL;
474
475         bmd->iovecs = kmalloc(sizeof(struct bio_vec) * nr_segs, gfp_mask);
476         if (!bmd->iovecs) {
477                 kfree(bmd);
478                 return NULL;
479         }
480
481         bmd->sgvecs = kmalloc(sizeof(struct sg_iovec) * iov_count, gfp_mask);
482         if (bmd->sgvecs)
483                 return bmd;
484
485         kfree(bmd->iovecs);
486         kfree(bmd);
487         return NULL;
488 }
489
490 static int __bio_copy_iov(struct bio *bio, struct bio_vec *iovecs,
491                           struct sg_iovec *iov, int iov_count, int uncopy)
492 {
493         int ret = 0, i;
494         struct bio_vec *bvec;
495         int iov_idx = 0;
496         unsigned int iov_off = 0;
497         int read = bio_data_dir(bio) == READ;
498
499         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
500                 char *bv_addr = page_address(bvec->bv_page);
501                 unsigned int bv_len = iovecs[i].bv_len;
502
503                 while (bv_len && iov_idx < iov_count) {
504                         unsigned int bytes;
505                         char *iov_addr;
506
507                         bytes = min_t(unsigned int,
508                                       iov[iov_idx].iov_len - iov_off, bv_len);
509                         iov_addr = iov[iov_idx].iov_base + iov_off;
510
511                         if (!ret) {
512                                 if (!read && !uncopy)
513                                         ret = copy_from_user(bv_addr, iov_addr,
514                                                              bytes);
515                                 if (read && uncopy)
516                                         ret = copy_to_user(iov_addr, bv_addr,
517                                                            bytes);
518
519                                 if (ret)
520                                         ret = -EFAULT;
521                         }
522
523                         bv_len -= bytes;
524                         bv_addr += bytes;
525                         iov_addr += bytes;
526                         iov_off += bytes;
527
528                         if (iov[iov_idx].iov_len == iov_off) {
529                                 iov_idx++;
530                                 iov_off = 0;
531                         }
532                 }
533
534                 if (uncopy)
535                         __free_page(bvec->bv_page);
536         }
537
538         return ret;
539 }
540
541 /**
542  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
543  *      @bio: bio being terminated
544  *
545  *      Free pages allocated from bio_copy_user() and write back data
546  *      to user space in case of a read.
547  */
548 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
549 {
550         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
551         int ret;
552
553         ret = __bio_copy_iov(bio, bmd->iovecs, bmd->sgvecs, bmd->nr_sgvecs, 1);
554
555         bio_free_map_data(bmd);
556         bio_put(bio);
557         return ret;
558 }
559
560 /**
561  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
562  *      @q: destination block queue
563  *      @iov:   the iovec.
564  *      @iov_count: number of elements in the iovec
565  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
566  *
567  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
568  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
569  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
570  */
571 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q, struct sg_iovec *iov,
572                               int iov_count, int write_to_vm)
573 {
574         struct bio_map_data *bmd;
575         struct bio_vec *bvec;
576         struct page *page;
577         struct bio *bio;
578         int i, ret;
579         int nr_pages = 0;
580         unsigned int len = 0;
581
582         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
583                 unsigned long uaddr;
584                 unsigned long end;
585                 unsigned long start;
586
587                 uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
588                 end = (uaddr + iov[i].iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
589                 start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
590
591                 nr_pages += end - start;
592                 len += iov[i].iov_len;
593         }
594
595         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, iov_count, GFP_KERNEL);
596         if (!bmd)
597                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
598
599         ret = -ENOMEM;
600         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
601         if (!bio)
602                 goto out_bmd;
603
604         bio->bi_rw |= (!write_to_vm << BIO_RW);
605
606         ret = 0;
607         while (len) {
608                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
609
610                 if (bytes > len)
611                         bytes = len;
612
613                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | GFP_KERNEL);
614                 if (!page) {
615                         ret = -ENOMEM;
616                         break;
617                 }
618
619                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes)
620                         break;
621
622                 len -= bytes;
623         }
624
625         if (ret)
626                 goto cleanup;
627
628         /*
629          * success
630          */
631         if (!write_to_vm) {
632                 ret = __bio_copy_iov(bio, bio->bi_io_vec, iov, iov_count, 0);
633                 if (ret)
634                         goto cleanup;
635         }
636
637         bio_set_map_data(bmd, bio, iov, iov_count);
638         return bio;
639 cleanup:
640         bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
641                 __free_page(bvec->bv_page);
642
643         bio_put(bio);
644 out_bmd:
645         bio_free_map_data(bmd);
646         return ERR_PTR(ret);
647 }
648
649 /**
650  *      bio_copy_user   -       copy user data to bio
651  *      @q: destination block queue
652  *      @uaddr: start of user address
653  *      @len: length in bytes
654  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
655  *
656  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
657  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
658  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
659  */
660 struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *q, unsigned long uaddr,
661                           unsigned int len, int write_to_vm)
662 {
663         struct sg_iovec iov;
664
665         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
666         iov.iov_len = len;
667
668         return bio_copy_user_iov(q, &iov, 1, write_to_vm);
669 }
670
671 static struct bio *__bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
672                                       struct block_device *bdev,
673                                       struct sg_iovec *iov, int iov_count,
674                                       int write_to_vm)
675 {
676         int i, j;
677         int nr_pages = 0;
678         struct page **pages;
679         struct bio *bio;
680         int cur_page = 0;
681         int ret, offset;
682
683         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
684                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
685                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
686                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
687                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
688
689                 nr_pages += end - start;
690                 /*
691                  * buffer must be aligned to at least hardsector size for now
692                  */
693                 if (uaddr & queue_dma_alignment(q))
694                         return ERR_PTR(-EINVAL);
695         }
696
697         if (!nr_pages)
698                 return ERR_PTR(-EINVAL);
699
700         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
701         if (!bio)
702                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
703
704         ret = -ENOMEM;
705         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
706         if (!pages)
707                 goto out;
708
709         for (i = 0; i < iov_count; i++) {
710                 unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
711                 unsigned long len = iov[i].iov_len;
712                 unsigned long end = (uaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
713                 unsigned long start = uaddr >> PAGE_SHIFT;
714                 const int local_nr_pages = end - start;
715                 const int page_limit = cur_page + local_nr_pages;
716                 
717                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
718                 ret = get_user_pages(current, current->mm, uaddr,
719                                      local_nr_pages,
720                                      write_to_vm, 0, &pages[cur_page], NULL);
721                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
722
723                 if (ret < local_nr_pages) {
724                         ret = -EFAULT;
725                         goto out_unmap;
726                 }
727
728                 offset = uaddr & ~PAGE_MASK;
729                 for (j = cur_page; j < page_limit; j++) {
730                         unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
731
732                         if (len <= 0)
733                                 break;
734                         
735                         if (bytes > len)
736                                 bytes = len;
737
738                         /*
739                          * sorry...
740                          */
741                         if (bio_add_pc_page(q, bio, pages[j], bytes, offset) <
742                                             bytes)
743                                 break;
744
745                         len -= bytes;
746                         offset = 0;
747                 }
748
749                 cur_page = j;
750                 /*
751                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
752                  */
753                 while (j < page_limit)
754                         page_cache_release(pages[j++]);
755         }
756
757         kfree(pages);
758
759         /*
760          * set data direction, and check if mapped pages need bouncing
761          */
762         if (!write_to_vm)
763                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
764
765         bio->bi_bdev = bdev;
766         bio->bi_flags |= (1 << BIO_USER_MAPPED);
767         return bio;
768
769  out_unmap:
770         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
771                 if(!pages[i])
772                         break;
773                 page_cache_release(pages[i]);
774         }
775  out:
776         kfree(pages);
777         bio_put(bio);
778         return ERR_PTR(ret);
779 }
780
781 /**
782  *      bio_map_user    -       map user address into bio
783  *      @q: the struct request_queue for the bio
784  *      @bdev: destination block device
785  *      @uaddr: start of user address
786  *      @len: length in bytes
787  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
788  *
789  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
790  *      device. Returns an error pointer in case of error.
791  */
792 struct bio *bio_map_user(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
793                          unsigned long uaddr, unsigned int len, int write_to_vm)
794 {
795         struct sg_iovec iov;
796
797         iov.iov_base = (void __user *)uaddr;
798         iov.iov_len = len;
799
800         return bio_map_user_iov(q, bdev, &iov, 1, write_to_vm);
801 }
802
803 /**
804  *      bio_map_user_iov - map user sg_iovec table into bio
805  *      @q: the struct request_queue for the bio
806  *      @bdev: destination block device
807  *      @iov:   the iovec.
808  *      @iov_count: number of elements in the iovec
809  *      @write_to_vm: bool indicating writing to pages or not
810  *
811  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
812  *      device. Returns an error pointer in case of error.
813  */
814 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q, struct block_device *bdev,
815                              struct sg_iovec *iov, int iov_count,
816                              int write_to_vm)
817 {
818         struct bio *bio;
819
820         bio = __bio_map_user_iov(q, bdev, iov, iov_count, write_to_vm);
821
822         if (IS_ERR(bio))
823                 return bio;
824
825         /*
826          * subtle -- if __bio_map_user() ended up bouncing a bio,
827          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
828          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
829          * reference to it
830          */
831         bio_get(bio);
832
833         return bio;
834 }
835
836 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
837 {
838         struct bio_vec *bvec;
839         int i;
840
841         /*
842          * make sure we dirty pages we wrote to
843          */
844         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
845                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
846                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
847
848                 page_cache_release(bvec->bv_page);
849         }
850
851         bio_put(bio);
852 }
853
854 /**
855  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
856  *      @bio:           the bio being unmapped
857  *
858  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user(). Must be called with
859  *      a process context.
860  *
861  *      bio_unmap_user() may sleep.
862  */
863 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
864 {
865         __bio_unmap_user(bio);
866         bio_put(bio);
867 }
868
869 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio, int err)
870 {
871         bio_put(bio);
872 }
873
874
875 static struct bio *__bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
876                                   unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
877 {
878         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
879         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
880         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
881         const int nr_pages = end - start;
882         int offset, i;
883         struct bio *bio;
884
885         bio = bio_alloc(gfp_mask, nr_pages);
886         if (!bio)
887                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
888
889         offset = offset_in_page(kaddr);
890         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
891                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
892
893                 if (len <= 0)
894                         break;
895
896                 if (bytes > len)
897                         bytes = len;
898
899                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
900                                     offset) < bytes)
901                         break;
902
903                 data += bytes;
904                 len -= bytes;
905                 offset = 0;
906         }
907
908         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
909         return bio;
910 }
911
912 /**
913  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
914  *      @q: the struct request_queue for the bio
915  *      @data: pointer to buffer to map
916  *      @len: length in bytes
917  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
918  *
919  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
920  *      device. Returns an error pointer in case of error.
921  */
922 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
923                          gfp_t gfp_mask)
924 {
925         struct bio *bio;
926
927         bio = __bio_map_kern(q, data, len, gfp_mask);
928         if (IS_ERR(bio))
929                 return bio;
930
931         if (bio->bi_size == len)
932                 return bio;
933
934         /*
935          * Don't support partial mappings.
936          */
937         bio_put(bio);
938         return ERR_PTR(-EINVAL);
939 }
940
941 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio, int err)
942 {
943         struct bio_vec *bvec;
944         const int read = bio_data_dir(bio) == READ;
945         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
946         int i;
947         char *p = bmd->sgvecs[0].iov_base;
948
949         __bio_for_each_segment(bvec, bio, i, 0) {
950                 char *addr = page_address(bvec->bv_page);
951                 int len = bmd->iovecs[i].bv_len;
952
953                 if (read && !err)
954                         memcpy(p, addr, len);
955
956                 __free_page(bvec->bv_page);
957                 p += len;
958         }
959
960         bio_free_map_data(bmd);
961         bio_put(bio);
962 }
963
964 /**
965  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
966  *      @q: the struct request_queue for the bio
967  *      @data: pointer to buffer to copy
968  *      @len: length in bytes
969  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
970  *      @reading: data direction is READ
971  *
972  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
973  *      device. Returns an error pointer in case of error.
974  */
975 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
976                           gfp_t gfp_mask, int reading)
977 {
978         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
979         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
980         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
981         const int nr_pages = end - start;
982         struct bio *bio;
983         struct bio_vec *bvec;
984         struct bio_map_data *bmd;
985         int i, ret;
986         struct sg_iovec iov;
987
988         iov.iov_base = data;
989         iov.iov_len = len;
990
991         bmd = bio_alloc_map_data(nr_pages, 1, gfp_mask);
992         if (!bmd)
993                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
994
995         ret = -ENOMEM;
996         bio = bio_alloc(gfp_mask, nr_pages);
997         if (!bio)
998                 goto out_bmd;
999
1000         while (len) {
1001                 struct page *page;
1002                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1003
1004                 if (bytes > len)
1005                         bytes = len;
1006
1007                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1008                 if (!page) {
1009                         ret = -ENOMEM;
1010                         goto cleanup;
1011                 }
1012
1013                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes) {
1014                         ret = -EINVAL;
1015                         goto cleanup;
1016                 }
1017
1018                 len -= bytes;
1019         }
1020
1021         if (!reading) {
1022                 void *p = data;
1023
1024                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1025                         char *addr = page_address(bvec->bv_page);
1026
1027                         memcpy(addr, p, bvec->bv_len);
1028                         p += bvec->bv_len;
1029                 }
1030         }
1031
1032         bio->bi_private = bmd;
1033         bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1034
1035         bio_set_map_data(bmd, bio, &iov, 1);
1036         return bio;
1037 cleanup:
1038         bio_for_each_segment(bvec, bio, i)
1039                 __free_page(bvec->bv_page);
1040
1041         bio_put(bio);
1042 out_bmd:
1043         bio_free_map_data(bmd);
1044
1045         return ERR_PTR(ret);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1050  * for performing direct-IO in BIOs.
1051  *
1052  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1053  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1054  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1055  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1056  * in process context.
1057  *
1058  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1059  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1060  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1061  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1062  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1063  *
1064  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1065  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1066  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1067  * But other code (eg, pdflush) could clean the pages if they are mapped
1068  * pagecache.
1069  *
1070  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1071  * deferred bio dirtying paths.
1072  */
1073
1074 /*
1075  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1076  */
1077 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1078 {
1079         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1080         int i;
1081
1082         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1083                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1084
1085                 if (page && !PageCompound(page))
1086                         set_page_dirty_lock(page);
1087         }
1088 }
1089
1090 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
1091 {
1092         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1093         int i;
1094
1095         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1096                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1097
1098                 if (page)
1099                         put_page(page);
1100         }
1101 }
1102
1103 /*
1104  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1105  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1106  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1107  * the BIO and the offending pages and re-dirty the pages in process context.
1108  *
1109  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1110  * here on.  It will run one page_cache_release() against each page and will
1111  * run one bio_put() against the BIO.
1112  */
1113
1114 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1115
1116 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1117 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1118 static struct bio *bio_dirty_list;
1119
1120 /*
1121  * This runs in process context
1122  */
1123 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1124 {
1125         unsigned long flags;
1126         struct bio *bio;
1127
1128         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1129         bio = bio_dirty_list;
1130         bio_dirty_list = NULL;
1131         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1132
1133         while (bio) {
1134                 struct bio *next = bio->bi_private;
1135
1136                 bio_set_pages_dirty(bio);
1137                 bio_release_pages(bio);
1138                 bio_put(bio);
1139                 bio = next;
1140         }
1141 }
1142
1143 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1144 {
1145         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec;
1146         int nr_clean_pages = 0;
1147         int i;
1148
1149         for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
1150                 struct page *page = bvec[i].bv_page;
1151
1152                 if (PageDirty(page) || PageCompound(page)) {
1153                         page_cache_release(page);
1154                         bvec[i].bv_page = NULL;
1155                 } else {
1156                         nr_clean_pages++;
1157                 }
1158         }
1159
1160         if (nr_clean_pages) {
1161                 unsigned long flags;
1162
1163                 spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1164                 bio->bi_private = bio_dirty_list;
1165                 bio_dirty_list = bio;
1166                 spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1167                 schedule_work(&bio_dirty_work);
1168         } else {
1169                 bio_put(bio);
1170         }
1171 }
1172
1173 /**
1174  * bio_endio - end I/O on a bio
1175  * @bio:        bio
1176  * @error:      error, if any
1177  *
1178  * Description:
1179  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the
1180  *   preferred way to end I/O on a bio, it takes care of clearing
1181  *   BIO_UPTODATE on error. @error is 0 on success, and and one of the
1182  *   established -Exxxx (-EIO, for instance) error values in case
1183  *   something went wrong. Noone should call bi_end_io() directly on a
1184  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io
1185  *   function.
1186  **/
1187 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
1188 {
1189         if (error)
1190                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1191         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
1192                 error = -EIO;
1193
1194         if (bio->bi_end_io)
1195                 bio->bi_end_io(bio, error);
1196 }
1197
1198 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
1199 {
1200         if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
1201                 struct bio *master = bp->bio1.bi_private;
1202
1203                 bio_endio(master, bp->error);
1204                 mempool_free(bp, bp->bio2.bi_private);
1205         }
1206 }
1207
1208 static void bio_pair_end_1(struct bio *bi, int err)
1209 {
1210         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio1);
1211
1212         if (err)
1213                 bp->error = err;
1214
1215         bio_pair_release(bp);
1216 }
1217
1218 static void bio_pair_end_2(struct bio *bi, int err)
1219 {
1220         struct bio_pair *bp = container_of(bi, struct bio_pair, bio2);
1221
1222         if (err)
1223                 bp->error = err;
1224
1225         bio_pair_release(bp);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * split a bio - only worry about a bio with a single page
1230  * in it's iovec
1231  */
1232 struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, mempool_t *pool, int first_sectors)
1233 {
1234         struct bio_pair *bp = mempool_alloc(pool, GFP_NOIO);
1235
1236         if (!bp)
1237                 return bp;
1238
1239         blk_add_trace_pdu_int(bdev_get_queue(bi->bi_bdev), BLK_TA_SPLIT, bi,
1240                                 bi->bi_sector + first_sectors);
1241
1242         BUG_ON(bi->bi_vcnt != 1);
1243         BUG_ON(bi->bi_idx != 0);
1244         atomic_set(&bp->cnt, 3);
1245         bp->error = 0;
1246         bp->bio1 = *bi;
1247         bp->bio2 = *bi;
1248         bp->bio2.bi_sector += first_sectors;
1249         bp->bio2.bi_size -= first_sectors << 9;
1250         bp->bio1.bi_size = first_sectors << 9;
1251
1252         bp->bv1 = bi->bi_io_vec[0];
1253         bp->bv2 = bi->bi_io_vec[0];
1254         bp->bv2.bv_offset += first_sectors << 9;
1255         bp->bv2.bv_len -= first_sectors << 9;
1256         bp->bv1.bv_len = first_sectors << 9;
1257
1258         bp->bio1.bi_io_vec = &bp->bv1;
1259         bp->bio2.bi_io_vec = &bp->bv2;
1260
1261         bp->bio1.bi_max_vecs = 1;
1262         bp->bio2.bi_max_vecs = 1;
1263
1264         bp->bio1.bi_end_io = bio_pair_end_1;
1265         bp->bio2.bi_end_io = bio_pair_end_2;
1266
1267         bp->bio1.bi_private = bi;
1268         bp->bio2.bi_private = pool;
1269
1270         return bp;
1271 }
1272
1273
1274 /*
1275  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1276  * use the global biovec slabs created for general use.
1277  */
1278 static int biovec_create_pools(struct bio_set *bs, int pool_entries)
1279 {
1280         int i;
1281
1282         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1283                 struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + i;
1284                 mempool_t **bvp = bs->bvec_pools + i;
1285
1286                 *bvp = mempool_create_slab_pool(pool_entries, bp->slab);
1287                 if (!*bvp)
1288                         return -ENOMEM;
1289         }
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 static void biovec_free_pools(struct bio_set *bs)
1294 {
1295         int i;
1296
1297         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1298                 mempool_t *bvp = bs->bvec_pools[i];
1299
1300                 if (bvp)
1301                         mempool_destroy(bvp);
1302         }
1303
1304 }
1305
1306 void bioset_free(struct bio_set *bs)
1307 {
1308         if (bs->bio_pool)
1309                 mempool_destroy(bs->bio_pool);
1310
1311         biovec_free_pools(bs);
1312
1313         kfree(bs);
1314 }
1315
1316 struct bio_set *bioset_create(int bio_pool_size, int bvec_pool_size)
1317 {
1318         struct bio_set *bs = kzalloc(sizeof(*bs), GFP_KERNEL);
1319
1320         if (!bs)
1321                 return NULL;
1322
1323         bs->bio_pool = mempool_create_slab_pool(bio_pool_size, bio_slab);
1324         if (!bs->bio_pool)
1325                 goto bad;
1326
1327         if (!biovec_create_pools(bs, bvec_pool_size))
1328                 return bs;
1329
1330 bad:
1331         bioset_free(bs);
1332         return NULL;
1333 }
1334
1335 static void __init biovec_init_slabs(void)
1336 {
1337         int i;
1338
1339         for (i = 0; i < BIOVEC_NR_POOLS; i++) {
1340                 int size;
1341                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
1342
1343                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
1344                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
1345                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
1346         }
1347 }
1348
1349 static int __init init_bio(void)
1350 {
1351         bio_slab = KMEM_CACHE(bio, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
1352
1353         biovec_init_slabs();
1354
1355         fs_bio_set = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 2);
1356         if (!fs_bio_set)
1357                 panic("bio: can't allocate bios\n");
1358
1359         bio_split_pool = mempool_create_kmalloc_pool(BIO_SPLIT_ENTRIES,
1360                                                      sizeof(struct bio_pair));
1361         if (!bio_split_pool)
1362                 panic("bio: can't create split pool\n");
1363
1364         return 0;
1365 }
1366
1367 subsys_initcall(init_bio);
1368
1369 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc);
1370 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
1371 EXPORT_SYMBOL(bio_free);
1372 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1373 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
1374 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone);
1375 EXPORT_SYMBOL(bio_clone);
1376 EXPORT_SYMBOL(bio_phys_segments);
1377 EXPORT_SYMBOL(bio_hw_segments);
1378 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
1379 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
1380 EXPORT_SYMBOL(bio_get_nr_vecs);
1381 EXPORT_SYMBOL(bio_map_user);
1382 EXPORT_SYMBOL(bio_unmap_user);
1383 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1384 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_kern);
1385 EXPORT_SYMBOL(bio_pair_release);
1386 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1387 EXPORT_SYMBOL(bio_split_pool);
1388 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_user);
1389 EXPORT_SYMBOL(bio_uncopy_user);
1390 EXPORT_SYMBOL(bioset_create);
1391 EXPORT_SYMBOL(bioset_free);
1392 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);