]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - block/bio.c
block: return from __bio_try_merge_page if merging occured in the same page
[linux.git] / block / bio.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
4  */
5 #include <linux/mm.h>
6 #include <linux/swap.h>
7 #include <linux/bio.h>
8 #include <linux/blkdev.h>
9 #include <linux/uio.h>
10 #include <linux/iocontext.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/export.h>
15 #include <linux/mempool.h>
16 #include <linux/workqueue.h>
17 #include <linux/cgroup.h>
18 #include <linux/blk-cgroup.h>
19
20 #include <trace/events/block.h>
21 #include "blk.h"
22 #include "blk-rq-qos.h"
23
24 /*
25  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
26  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
27  */
28 #define BIO_INLINE_VECS         4
29
30 /*
31  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
32  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
33  * unsigned short
34  */
35 #define BV(x, n) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"#n }
36 static struct biovec_slab bvec_slabs[BVEC_POOL_NR] __read_mostly = {
37         BV(1, 1), BV(4, 4), BV(16, 16), BV(64, 64), BV(128, 128), BV(BIO_MAX_PAGES, max),
38 };
39 #undef BV
40
41 /*
42  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
43  * IO code that does not need private memory pools.
44  */
45 struct bio_set fs_bio_set;
46 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
47
48 /*
49  * Our slab pool management
50  */
51 struct bio_slab {
52         struct kmem_cache *slab;
53         unsigned int slab_ref;
54         unsigned int slab_size;
55         char name[8];
56 };
57 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
58 static struct bio_slab *bio_slabs;
59 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
60
61 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
62 {
63         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
64         struct kmem_cache *slab = NULL;
65         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
66         unsigned int new_bio_slab_max;
67         unsigned int i, entry = -1;
68
69         mutex_lock(&bio_slab_lock);
70
71         i = 0;
72         while (i < bio_slab_nr) {
73                 bslab = &bio_slabs[i];
74
75                 if (!bslab->slab && entry == -1)
76                         entry = i;
77                 else if (bslab->slab_size == sz) {
78                         slab = bslab->slab;
79                         bslab->slab_ref++;
80                         break;
81                 }
82                 i++;
83         }
84
85         if (slab)
86                 goto out_unlock;
87
88         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
89                 new_bio_slab_max = bio_slab_max << 1;
90                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
91                                          new_bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
92                                          GFP_KERNEL);
93                 if (!new_bio_slabs)
94                         goto out_unlock;
95                 bio_slab_max = new_bio_slab_max;
96                 bio_slabs = new_bio_slabs;
97         }
98         if (entry == -1)
99                 entry = bio_slab_nr++;
100
101         bslab = &bio_slabs[entry];
102
103         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
104         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
105                                  SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
106         if (!slab)
107                 goto out_unlock;
108
109         bslab->slab = slab;
110         bslab->slab_ref = 1;
111         bslab->slab_size = sz;
112 out_unlock:
113         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
114         return slab;
115 }
116
117 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
118 {
119         struct bio_slab *bslab = NULL;
120         unsigned int i;
121
122         mutex_lock(&bio_slab_lock);
123
124         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
125                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
126                         bslab = &bio_slabs[i];
127                         break;
128                 }
129         }
130
131         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
132                 goto out;
133
134         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
135
136         if (--bslab->slab_ref)
137                 goto out;
138
139         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
140         bslab->slab = NULL;
141
142 out:
143         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
144 }
145
146 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
147 {
148         return bvec_slabs[--idx].nr_vecs;
149 }
150
151 void bvec_free(mempool_t *pool, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
152 {
153         if (!idx)
154                 return;
155         idx--;
156
157         BIO_BUG_ON(idx >= BVEC_POOL_NR);
158
159         if (idx == BVEC_POOL_MAX) {
160                 mempool_free(bv, pool);
161         } else {
162                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
163
164                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
165         }
166 }
167
168 struct bio_vec *bvec_alloc(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
169                            mempool_t *pool)
170 {
171         struct bio_vec *bvl;
172
173         /*
174          * see comment near bvec_array define!
175          */
176         switch (nr) {
177         case 1:
178                 *idx = 0;
179                 break;
180         case 2 ... 4:
181                 *idx = 1;
182                 break;
183         case 5 ... 16:
184                 *idx = 2;
185                 break;
186         case 17 ... 64:
187                 *idx = 3;
188                 break;
189         case 65 ... 128:
190                 *idx = 4;
191                 break;
192         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
193                 *idx = 5;
194                 break;
195         default:
196                 return NULL;
197         }
198
199         /*
200          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
201          * 1-vec entry pool is mempool backed.
202          */
203         if (*idx == BVEC_POOL_MAX) {
204 fallback:
205                 bvl = mempool_alloc(pool, gfp_mask);
206         } else {
207                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
208                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_IO);
209
210                 /*
211                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
212                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
213                  * in case of failure.
214                  */
215                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
216
217                 /*
218                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_DIRECT_RECLAIM
219                  * is set, retry with the 1-entry mempool
220                  */
221                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
222                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))) {
223                         *idx = BVEC_POOL_MAX;
224                         goto fallback;
225                 }
226         }
227
228         (*idx)++;
229         return bvl;
230 }
231
232 void bio_uninit(struct bio *bio)
233 {
234         bio_disassociate_blkg(bio);
235 }
236 EXPORT_SYMBOL(bio_uninit);
237
238 static void bio_free(struct bio *bio)
239 {
240         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
241         void *p;
242
243         bio_uninit(bio);
244
245         if (bs) {
246                 bvec_free(&bs->bvec_pool, bio->bi_io_vec, BVEC_POOL_IDX(bio));
247
248                 /*
249                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
250                  */
251                 p = bio;
252                 p -= bs->front_pad;
253
254                 mempool_free(p, &bs->bio_pool);
255         } else {
256                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
257                 kfree(bio);
258         }
259 }
260
261 /*
262  * Users of this function have their own bio allocation. Subsequently,
263  * they must remember to pair any call to bio_init() with bio_uninit()
264  * when IO has completed, or when the bio is released.
265  */
266 void bio_init(struct bio *bio, struct bio_vec *table,
267               unsigned short max_vecs)
268 {
269         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
270         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
271         atomic_set(&bio->__bi_cnt, 1);
272
273         bio->bi_io_vec = table;
274         bio->bi_max_vecs = max_vecs;
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
277
278 /**
279  * bio_reset - reinitialize a bio
280  * @bio:        bio to reset
281  *
282  * Description:
283  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
284  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
285  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
286  *   comment in struct bio.
287  */
288 void bio_reset(struct bio *bio)
289 {
290         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
291
292         bio_uninit(bio);
293
294         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
295         bio->bi_flags = flags;
296         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
297 }
298 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
299
300 static struct bio *__bio_chain_endio(struct bio *bio)
301 {
302         struct bio *parent = bio->bi_private;
303
304         if (!parent->bi_status)
305                 parent->bi_status = bio->bi_status;
306         bio_put(bio);
307         return parent;
308 }
309
310 static void bio_chain_endio(struct bio *bio)
311 {
312         bio_endio(__bio_chain_endio(bio));
313 }
314
315 /**
316  * bio_chain - chain bio completions
317  * @bio: the target bio
318  * @parent: the @bio's parent bio
319  *
320  * The caller won't have a bi_end_io called when @bio completes - instead,
321  * @parent's bi_end_io won't be called until both @parent and @bio have
322  * completed; the chained bio will also be freed when it completes.
323  *
324  * The caller must not set bi_private or bi_end_io in @bio.
325  */
326 void bio_chain(struct bio *bio, struct bio *parent)
327 {
328         BUG_ON(bio->bi_private || bio->bi_end_io);
329
330         bio->bi_private = parent;
331         bio->bi_end_io  = bio_chain_endio;
332         bio_inc_remaining(parent);
333 }
334 EXPORT_SYMBOL(bio_chain);
335
336 static void bio_alloc_rescue(struct work_struct *work)
337 {
338         struct bio_set *bs = container_of(work, struct bio_set, rescue_work);
339         struct bio *bio;
340
341         while (1) {
342                 spin_lock(&bs->rescue_lock);
343                 bio = bio_list_pop(&bs->rescue_list);
344                 spin_unlock(&bs->rescue_lock);
345
346                 if (!bio)
347                         break;
348
349                 generic_make_request(bio);
350         }
351 }
352
353 static void punt_bios_to_rescuer(struct bio_set *bs)
354 {
355         struct bio_list punt, nopunt;
356         struct bio *bio;
357
358         if (WARN_ON_ONCE(!bs->rescue_workqueue))
359                 return;
360         /*
361          * In order to guarantee forward progress we must punt only bios that
362          * were allocated from this bio_set; otherwise, if there was a bio on
363          * there for a stacking driver higher up in the stack, processing it
364          * could require allocating bios from this bio_set, and doing that from
365          * our own rescuer would be bad.
366          *
367          * Since bio lists are singly linked, pop them all instead of trying to
368          * remove from the middle of the list:
369          */
370
371         bio_list_init(&punt);
372         bio_list_init(&nopunt);
373
374         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[0])))
375                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
376         current->bio_list[0] = nopunt;
377
378         bio_list_init(&nopunt);
379         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[1])))
380                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
381         current->bio_list[1] = nopunt;
382
383         spin_lock(&bs->rescue_lock);
384         bio_list_merge(&bs->rescue_list, &punt);
385         spin_unlock(&bs->rescue_lock);
386
387         queue_work(bs->rescue_workqueue, &bs->rescue_work);
388 }
389
390 /**
391  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
392  * @gfp_mask:   the GFP_* mask given to the slab allocator
393  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
394  * @bs:         the bio_set to allocate from.
395  *
396  * Description:
397  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
398  *   backed by the @bs's mempool.
399  *
400  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set then bio_alloc will
401  *   always be able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees.
402  *   To make this work, callers must never allocate more than 1 bio at a time
403  *   from this pool. Callers that need to allocate more than 1 bio must always
404  *   submit the previously allocated bio for IO before attempting to allocate
405  *   a new one. Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
406  *
407  *   Note that when running under generic_make_request() (i.e. any block
408  *   driver), bios are not submitted until after you return - see the code in
409  *   generic_make_request() that converts recursion into iteration, to prevent
410  *   stack overflows.
411  *
412  *   This would normally mean allocating multiple bios under
413  *   generic_make_request() would be susceptible to deadlocks, but we have
414  *   deadlock avoidance code that resubmits any blocked bios from a rescuer
415  *   thread.
416  *
417  *   However, we do not guarantee forward progress for allocations from other
418  *   mempools. Doing multiple allocations from the same mempool under
419  *   generic_make_request() should be avoided - instead, use bio_set's front_pad
420  *   for per bio allocations.
421  *
422  *   RETURNS:
423  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
424  */
425 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs,
426                              struct bio_set *bs)
427 {
428         gfp_t saved_gfp = gfp_mask;
429         unsigned front_pad;
430         unsigned inline_vecs;
431         struct bio_vec *bvl = NULL;
432         struct bio *bio;
433         void *p;
434
435         if (!bs) {
436                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
437                         return NULL;
438
439                 p = kmalloc(sizeof(struct bio) +
440                             nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
441                             gfp_mask);
442                 front_pad = 0;
443                 inline_vecs = nr_iovecs;
444         } else {
445                 /* should not use nobvec bioset for nr_iovecs > 0 */
446                 if (WARN_ON_ONCE(!mempool_initialized(&bs->bvec_pool) &&
447                                  nr_iovecs > 0))
448                         return NULL;
449                 /*
450                  * generic_make_request() converts recursion to iteration; this
451                  * means if we're running beneath it, any bios we allocate and
452                  * submit will not be submitted (and thus freed) until after we
453                  * return.
454                  *
455                  * This exposes us to a potential deadlock if we allocate
456                  * multiple bios from the same bio_set() while running
457                  * underneath generic_make_request(). If we were to allocate
458                  * multiple bios (say a stacking block driver that was splitting
459                  * bios), we would deadlock if we exhausted the mempool's
460                  * reserve.
461                  *
462                  * We solve this, and guarantee forward progress, with a rescuer
463                  * workqueue per bio_set. If we go to allocate and there are
464                  * bios on current->bio_list, we first try the allocation
465                  * without __GFP_DIRECT_RECLAIM; if that fails, we punt those
466                  * bios we would be blocking to the rescuer workqueue before
467                  * we retry with the original gfp_flags.
468                  */
469
470                 if (current->bio_list &&
471                     (!bio_list_empty(&current->bio_list[0]) ||
472                      !bio_list_empty(&current->bio_list[1])) &&
473                     bs->rescue_workqueue)
474                         gfp_mask &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;
475
476                 p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
477                 if (!p && gfp_mask != saved_gfp) {
478                         punt_bios_to_rescuer(bs);
479                         gfp_mask = saved_gfp;
480                         p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
481                 }
482
483                 front_pad = bs->front_pad;
484                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
485         }
486
487         if (unlikely(!p))
488                 return NULL;
489
490         bio = p + front_pad;
491         bio_init(bio, NULL, 0);
492
493         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
494                 unsigned long idx = 0;
495
496                 bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
497                 if (!bvl && gfp_mask != saved_gfp) {
498                         punt_bios_to_rescuer(bs);
499                         gfp_mask = saved_gfp;
500                         bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
501                 }
502
503                 if (unlikely(!bvl))
504                         goto err_free;
505
506                 bio->bi_flags |= idx << BVEC_POOL_OFFSET;
507         } else if (nr_iovecs) {
508                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
509         }
510
511         bio->bi_pool = bs;
512         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
513         bio->bi_io_vec = bvl;
514         return bio;
515
516 err_free:
517         mempool_free(p, &bs->bio_pool);
518         return NULL;
519 }
520 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
521
522 void zero_fill_bio_iter(struct bio *bio, struct bvec_iter start)
523 {
524         unsigned long flags;
525         struct bio_vec bv;
526         struct bvec_iter iter;
527
528         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, start) {
529                 char *data = bvec_kmap_irq(&bv, &flags);
530                 memset(data, 0, bv.bv_len);
531                 flush_dcache_page(bv.bv_page);
532                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
533         }
534 }
535 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio_iter);
536
537 /**
538  * bio_put - release a reference to a bio
539  * @bio:   bio to release reference to
540  *
541  * Description:
542  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
543  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone_*. The last put of a bio will free it.
544  **/
545 void bio_put(struct bio *bio)
546 {
547         if (!bio_flagged(bio, BIO_REFFED))
548                 bio_free(bio);
549         else {
550                 BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->__bi_cnt));
551
552                 /*
553                  * last put frees it
554                  */
555                 if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_cnt))
556                         bio_free(bio);
557         }
558 }
559 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
560
561 int bio_phys_segments(struct request_queue *q, struct bio *bio)
562 {
563         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
564                 blk_recount_segments(q, bio);
565
566         return bio->bi_phys_segments;
567 }
568
569 /**
570  *      __bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
571  *      @bio: destination bio
572  *      @bio_src: bio to clone
573  *
574  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
575  *      the actual data it points to. Reference count of returned
576  *      bio will be one.
577  *
578  *      Caller must ensure that @bio_src is not freed before @bio.
579  */
580 void __bio_clone_fast(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
581 {
582         BUG_ON(bio->bi_pool && BVEC_POOL_IDX(bio));
583
584         /*
585          * most users will be overriding ->bi_disk with a new target,
586          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
587          */
588         bio->bi_disk = bio_src->bi_disk;
589         bio->bi_partno = bio_src->bi_partno;
590         bio_set_flag(bio, BIO_CLONED);
591         if (bio_flagged(bio_src, BIO_THROTTLED))
592                 bio_set_flag(bio, BIO_THROTTLED);
593         bio->bi_opf = bio_src->bi_opf;
594         bio->bi_ioprio = bio_src->bi_ioprio;
595         bio->bi_write_hint = bio_src->bi_write_hint;
596         bio->bi_iter = bio_src->bi_iter;
597         bio->bi_io_vec = bio_src->bi_io_vec;
598
599         bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
600         blkcg_bio_issue_init(bio);
601 }
602 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone_fast);
603
604 /**
605  *      bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
606  *      @bio: bio to clone
607  *      @gfp_mask: allocation priority
608  *      @bs: bio_set to allocate from
609  *
610  *      Like __bio_clone_fast, only also allocates the returned bio
611  */
612 struct bio *bio_clone_fast(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask, struct bio_set *bs)
613 {
614         struct bio *b;
615
616         b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, bs);
617         if (!b)
618                 return NULL;
619
620         __bio_clone_fast(b, bio);
621
622         if (bio_integrity(bio)) {
623                 int ret;
624
625                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
626
627                 if (ret < 0) {
628                         bio_put(b);
629                         return NULL;
630                 }
631         }
632
633         return b;
634 }
635 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_fast);
636
637 static inline bool page_is_mergeable(const struct bio_vec *bv,
638                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int off,
639                 bool *same_page)
640 {
641         phys_addr_t vec_end_addr = page_to_phys(bv->bv_page) +
642                 bv->bv_offset + bv->bv_len - 1;
643         phys_addr_t page_addr = page_to_phys(page);
644
645         if (vec_end_addr + 1 != page_addr + off)
646                 return false;
647         if (xen_domain() && !xen_biovec_phys_mergeable(bv, page))
648                 return false;
649
650         *same_page = ((vec_end_addr & PAGE_MASK) == page_addr);
651         if (!*same_page && pfn_to_page(PFN_DOWN(vec_end_addr)) + 1 != page)
652                 return false;
653         return true;
654 }
655
656 /*
657  * Check if the @page can be added to the current segment(@bv), and make
658  * sure to call it only if page_is_mergeable(@bv, @page) is true
659  */
660 static bool can_add_page_to_seg(struct request_queue *q,
661                 struct bio_vec *bv, struct page *page, unsigned len,
662                 unsigned offset)
663 {
664         unsigned long mask = queue_segment_boundary(q);
665         phys_addr_t addr1 = page_to_phys(bv->bv_page) + bv->bv_offset;
666         phys_addr_t addr2 = page_to_phys(page) + offset + len - 1;
667
668         if ((addr1 | mask) != (addr2 | mask))
669                 return false;
670
671         if (bv->bv_len + len > queue_max_segment_size(q))
672                 return false;
673
674         return true;
675 }
676
677 /**
678  *      __bio_add_pc_page       - attempt to add page to passthrough bio
679  *      @q: the target queue
680  *      @bio: destination bio
681  *      @page: page to add
682  *      @len: vec entry length
683  *      @offset: vec entry offset
684  *      @put_same_page: put the page if it is same with last added page
685  *
686  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
687  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
688  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
689  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
690  *
691  *      This should only be used by passthrough bios.
692  */
693 static int __bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio,
694                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int offset,
695                 bool put_same_page)
696 {
697         struct bio_vec *bvec;
698         bool same_page = false;
699
700         /*
701          * cloned bio must not modify vec list
702          */
703         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
704                 return 0;
705
706         if (((bio->bi_iter.bi_size + len) >> 9) > queue_max_hw_sectors(q))
707                 return 0;
708
709         if (bio->bi_vcnt > 0) {
710                 bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
711
712                 if (page == bvec->bv_page &&
713                     offset == bvec->bv_offset + bvec->bv_len) {
714                         if (put_same_page)
715                                 put_page(page);
716                         bvec->bv_len += len;
717                         goto done;
718                 }
719
720                 /*
721                  * If the queue doesn't support SG gaps and adding this
722                  * offset would create a gap, disallow it.
723                  */
724                 if (bvec_gap_to_prev(q, bvec, offset))
725                         return 0;
726
727                 if (page_is_mergeable(bvec, page, len, offset, &same_page) &&
728                     can_add_page_to_seg(q, bvec, page, len, offset)) {
729                         bvec->bv_len += len;
730                         goto done;
731                 }
732         }
733
734         if (bio_full(bio))
735                 return 0;
736
737         if (bio->bi_phys_segments >= queue_max_segments(q))
738                 return 0;
739
740         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
741         bvec->bv_page = page;
742         bvec->bv_len = len;
743         bvec->bv_offset = offset;
744         bio->bi_vcnt++;
745  done:
746         bio->bi_iter.bi_size += len;
747         bio->bi_phys_segments = bio->bi_vcnt;
748         bio_set_flag(bio, BIO_SEG_VALID);
749         return len;
750 }
751
752 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio,
753                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int offset)
754 {
755         return __bio_add_pc_page(q, bio, page, len, offset, false);
756 }
757 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
758
759 /**
760  * __bio_try_merge_page - try appending data to an existing bvec.
761  * @bio: destination bio
762  * @page: start page to add
763  * @len: length of the data to add
764  * @off: offset of the data relative to @page
765  * @same_page: return if the segment has been merged inside the same page
766  *
767  * Try to add the data at @page + @off to the last bvec of @bio.  This is a
768  * a useful optimisation for file systems with a block size smaller than the
769  * page size.
770  *
771  * Warn if (@len, @off) crosses pages in case that @same_page is true.
772  *
773  * Return %true on success or %false on failure.
774  */
775 bool __bio_try_merge_page(struct bio *bio, struct page *page,
776                 unsigned int len, unsigned int off, bool *same_page)
777 {
778         if (WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
779                 return false;
780
781         if (bio->bi_vcnt > 0) {
782                 struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
783
784                 if (page_is_mergeable(bv, page, len, off, same_page)) {
785                         bv->bv_len += len;
786                         bio->bi_iter.bi_size += len;
787                         return true;
788                 }
789         }
790         return false;
791 }
792 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_try_merge_page);
793
794 /**
795  * __bio_add_page - add page(s) to a bio in a new segment
796  * @bio: destination bio
797  * @page: start page to add
798  * @len: length of the data to add, may cross pages
799  * @off: offset of the data relative to @page, may cross pages
800  *
801  * Add the data at @page + @off to @bio as a new bvec.  The caller must ensure
802  * that @bio has space for another bvec.
803  */
804 void __bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
805                 unsigned int len, unsigned int off)
806 {
807         struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
808
809         WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
810         WARN_ON_ONCE(bio_full(bio));
811
812         bv->bv_page = page;
813         bv->bv_offset = off;
814         bv->bv_len = len;
815
816         bio->bi_iter.bi_size += len;
817         bio->bi_vcnt++;
818 }
819 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_add_page);
820
821 /**
822  *      bio_add_page    -       attempt to add page(s) to bio
823  *      @bio: destination bio
824  *      @page: start page to add
825  *      @len: vec entry length, may cross pages
826  *      @offset: vec entry offset relative to @page, may cross pages
827  *
828  *      Attempt to add page(s) to the bio_vec maplist. This will only fail
829  *      if either bio->bi_vcnt == bio->bi_max_vecs or it's a cloned bio.
830  */
831 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
832                  unsigned int len, unsigned int offset)
833 {
834         bool same_page = false;
835
836         if (!__bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, &same_page)) {
837                 if (bio_full(bio))
838                         return 0;
839                 __bio_add_page(bio, page, len, offset);
840         }
841         return len;
842 }
843 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
844
845 static void bio_get_pages(struct bio *bio)
846 {
847         struct bvec_iter_all iter_all;
848         struct bio_vec *bvec;
849
850         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all)
851                 get_page(bvec->bv_page);
852 }
853
854 static void bio_release_pages(struct bio *bio)
855 {
856         struct bvec_iter_all iter_all;
857         struct bio_vec *bvec;
858
859         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all)
860                 put_page(bvec->bv_page);
861 }
862
863 static int __bio_iov_bvec_add_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
864 {
865         const struct bio_vec *bv = iter->bvec;
866         unsigned int len;
867         size_t size;
868
869         if (WARN_ON_ONCE(iter->iov_offset > bv->bv_len))
870                 return -EINVAL;
871
872         len = min_t(size_t, bv->bv_len - iter->iov_offset, iter->count);
873         size = bio_add_page(bio, bv->bv_page, len,
874                                 bv->bv_offset + iter->iov_offset);
875         if (unlikely(size != len))
876                 return -EINVAL;
877         iov_iter_advance(iter, size);
878         return 0;
879 }
880
881 #define PAGE_PTRS_PER_BVEC     (sizeof(struct bio_vec) / sizeof(struct page *))
882
883 /**
884  * __bio_iov_iter_get_pages - pin user or kernel pages and add them to a bio
885  * @bio: bio to add pages to
886  * @iter: iov iterator describing the region to be mapped
887  *
888  * Pins pages from *iter and appends them to @bio's bvec array. The
889  * pages will have to be released using put_page() when done.
890  * For multi-segment *iter, this function only adds pages from the
891  * the next non-empty segment of the iov iterator.
892  */
893 static int __bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
894 {
895         unsigned short nr_pages = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
896         unsigned short entries_left = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
897         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt;
898         struct page **pages = (struct page **)bv;
899         ssize_t size, left;
900         unsigned len, i;
901         size_t offset;
902
903         /*
904          * Move page array up in the allocated memory for the bio vecs as far as
905          * possible so that we can start filling biovecs from the beginning
906          * without overwriting the temporary page array.
907         */
908         BUILD_BUG_ON(PAGE_PTRS_PER_BVEC < 2);
909         pages += entries_left * (PAGE_PTRS_PER_BVEC - 1);
910
911         size = iov_iter_get_pages(iter, pages, LONG_MAX, nr_pages, &offset);
912         if (unlikely(size <= 0))
913                 return size ? size : -EFAULT;
914
915         for (left = size, i = 0; left > 0; left -= len, i++) {
916                 struct page *page = pages[i];
917
918                 len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, left);
919                 if (WARN_ON_ONCE(bio_add_page(bio, page, len, offset) != len))
920                         return -EINVAL;
921                 offset = 0;
922         }
923
924         iov_iter_advance(iter, size);
925         return 0;
926 }
927
928 /**
929  * bio_iov_iter_get_pages - add user or kernel pages to a bio
930  * @bio: bio to add pages to
931  * @iter: iov iterator describing the region to be added
932  *
933  * This takes either an iterator pointing to user memory, or one pointing to
934  * kernel pages (BVEC iterator). If we're adding user pages, we pin them and
935  * map them into the kernel. On IO completion, the caller should put those
936  * pages. If we're adding kernel pages, and the caller told us it's safe to
937  * do so, we just have to add the pages to the bio directly. We don't grab an
938  * extra reference to those pages (the user should already have that), and we
939  * don't put the page on IO completion. The caller needs to check if the bio is
940  * flagged BIO_NO_PAGE_REF on IO completion. If it isn't, then pages should be
941  * released.
942  *
943  * The function tries, but does not guarantee, to pin as many pages as
944  * fit into the bio, or are requested in *iter, whatever is smaller. If
945  * MM encounters an error pinning the requested pages, it stops. Error
946  * is returned only if 0 pages could be pinned.
947  */
948 int bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
949 {
950         const bool is_bvec = iov_iter_is_bvec(iter);
951         int ret;
952
953         if (WARN_ON_ONCE(bio->bi_vcnt))
954                 return -EINVAL;
955
956         do {
957                 if (is_bvec)
958                         ret = __bio_iov_bvec_add_pages(bio, iter);
959                 else
960                         ret = __bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
961         } while (!ret && iov_iter_count(iter) && !bio_full(bio));
962
963         if (iov_iter_bvec_no_ref(iter))
964                 bio_set_flag(bio, BIO_NO_PAGE_REF);
965         else if (is_bvec)
966                 bio_get_pages(bio);
967
968         return bio->bi_vcnt ? 0 : ret;
969 }
970
971 static void submit_bio_wait_endio(struct bio *bio)
972 {
973         complete(bio->bi_private);
974 }
975
976 /**
977  * submit_bio_wait - submit a bio, and wait until it completes
978  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
979  *
980  * Simple wrapper around submit_bio(). Returns 0 on success, or the error from
981  * bio_endio() on failure.
982  *
983  * WARNING: Unlike to how submit_bio() is usually used, this function does not
984  * result in bio reference to be consumed. The caller must drop the reference
985  * on his own.
986  */
987 int submit_bio_wait(struct bio *bio)
988 {
989         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK_MAP(done, bio->bi_disk->lockdep_map);
990
991         bio->bi_private = &done;
992         bio->bi_end_io = submit_bio_wait_endio;
993         bio->bi_opf |= REQ_SYNC;
994         submit_bio(bio);
995         wait_for_completion_io(&done);
996
997         return blk_status_to_errno(bio->bi_status);
998 }
999 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_wait);
1000
1001 /**
1002  * bio_advance - increment/complete a bio by some number of bytes
1003  * @bio:        bio to advance
1004  * @bytes:      number of bytes to complete
1005  *
1006  * This updates bi_sector, bi_size and bi_idx; if the number of bytes to
1007  * complete doesn't align with a bvec boundary, then bv_len and bv_offset will
1008  * be updated on the last bvec as well.
1009  *
1010  * @bio will then represent the remaining, uncompleted portion of the io.
1011  */
1012 void bio_advance(struct bio *bio, unsigned bytes)
1013 {
1014         if (bio_integrity(bio))
1015                 bio_integrity_advance(bio, bytes);
1016
1017         bio_advance_iter(bio, &bio->bi_iter, bytes);
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL(bio_advance);
1020
1021 void bio_copy_data_iter(struct bio *dst, struct bvec_iter *dst_iter,
1022                         struct bio *src, struct bvec_iter *src_iter)
1023 {
1024         struct bio_vec src_bv, dst_bv;
1025         void *src_p, *dst_p;
1026         unsigned bytes;
1027
1028         while (src_iter->bi_size && dst_iter->bi_size) {
1029                 src_bv = bio_iter_iovec(src, *src_iter);
1030                 dst_bv = bio_iter_iovec(dst, *dst_iter);
1031
1032                 bytes = min(src_bv.bv_len, dst_bv.bv_len);
1033
1034                 src_p = kmap_atomic(src_bv.bv_page);
1035                 dst_p = kmap_atomic(dst_bv.bv_page);
1036
1037                 memcpy(dst_p + dst_bv.bv_offset,
1038                        src_p + src_bv.bv_offset,
1039                        bytes);
1040
1041                 kunmap_atomic(dst_p);
1042                 kunmap_atomic(src_p);
1043
1044                 flush_dcache_page(dst_bv.bv_page);
1045
1046                 bio_advance_iter(src, src_iter, bytes);
1047                 bio_advance_iter(dst, dst_iter, bytes);
1048         }
1049 }
1050 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data_iter);
1051
1052 /**
1053  * bio_copy_data - copy contents of data buffers from one bio to another
1054  * @src: source bio
1055  * @dst: destination bio
1056  *
1057  * Stops when it reaches the end of either @src or @dst - that is, copies
1058  * min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of bios).
1059  */
1060 void bio_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1061 {
1062         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1063         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1064
1065         bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data);
1068
1069 /**
1070  * bio_list_copy_data - copy contents of data buffers from one chain of bios to
1071  * another
1072  * @src: source bio list
1073  * @dst: destination bio list
1074  *
1075  * Stops when it reaches the end of either the @src list or @dst list - that is,
1076  * copies min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of
1077  * bios).
1078  */
1079 void bio_list_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1080 {
1081         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1082         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1083
1084         while (1) {
1085                 if (!src_iter.bi_size) {
1086                         src = src->bi_next;
1087                         if (!src)
1088                                 break;
1089
1090                         src_iter = src->bi_iter;
1091                 }
1092
1093                 if (!dst_iter.bi_size) {
1094                         dst = dst->bi_next;
1095                         if (!dst)
1096                                 break;
1097
1098                         dst_iter = dst->bi_iter;
1099                 }
1100
1101                 bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1102         }
1103 }
1104 EXPORT_SYMBOL(bio_list_copy_data);
1105
1106 struct bio_map_data {
1107         int is_our_pages;
1108         struct iov_iter iter;
1109         struct iovec iov[];
1110 };
1111
1112 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(struct iov_iter *data,
1113                                                gfp_t gfp_mask)
1114 {
1115         struct bio_map_data *bmd;
1116         if (data->nr_segs > UIO_MAXIOV)
1117                 return NULL;
1118
1119         bmd = kmalloc(sizeof(struct bio_map_data) +
1120                        sizeof(struct iovec) * data->nr_segs, gfp_mask);
1121         if (!bmd)
1122                 return NULL;
1123         memcpy(bmd->iov, data->iov, sizeof(struct iovec) * data->nr_segs);
1124         bmd->iter = *data;
1125         bmd->iter.iov = bmd->iov;
1126         return bmd;
1127 }
1128
1129 /**
1130  * bio_copy_from_iter - copy all pages from iov_iter to bio
1131  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as destination
1132  * @iter: iov_iter as source
1133  *
1134  * Copy all pages from iov_iter to bio.
1135  * Returns 0 on success, or error on failure.
1136  */
1137 static int bio_copy_from_iter(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
1138 {
1139         struct bio_vec *bvec;
1140         struct bvec_iter_all iter_all;
1141
1142         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1143                 ssize_t ret;
1144
1145                 ret = copy_page_from_iter(bvec->bv_page,
1146                                           bvec->bv_offset,
1147                                           bvec->bv_len,
1148                                           iter);
1149
1150                 if (!iov_iter_count(iter))
1151                         break;
1152
1153                 if (ret < bvec->bv_len)
1154                         return -EFAULT;
1155         }
1156
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 /**
1161  * bio_copy_to_iter - copy all pages from bio to iov_iter
1162  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as source
1163  * @iter: iov_iter as destination
1164  *
1165  * Copy all pages from bio to iov_iter.
1166  * Returns 0 on success, or error on failure.
1167  */
1168 static int bio_copy_to_iter(struct bio *bio, struct iov_iter iter)
1169 {
1170         struct bio_vec *bvec;
1171         struct bvec_iter_all iter_all;
1172
1173         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1174                 ssize_t ret;
1175
1176                 ret = copy_page_to_iter(bvec->bv_page,
1177                                         bvec->bv_offset,
1178                                         bvec->bv_len,
1179                                         &iter);
1180
1181                 if (!iov_iter_count(&iter))
1182                         break;
1183
1184                 if (ret < bvec->bv_len)
1185                         return -EFAULT;
1186         }
1187
1188         return 0;
1189 }
1190
1191 void bio_free_pages(struct bio *bio)
1192 {
1193         struct bio_vec *bvec;
1194         struct bvec_iter_all iter_all;
1195
1196         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all)
1197                 __free_page(bvec->bv_page);
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL(bio_free_pages);
1200
1201 /**
1202  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
1203  *      @bio: bio being terminated
1204  *
1205  *      Free pages allocated from bio_copy_user_iov() and write back data
1206  *      to user space in case of a read.
1207  */
1208 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
1209 {
1210         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1211         int ret = 0;
1212
1213         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED)) {
1214                 /*
1215                  * if we're in a workqueue, the request is orphaned, so
1216                  * don't copy into a random user address space, just free
1217                  * and return -EINTR so user space doesn't expect any data.
1218                  */
1219                 if (!current->mm)
1220                         ret = -EINTR;
1221                 else if (bio_data_dir(bio) == READ)
1222                         ret = bio_copy_to_iter(bio, bmd->iter);
1223                 if (bmd->is_our_pages)
1224                         bio_free_pages(bio);
1225         }
1226         kfree(bmd);
1227         bio_put(bio);
1228         return ret;
1229 }
1230
1231 /**
1232  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
1233  *      @q:             destination block queue
1234  *      @map_data:      pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
1235  *      @iter:          iovec iterator
1236  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1237  *
1238  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
1239  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
1240  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
1241  */
1242 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
1243                               struct rq_map_data *map_data,
1244                               struct iov_iter *iter,
1245                               gfp_t gfp_mask)
1246 {
1247         struct bio_map_data *bmd;
1248         struct page *page;
1249         struct bio *bio;
1250         int i = 0, ret;
1251         int nr_pages;
1252         unsigned int len = iter->count;
1253         unsigned int offset = map_data ? offset_in_page(map_data->offset) : 0;
1254
1255         bmd = bio_alloc_map_data(iter, gfp_mask);
1256         if (!bmd)
1257                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1258
1259         /*
1260          * We need to do a deep copy of the iov_iter including the iovecs.
1261          * The caller provided iov might point to an on-stack or otherwise
1262          * shortlived one.
1263          */
1264         bmd->is_our_pages = map_data ? 0 : 1;
1265
1266         nr_pages = DIV_ROUND_UP(offset + len, PAGE_SIZE);
1267         if (nr_pages > BIO_MAX_PAGES)
1268                 nr_pages = BIO_MAX_PAGES;
1269
1270         ret = -ENOMEM;
1271         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1272         if (!bio)
1273                 goto out_bmd;
1274
1275         ret = 0;
1276
1277         if (map_data) {
1278                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
1279                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
1280         }
1281         while (len) {
1282                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1283
1284                 bytes -= offset;
1285
1286                 if (bytes > len)
1287                         bytes = len;
1288
1289                 if (map_data) {
1290                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
1291                                 ret = -ENOMEM;
1292                                 break;
1293                         }
1294
1295                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
1296                         page += (i % nr_pages);
1297
1298                         i++;
1299                 } else {
1300                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1301                         if (!page) {
1302                                 ret = -ENOMEM;
1303                                 break;
1304                         }
1305                 }
1306
1307                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes) {
1308                         if (!map_data)
1309                                 __free_page(page);
1310                         break;
1311                 }
1312
1313                 len -= bytes;
1314                 offset = 0;
1315         }
1316
1317         if (ret)
1318                 goto cleanup;
1319
1320         if (map_data)
1321                 map_data->offset += bio->bi_iter.bi_size;
1322
1323         /*
1324          * success
1325          */
1326         if ((iov_iter_rw(iter) == WRITE && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
1327             (map_data && map_data->from_user)) {
1328                 ret = bio_copy_from_iter(bio, iter);
1329                 if (ret)
1330                         goto cleanup;
1331         } else {
1332                 if (bmd->is_our_pages)
1333                         zero_fill_bio(bio);
1334                 iov_iter_advance(iter, bio->bi_iter.bi_size);
1335         }
1336
1337         bio->bi_private = bmd;
1338         if (map_data && map_data->null_mapped)
1339                 bio_set_flag(bio, BIO_NULL_MAPPED);
1340         return bio;
1341 cleanup:
1342         if (!map_data)
1343                 bio_free_pages(bio);
1344         bio_put(bio);
1345 out_bmd:
1346         kfree(bmd);
1347         return ERR_PTR(ret);
1348 }
1349
1350 /**
1351  *      bio_map_user_iov - map user iovec into bio
1352  *      @q:             the struct request_queue for the bio
1353  *      @iter:          iovec iterator
1354  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1355  *
1356  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1357  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1358  */
1359 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
1360                              struct iov_iter *iter,
1361                              gfp_t gfp_mask)
1362 {
1363         int j;
1364         struct bio *bio;
1365         int ret;
1366         struct bio_vec *bvec;
1367         struct bvec_iter_all iter_all;
1368
1369         if (!iov_iter_count(iter))
1370                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1371
1372         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES));
1373         if (!bio)
1374                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1375
1376         while (iov_iter_count(iter)) {
1377                 struct page **pages;
1378                 ssize_t bytes;
1379                 size_t offs, added = 0;
1380                 int npages;
1381
1382                 bytes = iov_iter_get_pages_alloc(iter, &pages, LONG_MAX, &offs);
1383                 if (unlikely(bytes <= 0)) {
1384                         ret = bytes ? bytes : -EFAULT;
1385                         goto out_unmap;
1386                 }
1387
1388                 npages = DIV_ROUND_UP(offs + bytes, PAGE_SIZE);
1389
1390                 if (unlikely(offs & queue_dma_alignment(q))) {
1391                         ret = -EINVAL;
1392                         j = 0;
1393                 } else {
1394                         for (j = 0; j < npages; j++) {
1395                                 struct page *page = pages[j];
1396                                 unsigned int n = PAGE_SIZE - offs;
1397
1398                                 if (n > bytes)
1399                                         n = bytes;
1400
1401                                 if (!__bio_add_pc_page(q, bio, page, n, offs,
1402                                                         true))
1403                                         break;
1404
1405                                 added += n;
1406                                 bytes -= n;
1407                                 offs = 0;
1408                         }
1409                         iov_iter_advance(iter, added);
1410                 }
1411                 /*
1412                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1413                  */
1414                 while (j < npages)
1415                         put_page(pages[j++]);
1416                 kvfree(pages);
1417                 /* couldn't stuff something into bio? */
1418                 if (bytes)
1419                         break;
1420         }
1421
1422         bio_set_flag(bio, BIO_USER_MAPPED);
1423
1424         /*
1425          * subtle -- if bio_map_user_iov() ended up bouncing a bio,
1426          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1427          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1428          * reference to it
1429          */
1430         bio_get(bio);
1431         return bio;
1432
1433  out_unmap:
1434         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1435                 put_page(bvec->bv_page);
1436         }
1437         bio_put(bio);
1438         return ERR_PTR(ret);
1439 }
1440
1441 static void __bio_unmap_user(struct bio *bio)
1442 {
1443         struct bio_vec *bvec;
1444         struct bvec_iter_all iter_all;
1445
1446         /*
1447          * make sure we dirty pages we wrote to
1448          */
1449         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1450                 if (bio_data_dir(bio) == READ)
1451                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1452
1453                 put_page(bvec->bv_page);
1454         }
1455
1456         bio_put(bio);
1457 }
1458
1459 /**
1460  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1461  *      @bio:           the bio being unmapped
1462  *
1463  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user_iov(). Must be called from
1464  *      process context.
1465  *
1466  *      bio_unmap_user() may sleep.
1467  */
1468 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1469 {
1470         __bio_unmap_user(bio);
1471         bio_put(bio);
1472 }
1473
1474 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio)
1475 {
1476         bio_put(bio);
1477 }
1478
1479 /**
1480  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1481  *      @q: the struct request_queue for the bio
1482  *      @data: pointer to buffer to map
1483  *      @len: length in bytes
1484  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1485  *
1486  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1487  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1488  */
1489 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1490                          gfp_t gfp_mask)
1491 {
1492         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1493         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1494         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1495         const int nr_pages = end - start;
1496         int offset, i;
1497         struct bio *bio;
1498
1499         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1500         if (!bio)
1501                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1502
1503         offset = offset_in_page(kaddr);
1504         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1505                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1506
1507                 if (len <= 0)
1508                         break;
1509
1510                 if (bytes > len)
1511                         bytes = len;
1512
1513                 if (bio_add_pc_page(q, bio, virt_to_page(data), bytes,
1514                                     offset) < bytes) {
1515                         /* we don't support partial mappings */
1516                         bio_put(bio);
1517                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1518                 }
1519
1520                 data += bytes;
1521                 len -= bytes;
1522                 offset = 0;
1523         }
1524
1525         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1526         return bio;
1527 }
1528 EXPORT_SYMBOL(bio_map_kern);
1529
1530 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio)
1531 {
1532         bio_free_pages(bio);
1533         bio_put(bio);
1534 }
1535
1536 static void bio_copy_kern_endio_read(struct bio *bio)
1537 {
1538         char *p = bio->bi_private;
1539         struct bio_vec *bvec;
1540         struct bvec_iter_all iter_all;
1541
1542         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1543                 memcpy(p, page_address(bvec->bv_page), bvec->bv_len);
1544                 p += bvec->bv_len;
1545         }
1546
1547         bio_copy_kern_endio(bio);
1548 }
1549
1550 /**
1551  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1552  *      @q: the struct request_queue for the bio
1553  *      @data: pointer to buffer to copy
1554  *      @len: length in bytes
1555  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1556  *      @reading: data direction is READ
1557  *
1558  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1559  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1560  */
1561 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1562                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1563 {
1564         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1565         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1566         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1567         struct bio *bio;
1568         void *p = data;
1569         int nr_pages = 0;
1570
1571         /*
1572          * Overflow, abort
1573          */
1574         if (end < start)
1575                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1576
1577         nr_pages = end - start;
1578         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1579         if (!bio)
1580                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1581
1582         while (len) {
1583                 struct page *page;
1584                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1585
1586                 if (bytes > len)
1587                         bytes = len;
1588
1589                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1590                 if (!page)
1591                         goto cleanup;
1592
1593                 if (!reading)
1594                         memcpy(page_address(page), p, bytes);
1595
1596                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes)
1597                         break;
1598
1599                 len -= bytes;
1600                 p += bytes;
1601         }
1602
1603         if (reading) {
1604                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio_read;
1605                 bio->bi_private = data;
1606         } else {
1607                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1608         }
1609
1610         return bio;
1611
1612 cleanup:
1613         bio_free_pages(bio);
1614         bio_put(bio);
1615         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1616 }
1617
1618 /*
1619  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1620  * for performing direct-IO in BIOs.
1621  *
1622  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1623  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1624  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1625  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1626  * in process context.
1627  *
1628  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1629  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1630  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1631  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1632  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1633  *
1634  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1635  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1636  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1637  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1638  * pagecache.
1639  *
1640  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1641  * deferred bio dirtying paths.
1642  */
1643
1644 /*
1645  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1646  */
1647 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1648 {
1649         struct bio_vec *bvec;
1650         struct bvec_iter_all iter_all;
1651
1652         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1653                 if (!PageCompound(bvec->bv_page))
1654                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1655         }
1656 }
1657
1658 /*
1659  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1660  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1661  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1662  * the BIO and re-dirty the pages in process context.
1663  *
1664  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1665  * here on.  It will run one put_page() against each page and will run one
1666  * bio_put() against the BIO.
1667  */
1668
1669 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1670
1671 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1672 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1673 static struct bio *bio_dirty_list;
1674
1675 /*
1676  * This runs in process context
1677  */
1678 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1679 {
1680         struct bio *bio, *next;
1681
1682         spin_lock_irq(&bio_dirty_lock);
1683         next = bio_dirty_list;
1684         bio_dirty_list = NULL;
1685         spin_unlock_irq(&bio_dirty_lock);
1686
1687         while ((bio = next) != NULL) {
1688                 next = bio->bi_private;
1689
1690                 bio_set_pages_dirty(bio);
1691                 if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF))
1692                         bio_release_pages(bio);
1693                 bio_put(bio);
1694         }
1695 }
1696
1697 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1698 {
1699         struct bio_vec *bvec;
1700         unsigned long flags;
1701         struct bvec_iter_all iter_all;
1702
1703         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1704                 if (!PageDirty(bvec->bv_page) && !PageCompound(bvec->bv_page))
1705                         goto defer;
1706         }
1707
1708         if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF))
1709                 bio_release_pages(bio);
1710         bio_put(bio);
1711         return;
1712 defer:
1713         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1714         bio->bi_private = bio_dirty_list;
1715         bio_dirty_list = bio;
1716         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1717         schedule_work(&bio_dirty_work);
1718 }
1719
1720 void update_io_ticks(struct hd_struct *part, unsigned long now)
1721 {
1722         unsigned long stamp;
1723 again:
1724         stamp = READ_ONCE(part->stamp);
1725         if (unlikely(stamp != now)) {
1726                 if (likely(cmpxchg(&part->stamp, stamp, now) == stamp)) {
1727                         __part_stat_add(part, io_ticks, 1);
1728                 }
1729         }
1730         if (part->partno) {
1731                 part = &part_to_disk(part)->part0;
1732                 goto again;
1733         }
1734 }
1735
1736 void generic_start_io_acct(struct request_queue *q, int op,
1737                            unsigned long sectors, struct hd_struct *part)
1738 {
1739         const int sgrp = op_stat_group(op);
1740
1741         part_stat_lock();
1742
1743         update_io_ticks(part, jiffies);
1744         part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1745         part_stat_add(part, sectors[sgrp], sectors);
1746         part_inc_in_flight(q, part, op_is_write(op));
1747
1748         part_stat_unlock();
1749 }
1750 EXPORT_SYMBOL(generic_start_io_acct);
1751
1752 void generic_end_io_acct(struct request_queue *q, int req_op,
1753                          struct hd_struct *part, unsigned long start_time)
1754 {
1755         unsigned long now = jiffies;
1756         unsigned long duration = now - start_time;
1757         const int sgrp = op_stat_group(req_op);
1758
1759         part_stat_lock();
1760
1761         update_io_ticks(part, now);
1762         part_stat_add(part, nsecs[sgrp], jiffies_to_nsecs(duration));
1763         part_stat_add(part, time_in_queue, duration);
1764         part_dec_in_flight(q, part, op_is_write(req_op));
1765
1766         part_stat_unlock();
1767 }
1768 EXPORT_SYMBOL(generic_end_io_acct);
1769
1770 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1771 void bio_flush_dcache_pages(struct bio *bi)
1772 {
1773         struct bio_vec bvec;
1774         struct bvec_iter iter;
1775
1776         bio_for_each_segment(bvec, bi, iter)
1777                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1778 }
1779 EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
1780 #endif
1781
1782 static inline bool bio_remaining_done(struct bio *bio)
1783 {
1784         /*
1785          * If we're not chaining, then ->__bi_remaining is always 1 and
1786          * we always end io on the first invocation.
1787          */
1788         if (!bio_flagged(bio, BIO_CHAIN))
1789                 return true;
1790
1791         BUG_ON(atomic_read(&bio->__bi_remaining) <= 0);
1792
1793         if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_remaining)) {
1794                 bio_clear_flag(bio, BIO_CHAIN);
1795                 return true;
1796         }
1797
1798         return false;
1799 }
1800
1801 /**
1802  * bio_endio - end I/O on a bio
1803  * @bio:        bio
1804  *
1805  * Description:
1806  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the preferred
1807  *   way to end I/O on a bio. No one should call bi_end_io() directly on a
1808  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
1809  *
1810  *   bio_endio() can be called several times on a bio that has been chained
1811  *   using bio_chain().  The ->bi_end_io() function will only be called the
1812  *   last time.  At this point the BLK_TA_COMPLETE tracing event will be
1813  *   generated if BIO_TRACE_COMPLETION is set.
1814  **/
1815 void bio_endio(struct bio *bio)
1816 {
1817 again:
1818         if (!bio_remaining_done(bio))
1819                 return;
1820         if (!bio_integrity_endio(bio))
1821                 return;
1822
1823         if (bio->bi_disk)
1824                 rq_qos_done_bio(bio->bi_disk->queue, bio);
1825
1826         /*
1827          * Need to have a real endio function for chained bios, otherwise
1828          * various corner cases will break (like stacking block devices that
1829          * save/restore bi_end_io) - however, we want to avoid unbounded
1830          * recursion and blowing the stack. Tail call optimization would
1831          * handle this, but compiling with frame pointers also disables
1832          * gcc's sibling call optimization.
1833          */
1834         if (bio->bi_end_io == bio_chain_endio) {
1835                 bio = __bio_chain_endio(bio);
1836                 goto again;
1837         }
1838
1839         if (bio->bi_disk && bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
1840                 trace_block_bio_complete(bio->bi_disk->queue, bio,
1841                                          blk_status_to_errno(bio->bi_status));
1842                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1843         }
1844
1845         blk_throtl_bio_endio(bio);
1846         /* release cgroup info */
1847         bio_uninit(bio);
1848         if (bio->bi_end_io)
1849                 bio->bi_end_io(bio);
1850 }
1851 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1852
1853 /**
1854  * bio_split - split a bio
1855  * @bio:        bio to split
1856  * @sectors:    number of sectors to split from the front of @bio
1857  * @gfp:        gfp mask
1858  * @bs:         bio set to allocate from
1859  *
1860  * Allocates and returns a new bio which represents @sectors from the start of
1861  * @bio, and updates @bio to represent the remaining sectors.
1862  *
1863  * Unless this is a discard request the newly allocated bio will point
1864  * to @bio's bi_io_vec; it is the caller's responsibility to ensure that
1865  * @bio is not freed before the split.
1866  */
1867 struct bio *bio_split(struct bio *bio, int sectors,
1868                       gfp_t gfp, struct bio_set *bs)
1869 {
1870         struct bio *split;
1871
1872         BUG_ON(sectors <= 0);
1873         BUG_ON(sectors >= bio_sectors(bio));
1874
1875         split = bio_clone_fast(bio, gfp, bs);
1876         if (!split)
1877                 return NULL;
1878
1879         split->bi_iter.bi_size = sectors << 9;
1880
1881         if (bio_integrity(split))
1882                 bio_integrity_trim(split);
1883
1884         bio_advance(bio, split->bi_iter.bi_size);
1885
1886         if (bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION))
1887                 bio_set_flag(split, BIO_TRACE_COMPLETION);
1888
1889         return split;
1890 }
1891 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1892
1893 /**
1894  * bio_trim - trim a bio
1895  * @bio:        bio to trim
1896  * @offset:     number of sectors to trim from the front of @bio
1897  * @size:       size we want to trim @bio to, in sectors
1898  */
1899 void bio_trim(struct bio *bio, int offset, int size)
1900 {
1901         /* 'bio' is a cloned bio which we need to trim to match
1902          * the given offset and size.
1903          */
1904
1905         size <<= 9;
1906         if (offset == 0 && size == bio->bi_iter.bi_size)
1907                 return;
1908
1909         bio_clear_flag(bio, BIO_SEG_VALID);
1910
1911         bio_advance(bio, offset << 9);
1912
1913         bio->bi_iter.bi_size = size;
1914
1915         if (bio_integrity(bio))
1916                 bio_integrity_trim(bio);
1917
1918 }
1919 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_trim);
1920
1921 /*
1922  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1923  * use the global biovec slabs created for general use.
1924  */
1925 int biovec_init_pool(mempool_t *pool, int pool_entries)
1926 {
1927         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BVEC_POOL_MAX;
1928
1929         return mempool_init_slab_pool(pool, pool_entries, bp->slab);
1930 }
1931
1932 /*
1933  * bioset_exit - exit a bioset initialized with bioset_init()
1934  *
1935  * May be called on a zeroed but uninitialized bioset (i.e. allocated with
1936  * kzalloc()).
1937  */
1938 void bioset_exit(struct bio_set *bs)
1939 {
1940         if (bs->rescue_workqueue)
1941                 destroy_workqueue(bs->rescue_workqueue);
1942         bs->rescue_workqueue = NULL;
1943
1944         mempool_exit(&bs->bio_pool);
1945         mempool_exit(&bs->bvec_pool);
1946
1947         bioset_integrity_free(bs);
1948         if (bs->bio_slab)
1949                 bio_put_slab(bs);
1950         bs->bio_slab = NULL;
1951 }
1952 EXPORT_SYMBOL(bioset_exit);
1953
1954 /**
1955  * bioset_init - Initialize a bio_set
1956  * @bs:         pool to initialize
1957  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1958  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1959  * @flags:      Flags to modify behavior, currently %BIOSET_NEED_BVECS
1960  *              and %BIOSET_NEED_RESCUER
1961  *
1962  * Description:
1963  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1964  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1965  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1966  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1967  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1968  *    or things will break badly.
1969  *    If %BIOSET_NEED_BVECS is set in @flags, a separate pool will be allocated
1970  *    for allocating iovecs.  This pool is not needed e.g. for bio_clone_fast().
1971  *    If %BIOSET_NEED_RESCUER is set, a workqueue is created which can be used to
1972  *    dispatch queued requests when the mempool runs out of space.
1973  *
1974  */
1975 int bioset_init(struct bio_set *bs,
1976                 unsigned int pool_size,
1977                 unsigned int front_pad,
1978                 int flags)
1979 {
1980         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
1981
1982         bs->front_pad = front_pad;
1983
1984         spin_lock_init(&bs->rescue_lock);
1985         bio_list_init(&bs->rescue_list);
1986         INIT_WORK(&bs->rescue_work, bio_alloc_rescue);
1987
1988         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
1989         if (!bs->bio_slab)
1990                 return -ENOMEM;
1991
1992         if (mempool_init_slab_pool(&bs->bio_pool, pool_size, bs->bio_slab))
1993                 goto bad;
1994
1995         if ((flags & BIOSET_NEED_BVECS) &&
1996             biovec_init_pool(&bs->bvec_pool, pool_size))
1997                 goto bad;
1998
1999         if (!(flags & BIOSET_NEED_RESCUER))
2000                 return 0;
2001
2002         bs->rescue_workqueue = alloc_workqueue("bioset", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2003         if (!bs->rescue_workqueue)
2004                 goto bad;
2005
2006         return 0;
2007 bad:
2008         bioset_exit(bs);
2009         return -ENOMEM;
2010 }
2011 EXPORT_SYMBOL(bioset_init);
2012
2013 /*
2014  * Initialize and setup a new bio_set, based on the settings from
2015  * another bio_set.
2016  */
2017 int bioset_init_from_src(struct bio_set *bs, struct bio_set *src)
2018 {
2019         int flags;
2020
2021         flags = 0;
2022         if (src->bvec_pool.min_nr)
2023                 flags |= BIOSET_NEED_BVECS;
2024         if (src->rescue_workqueue)
2025                 flags |= BIOSET_NEED_RESCUER;
2026
2027         return bioset_init(bs, src->bio_pool.min_nr, src->front_pad, flags);
2028 }
2029 EXPORT_SYMBOL(bioset_init_from_src);
2030
2031 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
2032
2033 /**
2034  * bio_disassociate_blkg - puts back the blkg reference if associated
2035  * @bio: target bio
2036  *
2037  * Helper to disassociate the blkg from @bio if a blkg is associated.
2038  */
2039 void bio_disassociate_blkg(struct bio *bio)
2040 {
2041         if (bio->bi_blkg) {
2042                 blkg_put(bio->bi_blkg);
2043                 bio->bi_blkg = NULL;
2044         }
2045 }
2046 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_disassociate_blkg);
2047
2048 /**
2049  * __bio_associate_blkg - associate a bio with the a blkg
2050  * @bio: target bio
2051  * @blkg: the blkg to associate
2052  *
2053  * This tries to associate @bio with the specified @blkg.  Association failure
2054  * is handled by walking up the blkg tree.  Therefore, the blkg associated can
2055  * be anything between @blkg and the root_blkg.  This situation only happens
2056  * when a cgroup is dying and then the remaining bios will spill to the closest
2057  * alive blkg.
2058  *
2059  * A reference will be taken on the @blkg and will be released when @bio is
2060  * freed.
2061  */
2062 static void __bio_associate_blkg(struct bio *bio, struct blkcg_gq *blkg)
2063 {
2064         bio_disassociate_blkg(bio);
2065
2066         bio->bi_blkg = blkg_tryget_closest(blkg);
2067 }
2068
2069 /**
2070  * bio_associate_blkg_from_css - associate a bio with a specified css
2071  * @bio: target bio
2072  * @css: target css
2073  *
2074  * Associate @bio with the blkg found by combining the css's blkg and the
2075  * request_queue of the @bio.  This falls back to the queue's root_blkg if
2076  * the association fails with the css.
2077  */
2078 void bio_associate_blkg_from_css(struct bio *bio,
2079                                  struct cgroup_subsys_state *css)
2080 {
2081         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
2082         struct blkcg_gq *blkg;
2083
2084         rcu_read_lock();
2085
2086         if (!css || !css->parent)
2087                 blkg = q->root_blkg;
2088         else
2089                 blkg = blkg_lookup_create(css_to_blkcg(css), q);
2090
2091         __bio_associate_blkg(bio, blkg);
2092
2093         rcu_read_unlock();
2094 }
2095 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg_from_css);
2096
2097 #ifdef CONFIG_MEMCG
2098 /**
2099  * bio_associate_blkg_from_page - associate a bio with the page's blkg
2100  * @bio: target bio
2101  * @page: the page to lookup the blkcg from
2102  *
2103  * Associate @bio with the blkg from @page's owning memcg and the respective
2104  * request_queue.  If cgroup_e_css returns %NULL, fall back to the queue's
2105  * root_blkg.
2106  */
2107 void bio_associate_blkg_from_page(struct bio *bio, struct page *page)
2108 {
2109         struct cgroup_subsys_state *css;
2110
2111         if (!page->mem_cgroup)
2112                 return;
2113
2114         rcu_read_lock();
2115
2116         css = cgroup_e_css(page->mem_cgroup->css.cgroup, &io_cgrp_subsys);
2117         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2118
2119         rcu_read_unlock();
2120 }
2121 #endif /* CONFIG_MEMCG */
2122
2123 /**
2124  * bio_associate_blkg - associate a bio with a blkg
2125  * @bio: target bio
2126  *
2127  * Associate @bio with the blkg found from the bio's css and request_queue.
2128  * If one is not found, bio_lookup_blkg() creates the blkg.  If a blkg is
2129  * already associated, the css is reused and association redone as the
2130  * request_queue may have changed.
2131  */
2132 void bio_associate_blkg(struct bio *bio)
2133 {
2134         struct cgroup_subsys_state *css;
2135
2136         rcu_read_lock();
2137
2138         if (bio->bi_blkg)
2139                 css = &bio_blkcg(bio)->css;
2140         else
2141                 css = blkcg_css();
2142
2143         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2144
2145         rcu_read_unlock();
2146 }
2147 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg);
2148
2149 /**
2150  * bio_clone_blkg_association - clone blkg association from src to dst bio
2151  * @dst: destination bio
2152  * @src: source bio
2153  */
2154 void bio_clone_blkg_association(struct bio *dst, struct bio *src)
2155 {
2156         rcu_read_lock();
2157
2158         if (src->bi_blkg)
2159                 __bio_associate_blkg(dst, src->bi_blkg);
2160
2161         rcu_read_unlock();
2162 }
2163 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_clone_blkg_association);
2164 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
2165
2166 static void __init biovec_init_slabs(void)
2167 {
2168         int i;
2169
2170         for (i = 0; i < BVEC_POOL_NR; i++) {
2171                 int size;
2172                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
2173
2174                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
2175                         bvs->slab = NULL;
2176                         continue;
2177                 }
2178
2179                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
2180                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
2181                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
2182         }
2183 }
2184
2185 static int __init init_bio(void)
2186 {
2187         bio_slab_max = 2;
2188         bio_slab_nr = 0;
2189         bio_slabs = kcalloc(bio_slab_max, sizeof(struct bio_slab),
2190                             GFP_KERNEL);
2191
2192         BUILD_BUG_ON(BIO_FLAG_LAST > BVEC_POOL_OFFSET);
2193
2194         if (!bio_slabs)
2195                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2196
2197         bio_integrity_init();
2198         biovec_init_slabs();
2199
2200         if (bioset_init(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS))
2201                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2202
2203         if (bioset_integrity_create(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
2204                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
2205
2206         return 0;
2207 }
2208 subsys_initcall(init_bio);