GNU Linux-libre 5.4.241-gnu1
[releases.git] / block / bio.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2001 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
4  */
5 #include <linux/mm.h>
6 #include <linux/swap.h>
7 #include <linux/bio.h>
8 #include <linux/blkdev.h>
9 #include <linux/uio.h>
10 #include <linux/iocontext.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/export.h>
15 #include <linux/mempool.h>
16 #include <linux/workqueue.h>
17 #include <linux/cgroup.h>
18 #include <linux/blk-cgroup.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20
21 #include <trace/events/block.h>
22 #include "blk.h"
23 #include "blk-rq-qos.h"
24
25 /*
26  * Test patch to inline a certain number of bi_io_vec's inside the bio
27  * itself, to shrink a bio data allocation from two mempool calls to one
28  */
29 #define BIO_INLINE_VECS         4
30
31 /*
32  * if you change this list, also change bvec_alloc or things will
33  * break badly! cannot be bigger than what you can fit into an
34  * unsigned short
35  */
36 #define BV(x, n) { .nr_vecs = x, .name = "biovec-"#n }
37 static struct biovec_slab bvec_slabs[BVEC_POOL_NR] __read_mostly = {
38         BV(1, 1), BV(4, 4), BV(16, 16), BV(64, 64), BV(128, 128), BV(BIO_MAX_PAGES, max),
39 };
40 #undef BV
41
42 /*
43  * fs_bio_set is the bio_set containing bio and iovec memory pools used by
44  * IO code that does not need private memory pools.
45  */
46 struct bio_set fs_bio_set;
47 EXPORT_SYMBOL(fs_bio_set);
48
49 /*
50  * Our slab pool management
51  */
52 struct bio_slab {
53         struct kmem_cache *slab;
54         unsigned int slab_ref;
55         unsigned int slab_size;
56         char name[8];
57 };
58 static DEFINE_MUTEX(bio_slab_lock);
59 static struct bio_slab *bio_slabs;
60 static unsigned int bio_slab_nr, bio_slab_max;
61
62 static struct kmem_cache *bio_find_or_create_slab(unsigned int extra_size)
63 {
64         unsigned int sz = sizeof(struct bio) + extra_size;
65         struct kmem_cache *slab = NULL;
66         struct bio_slab *bslab, *new_bio_slabs;
67         unsigned int new_bio_slab_max;
68         unsigned int i, entry = -1;
69
70         mutex_lock(&bio_slab_lock);
71
72         i = 0;
73         while (i < bio_slab_nr) {
74                 bslab = &bio_slabs[i];
75
76                 if (!bslab->slab && entry == -1)
77                         entry = i;
78                 else if (bslab->slab_size == sz) {
79                         slab = bslab->slab;
80                         bslab->slab_ref++;
81                         break;
82                 }
83                 i++;
84         }
85
86         if (slab)
87                 goto out_unlock;
88
89         if (bio_slab_nr == bio_slab_max && entry == -1) {
90                 new_bio_slab_max = bio_slab_max << 1;
91                 new_bio_slabs = krealloc(bio_slabs,
92                                          new_bio_slab_max * sizeof(struct bio_slab),
93                                          GFP_KERNEL);
94                 if (!new_bio_slabs)
95                         goto out_unlock;
96                 bio_slab_max = new_bio_slab_max;
97                 bio_slabs = new_bio_slabs;
98         }
99         if (entry == -1)
100                 entry = bio_slab_nr++;
101
102         bslab = &bio_slabs[entry];
103
104         snprintf(bslab->name, sizeof(bslab->name), "bio-%d", entry);
105         slab = kmem_cache_create(bslab->name, sz, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
106                                  SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
107         if (!slab)
108                 goto out_unlock;
109
110         bslab->slab = slab;
111         bslab->slab_ref = 1;
112         bslab->slab_size = sz;
113 out_unlock:
114         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
115         return slab;
116 }
117
118 static void bio_put_slab(struct bio_set *bs)
119 {
120         struct bio_slab *bslab = NULL;
121         unsigned int i;
122
123         mutex_lock(&bio_slab_lock);
124
125         for (i = 0; i < bio_slab_nr; i++) {
126                 if (bs->bio_slab == bio_slabs[i].slab) {
127                         bslab = &bio_slabs[i];
128                         break;
129                 }
130         }
131
132         if (WARN(!bslab, KERN_ERR "bio: unable to find slab!\n"))
133                 goto out;
134
135         WARN_ON(!bslab->slab_ref);
136
137         if (--bslab->slab_ref)
138                 goto out;
139
140         kmem_cache_destroy(bslab->slab);
141         bslab->slab = NULL;
142
143 out:
144         mutex_unlock(&bio_slab_lock);
145 }
146
147 unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx)
148 {
149         return bvec_slabs[--idx].nr_vecs;
150 }
151
152 void bvec_free(mempool_t *pool, struct bio_vec *bv, unsigned int idx)
153 {
154         if (!idx)
155                 return;
156         idx--;
157
158         BIO_BUG_ON(idx >= BVEC_POOL_NR);
159
160         if (idx == BVEC_POOL_MAX) {
161                 mempool_free(bv, pool);
162         } else {
163                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + idx;
164
165                 kmem_cache_free(bvs->slab, bv);
166         }
167 }
168
169 struct bio_vec *bvec_alloc(gfp_t gfp_mask, int nr, unsigned long *idx,
170                            mempool_t *pool)
171 {
172         struct bio_vec *bvl;
173
174         /*
175          * see comment near bvec_array define!
176          */
177         switch (nr) {
178         case 1:
179                 *idx = 0;
180                 break;
181         case 2 ... 4:
182                 *idx = 1;
183                 break;
184         case 5 ... 16:
185                 *idx = 2;
186                 break;
187         case 17 ... 64:
188                 *idx = 3;
189                 break;
190         case 65 ... 128:
191                 *idx = 4;
192                 break;
193         case 129 ... BIO_MAX_PAGES:
194                 *idx = 5;
195                 break;
196         default:
197                 return NULL;
198         }
199
200         /*
201          * idx now points to the pool we want to allocate from. only the
202          * 1-vec entry pool is mempool backed.
203          */
204         if (*idx == BVEC_POOL_MAX) {
205 fallback:
206                 bvl = mempool_alloc(pool, gfp_mask);
207         } else {
208                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + *idx;
209                 gfp_t __gfp_mask = gfp_mask & ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_IO);
210
211                 /*
212                  * Make this allocation restricted and don't dump info on
213                  * allocation failures, since we'll fallback to the mempool
214                  * in case of failure.
215                  */
216                 __gfp_mask |= __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
217
218                 /*
219                  * Try a slab allocation. If this fails and __GFP_DIRECT_RECLAIM
220                  * is set, retry with the 1-entry mempool
221                  */
222                 bvl = kmem_cache_alloc(bvs->slab, __gfp_mask);
223                 if (unlikely(!bvl && (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))) {
224                         *idx = BVEC_POOL_MAX;
225                         goto fallback;
226                 }
227         }
228
229         (*idx)++;
230         return bvl;
231 }
232
233 void bio_uninit(struct bio *bio)
234 {
235         bio_disassociate_blkg(bio);
236
237         if (bio_integrity(bio))
238                 bio_integrity_free(bio);
239 }
240 EXPORT_SYMBOL(bio_uninit);
241
242 static void bio_free(struct bio *bio)
243 {
244         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
245         void *p;
246
247         bio_uninit(bio);
248
249         if (bs) {
250                 bvec_free(&bs->bvec_pool, bio->bi_io_vec, BVEC_POOL_IDX(bio));
251
252                 /*
253                  * If we have front padding, adjust the bio pointer before freeing
254                  */
255                 p = bio;
256                 p -= bs->front_pad;
257
258                 mempool_free(p, &bs->bio_pool);
259         } else {
260                 /* Bio was allocated by bio_kmalloc() */
261                 kfree(bio);
262         }
263 }
264
265 /*
266  * Users of this function have their own bio allocation. Subsequently,
267  * they must remember to pair any call to bio_init() with bio_uninit()
268  * when IO has completed, or when the bio is released.
269  */
270 void bio_init(struct bio *bio, struct bio_vec *table,
271               unsigned short max_vecs)
272 {
273         memset(bio, 0, sizeof(*bio));
274         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
275         atomic_set(&bio->__bi_cnt, 1);
276
277         bio->bi_io_vec = table;
278         bio->bi_max_vecs = max_vecs;
279 }
280 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
281
282 /**
283  * bio_reset - reinitialize a bio
284  * @bio:        bio to reset
285  *
286  * Description:
287  *   After calling bio_reset(), @bio will be in the same state as a freshly
288  *   allocated bio returned bio bio_alloc_bioset() - the only fields that are
289  *   preserved are the ones that are initialized by bio_alloc_bioset(). See
290  *   comment in struct bio.
291  */
292 void bio_reset(struct bio *bio)
293 {
294         unsigned long flags = bio->bi_flags & (~0UL << BIO_RESET_BITS);
295
296         bio_uninit(bio);
297
298         memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
299         bio->bi_flags = flags;
300         atomic_set(&bio->__bi_remaining, 1);
301 }
302 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
303
304 static struct bio *__bio_chain_endio(struct bio *bio)
305 {
306         struct bio *parent = bio->bi_private;
307
308         if (bio->bi_status && !parent->bi_status)
309                 parent->bi_status = bio->bi_status;
310         bio_put(bio);
311         return parent;
312 }
313
314 static void bio_chain_endio(struct bio *bio)
315 {
316         bio_endio(__bio_chain_endio(bio));
317 }
318
319 /**
320  * bio_chain - chain bio completions
321  * @bio: the target bio
322  * @parent: the @bio's parent bio
323  *
324  * The caller won't have a bi_end_io called when @bio completes - instead,
325  * @parent's bi_end_io won't be called until both @parent and @bio have
326  * completed; the chained bio will also be freed when it completes.
327  *
328  * The caller must not set bi_private or bi_end_io in @bio.
329  */
330 void bio_chain(struct bio *bio, struct bio *parent)
331 {
332         BUG_ON(bio->bi_private || bio->bi_end_io);
333
334         bio->bi_private = parent;
335         bio->bi_end_io  = bio_chain_endio;
336         bio_inc_remaining(parent);
337 }
338 EXPORT_SYMBOL(bio_chain);
339
340 static void bio_alloc_rescue(struct work_struct *work)
341 {
342         struct bio_set *bs = container_of(work, struct bio_set, rescue_work);
343         struct bio *bio;
344
345         while (1) {
346                 spin_lock(&bs->rescue_lock);
347                 bio = bio_list_pop(&bs->rescue_list);
348                 spin_unlock(&bs->rescue_lock);
349
350                 if (!bio)
351                         break;
352
353                 generic_make_request(bio);
354         }
355 }
356
357 static void punt_bios_to_rescuer(struct bio_set *bs)
358 {
359         struct bio_list punt, nopunt;
360         struct bio *bio;
361
362         if (WARN_ON_ONCE(!bs->rescue_workqueue))
363                 return;
364         /*
365          * In order to guarantee forward progress we must punt only bios that
366          * were allocated from this bio_set; otherwise, if there was a bio on
367          * there for a stacking driver higher up in the stack, processing it
368          * could require allocating bios from this bio_set, and doing that from
369          * our own rescuer would be bad.
370          *
371          * Since bio lists are singly linked, pop them all instead of trying to
372          * remove from the middle of the list:
373          */
374
375         bio_list_init(&punt);
376         bio_list_init(&nopunt);
377
378         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[0])))
379                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
380         current->bio_list[0] = nopunt;
381
382         bio_list_init(&nopunt);
383         while ((bio = bio_list_pop(&current->bio_list[1])))
384                 bio_list_add(bio->bi_pool == bs ? &punt : &nopunt, bio);
385         current->bio_list[1] = nopunt;
386
387         spin_lock(&bs->rescue_lock);
388         bio_list_merge(&bs->rescue_list, &punt);
389         spin_unlock(&bs->rescue_lock);
390
391         queue_work(bs->rescue_workqueue, &bs->rescue_work);
392 }
393
394 /**
395  * bio_alloc_bioset - allocate a bio for I/O
396  * @gfp_mask:   the GFP_* mask given to the slab allocator
397  * @nr_iovecs:  number of iovecs to pre-allocate
398  * @bs:         the bio_set to allocate from.
399  *
400  * Description:
401  *   If @bs is NULL, uses kmalloc() to allocate the bio; else the allocation is
402  *   backed by the @bs's mempool.
403  *
404  *   When @bs is not NULL, if %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set then bio_alloc will
405  *   always be able to allocate a bio. This is due to the mempool guarantees.
406  *   To make this work, callers must never allocate more than 1 bio at a time
407  *   from this pool. Callers that need to allocate more than 1 bio must always
408  *   submit the previously allocated bio for IO before attempting to allocate
409  *   a new one. Failure to do so can cause deadlocks under memory pressure.
410  *
411  *   Note that when running under generic_make_request() (i.e. any block
412  *   driver), bios are not submitted until after you return - see the code in
413  *   generic_make_request() that converts recursion into iteration, to prevent
414  *   stack overflows.
415  *
416  *   This would normally mean allocating multiple bios under
417  *   generic_make_request() would be susceptible to deadlocks, but we have
418  *   deadlock avoidance code that resubmits any blocked bios from a rescuer
419  *   thread.
420  *
421  *   However, we do not guarantee forward progress for allocations from other
422  *   mempools. Doing multiple allocations from the same mempool under
423  *   generic_make_request() should be avoided - instead, use bio_set's front_pad
424  *   for per bio allocations.
425  *
426  *   RETURNS:
427  *   Pointer to new bio on success, NULL on failure.
428  */
429 struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t gfp_mask, unsigned int nr_iovecs,
430                              struct bio_set *bs)
431 {
432         gfp_t saved_gfp = gfp_mask;
433         unsigned front_pad;
434         unsigned inline_vecs;
435         struct bio_vec *bvl = NULL;
436         struct bio *bio;
437         void *p;
438
439         if (!bs) {
440                 if (nr_iovecs > UIO_MAXIOV)
441                         return NULL;
442
443                 p = kmalloc(sizeof(struct bio) +
444                             nr_iovecs * sizeof(struct bio_vec),
445                             gfp_mask);
446                 front_pad = 0;
447                 inline_vecs = nr_iovecs;
448         } else {
449                 /* should not use nobvec bioset for nr_iovecs > 0 */
450                 if (WARN_ON_ONCE(!mempool_initialized(&bs->bvec_pool) &&
451                                  nr_iovecs > 0))
452                         return NULL;
453                 /*
454                  * generic_make_request() converts recursion to iteration; this
455                  * means if we're running beneath it, any bios we allocate and
456                  * submit will not be submitted (and thus freed) until after we
457                  * return.
458                  *
459                  * This exposes us to a potential deadlock if we allocate
460                  * multiple bios from the same bio_set() while running
461                  * underneath generic_make_request(). If we were to allocate
462                  * multiple bios (say a stacking block driver that was splitting
463                  * bios), we would deadlock if we exhausted the mempool's
464                  * reserve.
465                  *
466                  * We solve this, and guarantee forward progress, with a rescuer
467                  * workqueue per bio_set. If we go to allocate and there are
468                  * bios on current->bio_list, we first try the allocation
469                  * without __GFP_DIRECT_RECLAIM; if that fails, we punt those
470                  * bios we would be blocking to the rescuer workqueue before
471                  * we retry with the original gfp_flags.
472                  */
473
474                 if (current->bio_list &&
475                     (!bio_list_empty(&current->bio_list[0]) ||
476                      !bio_list_empty(&current->bio_list[1])) &&
477                     bs->rescue_workqueue)
478                         gfp_mask &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;
479
480                 p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
481                 if (!p && gfp_mask != saved_gfp) {
482                         punt_bios_to_rescuer(bs);
483                         gfp_mask = saved_gfp;
484                         p = mempool_alloc(&bs->bio_pool, gfp_mask);
485                 }
486
487                 front_pad = bs->front_pad;
488                 inline_vecs = BIO_INLINE_VECS;
489         }
490
491         if (unlikely(!p))
492                 return NULL;
493
494         bio = p + front_pad;
495         bio_init(bio, NULL, 0);
496
497         if (nr_iovecs > inline_vecs) {
498                 unsigned long idx = 0;
499
500                 bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
501                 if (!bvl && gfp_mask != saved_gfp) {
502                         punt_bios_to_rescuer(bs);
503                         gfp_mask = saved_gfp;
504                         bvl = bvec_alloc(gfp_mask, nr_iovecs, &idx, &bs->bvec_pool);
505                 }
506
507                 if (unlikely(!bvl))
508                         goto err_free;
509
510                 bio->bi_flags |= idx << BVEC_POOL_OFFSET;
511         } else if (nr_iovecs) {
512                 bvl = bio->bi_inline_vecs;
513         }
514
515         bio->bi_pool = bs;
516         bio->bi_max_vecs = nr_iovecs;
517         bio->bi_io_vec = bvl;
518         return bio;
519
520 err_free:
521         mempool_free(p, &bs->bio_pool);
522         return NULL;
523 }
524 EXPORT_SYMBOL(bio_alloc_bioset);
525
526 void zero_fill_bio_iter(struct bio *bio, struct bvec_iter start)
527 {
528         unsigned long flags;
529         struct bio_vec bv;
530         struct bvec_iter iter;
531
532         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, start) {
533                 char *data = bvec_kmap_irq(&bv, &flags);
534                 memset(data, 0, bv.bv_len);
535                 flush_dcache_page(bv.bv_page);
536                 bvec_kunmap_irq(data, &flags);
537         }
538 }
539 EXPORT_SYMBOL(zero_fill_bio_iter);
540
541 /**
542  * bio_truncate - truncate the bio to small size of @new_size
543  * @bio:        the bio to be truncated
544  * @new_size:   new size for truncating the bio
545  *
546  * Description:
547  *   Truncate the bio to new size of @new_size. If bio_op(bio) is
548  *   REQ_OP_READ, zero the truncated part. This function should only
549  *   be used for handling corner cases, such as bio eod.
550  */
551 void bio_truncate(struct bio *bio, unsigned new_size)
552 {
553         struct bio_vec bv;
554         struct bvec_iter iter;
555         unsigned int done = 0;
556         bool truncated = false;
557
558         if (new_size >= bio->bi_iter.bi_size)
559                 return;
560
561         if (bio_op(bio) != REQ_OP_READ)
562                 goto exit;
563
564         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
565                 if (done + bv.bv_len > new_size) {
566                         unsigned offset;
567
568                         if (!truncated)
569                                 offset = new_size - done;
570                         else
571                                 offset = 0;
572                         zero_user(bv.bv_page, bv.bv_offset + offset,
573                                   bv.bv_len - offset);
574                         truncated = true;
575                 }
576                 done += bv.bv_len;
577         }
578
579  exit:
580         /*
581          * Don't touch bvec table here and make it really immutable, since
582          * fs bio user has to retrieve all pages via bio_for_each_segment_all
583          * in its .end_bio() callback.
584          *
585          * It is enough to truncate bio by updating .bi_size since we can make
586          * correct bvec with the updated .bi_size for drivers.
587          */
588         bio->bi_iter.bi_size = new_size;
589 }
590
591 /**
592  * bio_put - release a reference to a bio
593  * @bio:   bio to release reference to
594  *
595  * Description:
596  *   Put a reference to a &struct bio, either one you have gotten with
597  *   bio_alloc, bio_get or bio_clone_*. The last put of a bio will free it.
598  **/
599 void bio_put(struct bio *bio)
600 {
601         if (!bio_flagged(bio, BIO_REFFED))
602                 bio_free(bio);
603         else {
604                 BIO_BUG_ON(!atomic_read(&bio->__bi_cnt));
605
606                 /*
607                  * last put frees it
608                  */
609                 if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_cnt))
610                         bio_free(bio);
611         }
612 }
613 EXPORT_SYMBOL(bio_put);
614
615 /**
616  *      __bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
617  *      @bio: destination bio
618  *      @bio_src: bio to clone
619  *
620  *      Clone a &bio. Caller will own the returned bio, but not
621  *      the actual data it points to. Reference count of returned
622  *      bio will be one.
623  *
624  *      Caller must ensure that @bio_src is not freed before @bio.
625  */
626 void __bio_clone_fast(struct bio *bio, struct bio *bio_src)
627 {
628         BUG_ON(bio->bi_pool && BVEC_POOL_IDX(bio));
629
630         /*
631          * most users will be overriding ->bi_disk with a new target,
632          * so we don't set nor calculate new physical/hw segment counts here
633          */
634         bio->bi_disk = bio_src->bi_disk;
635         bio->bi_partno = bio_src->bi_partno;
636         bio_set_flag(bio, BIO_CLONED);
637         if (bio_flagged(bio_src, BIO_THROTTLED))
638                 bio_set_flag(bio, BIO_THROTTLED);
639         bio->bi_opf = bio_src->bi_opf;
640         bio->bi_ioprio = bio_src->bi_ioprio;
641         bio->bi_write_hint = bio_src->bi_write_hint;
642         bio->bi_iter = bio_src->bi_iter;
643         bio->bi_io_vec = bio_src->bi_io_vec;
644
645         bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
646         blkcg_bio_issue_init(bio);
647 }
648 EXPORT_SYMBOL(__bio_clone_fast);
649
650 /**
651  *      bio_clone_fast - clone a bio that shares the original bio's biovec
652  *      @bio: bio to clone
653  *      @gfp_mask: allocation priority
654  *      @bs: bio_set to allocate from
655  *
656  *      Like __bio_clone_fast, only also allocates the returned bio
657  */
658 struct bio *bio_clone_fast(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask, struct bio_set *bs)
659 {
660         struct bio *b;
661
662         b = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, bs);
663         if (!b)
664                 return NULL;
665
666         __bio_clone_fast(b, bio);
667
668         if (bio_integrity(bio)) {
669                 int ret;
670
671                 ret = bio_integrity_clone(b, bio, gfp_mask);
672
673                 if (ret < 0) {
674                         bio_put(b);
675                         return NULL;
676                 }
677         }
678
679         return b;
680 }
681 EXPORT_SYMBOL(bio_clone_fast);
682
683 static inline bool page_is_mergeable(const struct bio_vec *bv,
684                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int off,
685                 bool *same_page)
686 {
687         size_t bv_end = bv->bv_offset + bv->bv_len;
688         phys_addr_t vec_end_addr = page_to_phys(bv->bv_page) + bv_end - 1;
689         phys_addr_t page_addr = page_to_phys(page);
690
691         if (vec_end_addr + 1 != page_addr + off)
692                 return false;
693         if (xen_domain() && !xen_biovec_phys_mergeable(bv, page))
694                 return false;
695
696         *same_page = ((vec_end_addr & PAGE_MASK) == page_addr);
697         if (*same_page)
698                 return true;
699         return (bv->bv_page + bv_end / PAGE_SIZE) == (page + off / PAGE_SIZE);
700 }
701
702 static bool bio_try_merge_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio,
703                 struct page *page, unsigned len, unsigned offset,
704                 bool *same_page)
705 {
706         struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
707         unsigned long mask = queue_segment_boundary(q);
708         phys_addr_t addr1 = page_to_phys(bv->bv_page) + bv->bv_offset;
709         phys_addr_t addr2 = page_to_phys(page) + offset + len - 1;
710
711         if ((addr1 | mask) != (addr2 | mask))
712                 return false;
713         if (bv->bv_len + len > queue_max_segment_size(q))
714                 return false;
715         return __bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, same_page);
716 }
717
718 /**
719  *      __bio_add_pc_page       - attempt to add page to passthrough bio
720  *      @q: the target queue
721  *      @bio: destination bio
722  *      @page: page to add
723  *      @len: vec entry length
724  *      @offset: vec entry offset
725  *      @same_page: return if the merge happen inside the same page
726  *
727  *      Attempt to add a page to the bio_vec maplist. This can fail for a
728  *      number of reasons, such as the bio being full or target block device
729  *      limitations. The target block device must allow bio's up to PAGE_SIZE,
730  *      so it is always possible to add a single page to an empty bio.
731  *
732  *      This should only be used by passthrough bios.
733  */
734 static int __bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio,
735                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int offset,
736                 bool *same_page)
737 {
738         struct bio_vec *bvec;
739
740         /*
741          * cloned bio must not modify vec list
742          */
743         if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
744                 return 0;
745
746         if (((bio->bi_iter.bi_size + len) >> 9) > queue_max_hw_sectors(q))
747                 return 0;
748
749         if (bio->bi_vcnt > 0) {
750                 if (bio_try_merge_pc_page(q, bio, page, len, offset, same_page))
751                         return len;
752
753                 /*
754                  * If the queue doesn't support SG gaps and adding this segment
755                  * would create a gap, disallow it.
756                  */
757                 bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
758                 if (bvec_gap_to_prev(q, bvec, offset))
759                         return 0;
760         }
761
762         if (bio_full(bio, len))
763                 return 0;
764
765         if (bio->bi_vcnt >= queue_max_segments(q))
766                 return 0;
767
768         bvec = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
769         bvec->bv_page = page;
770         bvec->bv_len = len;
771         bvec->bv_offset = offset;
772         bio->bi_vcnt++;
773         bio->bi_iter.bi_size += len;
774         return len;
775 }
776
777 int bio_add_pc_page(struct request_queue *q, struct bio *bio,
778                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int offset)
779 {
780         bool same_page = false;
781         return __bio_add_pc_page(q, bio, page, len, offset, &same_page);
782 }
783 EXPORT_SYMBOL(bio_add_pc_page);
784
785 /**
786  * __bio_try_merge_page - try appending data to an existing bvec.
787  * @bio: destination bio
788  * @page: start page to add
789  * @len: length of the data to add
790  * @off: offset of the data relative to @page
791  * @same_page: return if the segment has been merged inside the same page
792  *
793  * Try to add the data at @page + @off to the last bvec of @bio.  This is a
794  * a useful optimisation for file systems with a block size smaller than the
795  * page size.
796  *
797  * Warn if (@len, @off) crosses pages in case that @same_page is true.
798  *
799  * Return %true on success or %false on failure.
800  */
801 bool __bio_try_merge_page(struct bio *bio, struct page *page,
802                 unsigned int len, unsigned int off, bool *same_page)
803 {
804         if (WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED)))
805                 return false;
806
807         if (bio->bi_vcnt > 0) {
808                 struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt - 1];
809
810                 if (page_is_mergeable(bv, page, len, off, same_page)) {
811                         if (bio->bi_iter.bi_size > UINT_MAX - len) {
812                                 *same_page = false;
813                                 return false;
814                         }
815                         bv->bv_len += len;
816                         bio->bi_iter.bi_size += len;
817                         return true;
818                 }
819         }
820         return false;
821 }
822 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_try_merge_page);
823
824 /**
825  * __bio_add_page - add page(s) to a bio in a new segment
826  * @bio: destination bio
827  * @page: start page to add
828  * @len: length of the data to add, may cross pages
829  * @off: offset of the data relative to @page, may cross pages
830  *
831  * Add the data at @page + @off to @bio as a new bvec.  The caller must ensure
832  * that @bio has space for another bvec.
833  */
834 void __bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
835                 unsigned int len, unsigned int off)
836 {
837         struct bio_vec *bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt];
838
839         WARN_ON_ONCE(bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
840         WARN_ON_ONCE(bio_full(bio, len));
841
842         bv->bv_page = page;
843         bv->bv_offset = off;
844         bv->bv_len = len;
845
846         bio->bi_iter.bi_size += len;
847         bio->bi_vcnt++;
848
849         if (!bio_flagged(bio, BIO_WORKINGSET) && unlikely(PageWorkingset(page)))
850                 bio_set_flag(bio, BIO_WORKINGSET);
851 }
852 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bio_add_page);
853
854 /**
855  *      bio_add_page    -       attempt to add page(s) to bio
856  *      @bio: destination bio
857  *      @page: start page to add
858  *      @len: vec entry length, may cross pages
859  *      @offset: vec entry offset relative to @page, may cross pages
860  *
861  *      Attempt to add page(s) to the bio_vec maplist. This will only fail
862  *      if either bio->bi_vcnt == bio->bi_max_vecs or it's a cloned bio.
863  */
864 int bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
865                  unsigned int len, unsigned int offset)
866 {
867         bool same_page = false;
868
869         if (!__bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, &same_page)) {
870                 if (bio_full(bio, len))
871                         return 0;
872                 __bio_add_page(bio, page, len, offset);
873         }
874         return len;
875 }
876 EXPORT_SYMBOL(bio_add_page);
877
878 void bio_release_pages(struct bio *bio, bool mark_dirty)
879 {
880         struct bvec_iter_all iter_all;
881         struct bio_vec *bvec;
882
883         if (bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF))
884                 return;
885
886         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
887                 if (mark_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
888                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
889                 put_page(bvec->bv_page);
890         }
891 }
892
893 static int __bio_iov_bvec_add_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
894 {
895         const struct bio_vec *bv = iter->bvec;
896         unsigned int len;
897         size_t size;
898
899         if (WARN_ON_ONCE(iter->iov_offset > bv->bv_len))
900                 return -EINVAL;
901
902         len = min_t(size_t, bv->bv_len - iter->iov_offset, iter->count);
903         size = bio_add_page(bio, bv->bv_page, len,
904                                 bv->bv_offset + iter->iov_offset);
905         if (unlikely(size != len))
906                 return -EINVAL;
907         iov_iter_advance(iter, size);
908         return 0;
909 }
910
911 #define PAGE_PTRS_PER_BVEC     (sizeof(struct bio_vec) / sizeof(struct page *))
912
913 /**
914  * __bio_iov_iter_get_pages - pin user or kernel pages and add them to a bio
915  * @bio: bio to add pages to
916  * @iter: iov iterator describing the region to be mapped
917  *
918  * Pins pages from *iter and appends them to @bio's bvec array. The
919  * pages will have to be released using put_page() when done.
920  * For multi-segment *iter, this function only adds pages from the
921  * the next non-empty segment of the iov iterator.
922  */
923 static int __bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
924 {
925         unsigned short nr_pages = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
926         unsigned short entries_left = bio->bi_max_vecs - bio->bi_vcnt;
927         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt;
928         struct page **pages = (struct page **)bv;
929         bool same_page = false;
930         ssize_t size, left;
931         unsigned len, i;
932         size_t offset;
933
934         /*
935          * Move page array up in the allocated memory for the bio vecs as far as
936          * possible so that we can start filling biovecs from the beginning
937          * without overwriting the temporary page array.
938         */
939         BUILD_BUG_ON(PAGE_PTRS_PER_BVEC < 2);
940         pages += entries_left * (PAGE_PTRS_PER_BVEC - 1);
941
942         size = iov_iter_get_pages(iter, pages, LONG_MAX, nr_pages, &offset);
943         if (unlikely(size <= 0))
944                 return size ? size : -EFAULT;
945
946         for (left = size, i = 0; left > 0; left -= len, i++) {
947                 struct page *page = pages[i];
948
949                 len = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, left);
950
951                 if (__bio_try_merge_page(bio, page, len, offset, &same_page)) {
952                         if (same_page)
953                                 put_page(page);
954                 } else {
955                         if (WARN_ON_ONCE(bio_full(bio, len)))
956                                 return -EINVAL;
957                         __bio_add_page(bio, page, len, offset);
958                 }
959                 offset = 0;
960         }
961
962         iov_iter_advance(iter, size);
963         return 0;
964 }
965
966 /**
967  * bio_iov_iter_get_pages - add user or kernel pages to a bio
968  * @bio: bio to add pages to
969  * @iter: iov iterator describing the region to be added
970  *
971  * This takes either an iterator pointing to user memory, or one pointing to
972  * kernel pages (BVEC iterator). If we're adding user pages, we pin them and
973  * map them into the kernel. On IO completion, the caller should put those
974  * pages. If we're adding kernel pages, and the caller told us it's safe to
975  * do so, we just have to add the pages to the bio directly. We don't grab an
976  * extra reference to those pages (the user should already have that), and we
977  * don't put the page on IO completion. The caller needs to check if the bio is
978  * flagged BIO_NO_PAGE_REF on IO completion. If it isn't, then pages should be
979  * released.
980  *
981  * The function tries, but does not guarantee, to pin as many pages as
982  * fit into the bio, or are requested in *iter, whatever is smaller. If
983  * MM encounters an error pinning the requested pages, it stops. Error
984  * is returned only if 0 pages could be pinned.
985  */
986 int bio_iov_iter_get_pages(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
987 {
988         const bool is_bvec = iov_iter_is_bvec(iter);
989         int ret;
990
991         if (WARN_ON_ONCE(bio->bi_vcnt))
992                 return -EINVAL;
993
994         do {
995                 if (is_bvec)
996                         ret = __bio_iov_bvec_add_pages(bio, iter);
997                 else
998                         ret = __bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
999         } while (!ret && iov_iter_count(iter) && !bio_full(bio, 0));
1000
1001         if (is_bvec)
1002                 bio_set_flag(bio, BIO_NO_PAGE_REF);
1003         return bio->bi_vcnt ? 0 : ret;
1004 }
1005
1006 static void submit_bio_wait_endio(struct bio *bio)
1007 {
1008         complete(bio->bi_private);
1009 }
1010
1011 /**
1012  * submit_bio_wait - submit a bio, and wait until it completes
1013  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1014  *
1015  * Simple wrapper around submit_bio(). Returns 0 on success, or the error from
1016  * bio_endio() on failure.
1017  *
1018  * WARNING: Unlike to how submit_bio() is usually used, this function does not
1019  * result in bio reference to be consumed. The caller must drop the reference
1020  * on his own.
1021  */
1022 int submit_bio_wait(struct bio *bio)
1023 {
1024         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK_MAP(done, bio->bi_disk->lockdep_map);
1025
1026         bio->bi_private = &done;
1027         bio->bi_end_io = submit_bio_wait_endio;
1028         bio->bi_opf |= REQ_SYNC;
1029         submit_bio(bio);
1030         wait_for_completion_io(&done);
1031
1032         return blk_status_to_errno(bio->bi_status);
1033 }
1034 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_wait);
1035
1036 /**
1037  * bio_advance - increment/complete a bio by some number of bytes
1038  * @bio:        bio to advance
1039  * @bytes:      number of bytes to complete
1040  *
1041  * This updates bi_sector, bi_size and bi_idx; if the number of bytes to
1042  * complete doesn't align with a bvec boundary, then bv_len and bv_offset will
1043  * be updated on the last bvec as well.
1044  *
1045  * @bio will then represent the remaining, uncompleted portion of the io.
1046  */
1047 void bio_advance(struct bio *bio, unsigned bytes)
1048 {
1049         if (bio_integrity(bio))
1050                 bio_integrity_advance(bio, bytes);
1051
1052         bio_advance_iter(bio, &bio->bi_iter, bytes);
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(bio_advance);
1055
1056 void bio_copy_data_iter(struct bio *dst, struct bvec_iter *dst_iter,
1057                         struct bio *src, struct bvec_iter *src_iter)
1058 {
1059         struct bio_vec src_bv, dst_bv;
1060         void *src_p, *dst_p;
1061         unsigned bytes;
1062
1063         while (src_iter->bi_size && dst_iter->bi_size) {
1064                 src_bv = bio_iter_iovec(src, *src_iter);
1065                 dst_bv = bio_iter_iovec(dst, *dst_iter);
1066
1067                 bytes = min(src_bv.bv_len, dst_bv.bv_len);
1068
1069                 src_p = kmap_atomic(src_bv.bv_page);
1070                 dst_p = kmap_atomic(dst_bv.bv_page);
1071
1072                 memcpy(dst_p + dst_bv.bv_offset,
1073                        src_p + src_bv.bv_offset,
1074                        bytes);
1075
1076                 kunmap_atomic(dst_p);
1077                 kunmap_atomic(src_p);
1078
1079                 flush_dcache_page(dst_bv.bv_page);
1080
1081                 bio_advance_iter(src, src_iter, bytes);
1082                 bio_advance_iter(dst, dst_iter, bytes);
1083         }
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data_iter);
1086
1087 /**
1088  * bio_copy_data - copy contents of data buffers from one bio to another
1089  * @src: source bio
1090  * @dst: destination bio
1091  *
1092  * Stops when it reaches the end of either @src or @dst - that is, copies
1093  * min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of bios).
1094  */
1095 void bio_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1096 {
1097         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1098         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1099
1100         bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1101 }
1102 EXPORT_SYMBOL(bio_copy_data);
1103
1104 /**
1105  * bio_list_copy_data - copy contents of data buffers from one chain of bios to
1106  * another
1107  * @src: source bio list
1108  * @dst: destination bio list
1109  *
1110  * Stops when it reaches the end of either the @src list or @dst list - that is,
1111  * copies min(src->bi_size, dst->bi_size) bytes (or the equivalent for lists of
1112  * bios).
1113  */
1114 void bio_list_copy_data(struct bio *dst, struct bio *src)
1115 {
1116         struct bvec_iter src_iter = src->bi_iter;
1117         struct bvec_iter dst_iter = dst->bi_iter;
1118
1119         while (1) {
1120                 if (!src_iter.bi_size) {
1121                         src = src->bi_next;
1122                         if (!src)
1123                                 break;
1124
1125                         src_iter = src->bi_iter;
1126                 }
1127
1128                 if (!dst_iter.bi_size) {
1129                         dst = dst->bi_next;
1130                         if (!dst)
1131                                 break;
1132
1133                         dst_iter = dst->bi_iter;
1134                 }
1135
1136                 bio_copy_data_iter(dst, &dst_iter, src, &src_iter);
1137         }
1138 }
1139 EXPORT_SYMBOL(bio_list_copy_data);
1140
1141 struct bio_map_data {
1142         int is_our_pages;
1143         struct iov_iter iter;
1144         struct iovec iov[];
1145 };
1146
1147 static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(struct iov_iter *data,
1148                                                gfp_t gfp_mask)
1149 {
1150         struct bio_map_data *bmd;
1151         if (data->nr_segs > UIO_MAXIOV)
1152                 return NULL;
1153
1154         bmd = kmalloc(struct_size(bmd, iov, data->nr_segs), gfp_mask);
1155         if (!bmd)
1156                 return NULL;
1157         memcpy(bmd->iov, data->iov, sizeof(struct iovec) * data->nr_segs);
1158         bmd->iter = *data;
1159         bmd->iter.iov = bmd->iov;
1160         return bmd;
1161 }
1162
1163 /**
1164  * bio_copy_from_iter - copy all pages from iov_iter to bio
1165  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as destination
1166  * @iter: iov_iter as source
1167  *
1168  * Copy all pages from iov_iter to bio.
1169  * Returns 0 on success, or error on failure.
1170  */
1171 static int bio_copy_from_iter(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
1172 {
1173         struct bio_vec *bvec;
1174         struct bvec_iter_all iter_all;
1175
1176         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1177                 ssize_t ret;
1178
1179                 ret = copy_page_from_iter(bvec->bv_page,
1180                                           bvec->bv_offset,
1181                                           bvec->bv_len,
1182                                           iter);
1183
1184                 if (!iov_iter_count(iter))
1185                         break;
1186
1187                 if (ret < bvec->bv_len)
1188                         return -EFAULT;
1189         }
1190
1191         return 0;
1192 }
1193
1194 /**
1195  * bio_copy_to_iter - copy all pages from bio to iov_iter
1196  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as source
1197  * @iter: iov_iter as destination
1198  *
1199  * Copy all pages from bio to iov_iter.
1200  * Returns 0 on success, or error on failure.
1201  */
1202 static int bio_copy_to_iter(struct bio *bio, struct iov_iter iter)
1203 {
1204         struct bio_vec *bvec;
1205         struct bvec_iter_all iter_all;
1206
1207         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1208                 ssize_t ret;
1209
1210                 ret = copy_page_to_iter(bvec->bv_page,
1211                                         bvec->bv_offset,
1212                                         bvec->bv_len,
1213                                         &iter);
1214
1215                 if (!iov_iter_count(&iter))
1216                         break;
1217
1218                 if (ret < bvec->bv_len)
1219                         return -EFAULT;
1220         }
1221
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 void bio_free_pages(struct bio *bio)
1226 {
1227         struct bio_vec *bvec;
1228         struct bvec_iter_all iter_all;
1229
1230         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all)
1231                 __free_page(bvec->bv_page);
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL(bio_free_pages);
1234
1235 /**
1236  *      bio_uncopy_user -       finish previously mapped bio
1237  *      @bio: bio being terminated
1238  *
1239  *      Free pages allocated from bio_copy_user_iov() and write back data
1240  *      to user space in case of a read.
1241  */
1242 int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
1243 {
1244         struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
1245         int ret = 0;
1246
1247         if (!bio_flagged(bio, BIO_NULL_MAPPED)) {
1248                 /*
1249                  * if we're in a workqueue, the request is orphaned, so
1250                  * don't copy into a random user address space, just free
1251                  * and return -EINTR so user space doesn't expect any data.
1252                  */
1253                 if (!current->mm)
1254                         ret = -EINTR;
1255                 else if (bio_data_dir(bio) == READ)
1256                         ret = bio_copy_to_iter(bio, bmd->iter);
1257                 if (bmd->is_our_pages)
1258                         bio_free_pages(bio);
1259         }
1260         kfree(bmd);
1261         bio_put(bio);
1262         return ret;
1263 }
1264
1265 /**
1266  *      bio_copy_user_iov       -       copy user data to bio
1267  *      @q:             destination block queue
1268  *      @map_data:      pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
1269  *      @iter:          iovec iterator
1270  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1271  *
1272  *      Prepares and returns a bio for indirect user io, bouncing data
1273  *      to/from kernel pages as necessary. Must be paired with
1274  *      call bio_uncopy_user() on io completion.
1275  */
1276 struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *q,
1277                               struct rq_map_data *map_data,
1278                               struct iov_iter *iter,
1279                               gfp_t gfp_mask)
1280 {
1281         struct bio_map_data *bmd;
1282         struct page *page;
1283         struct bio *bio;
1284         int i = 0, ret;
1285         int nr_pages;
1286         unsigned int len = iter->count;
1287         unsigned int offset = map_data ? offset_in_page(map_data->offset) : 0;
1288
1289         bmd = bio_alloc_map_data(iter, gfp_mask);
1290         if (!bmd)
1291                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1292
1293         /*
1294          * We need to do a deep copy of the iov_iter including the iovecs.
1295          * The caller provided iov might point to an on-stack or otherwise
1296          * shortlived one.
1297          */
1298         bmd->is_our_pages = map_data ? 0 : 1;
1299
1300         nr_pages = DIV_ROUND_UP(offset + len, PAGE_SIZE);
1301         if (nr_pages > BIO_MAX_PAGES)
1302                 nr_pages = BIO_MAX_PAGES;
1303
1304         ret = -ENOMEM;
1305         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1306         if (!bio)
1307                 goto out_bmd;
1308
1309         ret = 0;
1310
1311         if (map_data) {
1312                 nr_pages = 1 << map_data->page_order;
1313                 i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
1314         }
1315         while (len) {
1316                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1317
1318                 bytes -= offset;
1319
1320                 if (bytes > len)
1321                         bytes = len;
1322
1323                 if (map_data) {
1324                         if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
1325                                 ret = -ENOMEM;
1326                                 break;
1327                         }
1328
1329                         page = map_data->pages[i / nr_pages];
1330                         page += (i % nr_pages);
1331
1332                         i++;
1333                 } else {
1334                         page = alloc_page(q->bounce_gfp | gfp_mask);
1335                         if (!page) {
1336                                 ret = -ENOMEM;
1337                                 break;
1338                         }
1339                 }
1340
1341                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, offset) < bytes) {
1342                         if (!map_data)
1343                                 __free_page(page);
1344                         break;
1345                 }
1346
1347                 len -= bytes;
1348                 offset = 0;
1349         }
1350
1351         if (ret)
1352                 goto cleanup;
1353
1354         if (map_data)
1355                 map_data->offset += bio->bi_iter.bi_size;
1356
1357         /*
1358          * success
1359          */
1360         if ((iov_iter_rw(iter) == WRITE && (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
1361             (map_data && map_data->from_user)) {
1362                 ret = bio_copy_from_iter(bio, iter);
1363                 if (ret)
1364                         goto cleanup;
1365         } else {
1366                 if (bmd->is_our_pages)
1367                         zero_fill_bio(bio);
1368                 iov_iter_advance(iter, bio->bi_iter.bi_size);
1369         }
1370
1371         bio->bi_private = bmd;
1372         if (map_data && map_data->null_mapped)
1373                 bio_set_flag(bio, BIO_NULL_MAPPED);
1374         return bio;
1375 cleanup:
1376         if (!map_data)
1377                 bio_free_pages(bio);
1378         bio_put(bio);
1379 out_bmd:
1380         kfree(bmd);
1381         return ERR_PTR(ret);
1382 }
1383
1384 /**
1385  *      bio_map_user_iov - map user iovec into bio
1386  *      @q:             the struct request_queue for the bio
1387  *      @iter:          iovec iterator
1388  *      @gfp_mask:      memory allocation flags
1389  *
1390  *      Map the user space address into a bio suitable for io to a block
1391  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1392  */
1393 struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *q,
1394                              struct iov_iter *iter,
1395                              gfp_t gfp_mask)
1396 {
1397         int j;
1398         struct bio *bio;
1399         int ret;
1400
1401         if (!iov_iter_count(iter))
1402                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1403
1404         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES));
1405         if (!bio)
1406                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1407
1408         while (iov_iter_count(iter)) {
1409                 struct page **pages;
1410                 ssize_t bytes;
1411                 size_t offs, added = 0;
1412                 int npages;
1413
1414                 bytes = iov_iter_get_pages_alloc(iter, &pages, LONG_MAX, &offs);
1415                 if (unlikely(bytes <= 0)) {
1416                         ret = bytes ? bytes : -EFAULT;
1417                         goto out_unmap;
1418                 }
1419
1420                 npages = DIV_ROUND_UP(offs + bytes, PAGE_SIZE);
1421
1422                 if (unlikely(offs & queue_dma_alignment(q))) {
1423                         ret = -EINVAL;
1424                         j = 0;
1425                 } else {
1426                         for (j = 0; j < npages; j++) {
1427                                 struct page *page = pages[j];
1428                                 unsigned int n = PAGE_SIZE - offs;
1429                                 bool same_page = false;
1430
1431                                 if (n > bytes)
1432                                         n = bytes;
1433
1434                                 if (!__bio_add_pc_page(q, bio, page, n, offs,
1435                                                 &same_page)) {
1436                                         if (same_page)
1437                                                 put_page(page);
1438                                         break;
1439                                 }
1440
1441                                 added += n;
1442                                 bytes -= n;
1443                                 offs = 0;
1444                         }
1445                         iov_iter_advance(iter, added);
1446                 }
1447                 /*
1448                  * release the pages we didn't map into the bio, if any
1449                  */
1450                 while (j < npages)
1451                         put_page(pages[j++]);
1452                 kvfree(pages);
1453                 /* couldn't stuff something into bio? */
1454                 if (bytes)
1455                         break;
1456         }
1457
1458         bio_set_flag(bio, BIO_USER_MAPPED);
1459
1460         /*
1461          * subtle -- if bio_map_user_iov() ended up bouncing a bio,
1462          * it would normally disappear when its bi_end_io is run.
1463          * however, we need it for the unmap, so grab an extra
1464          * reference to it
1465          */
1466         bio_get(bio);
1467         return bio;
1468
1469  out_unmap:
1470         bio_release_pages(bio, false);
1471         bio_put(bio);
1472         return ERR_PTR(ret);
1473 }
1474
1475 /**
1476  *      bio_unmap_user  -       unmap a bio
1477  *      @bio:           the bio being unmapped
1478  *
1479  *      Unmap a bio previously mapped by bio_map_user_iov(). Must be called from
1480  *      process context.
1481  *
1482  *      bio_unmap_user() may sleep.
1483  */
1484 void bio_unmap_user(struct bio *bio)
1485 {
1486         bio_release_pages(bio, bio_data_dir(bio) == READ);
1487         bio_put(bio);
1488         bio_put(bio);
1489 }
1490
1491 static void bio_invalidate_vmalloc_pages(struct bio *bio)
1492 {
1493 #ifdef ARCH_HAS_FLUSH_KERNEL_DCACHE_PAGE
1494         if (bio->bi_private && !op_is_write(bio_op(bio))) {
1495                 unsigned long i, len = 0;
1496
1497                 for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++)
1498                         len += bio->bi_io_vec[i].bv_len;
1499                 invalidate_kernel_vmap_range(bio->bi_private, len);
1500         }
1501 #endif
1502 }
1503
1504 static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio)
1505 {
1506         bio_invalidate_vmalloc_pages(bio);
1507         bio_put(bio);
1508 }
1509
1510 /**
1511  *      bio_map_kern    -       map kernel address into bio
1512  *      @q: the struct request_queue for the bio
1513  *      @data: pointer to buffer to map
1514  *      @len: length in bytes
1515  *      @gfp_mask: allocation flags for bio allocation
1516  *
1517  *      Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
1518  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1519  */
1520 struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1521                          gfp_t gfp_mask)
1522 {
1523         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1524         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1525         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1526         const int nr_pages = end - start;
1527         bool is_vmalloc = is_vmalloc_addr(data);
1528         struct page *page;
1529         int offset, i;
1530         struct bio *bio;
1531
1532         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1533         if (!bio)
1534                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1535
1536         if (is_vmalloc) {
1537                 flush_kernel_vmap_range(data, len);
1538                 bio->bi_private = data;
1539         }
1540
1541         offset = offset_in_page(kaddr);
1542         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1543                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
1544
1545                 if (len <= 0)
1546                         break;
1547
1548                 if (bytes > len)
1549                         bytes = len;
1550
1551                 if (!is_vmalloc)
1552                         page = virt_to_page(data);
1553                 else
1554                         page = vmalloc_to_page(data);
1555                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes,
1556                                     offset) < bytes) {
1557                         /* we don't support partial mappings */
1558                         bio_put(bio);
1559                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1560                 }
1561
1562                 data += bytes;
1563                 len -= bytes;
1564                 offset = 0;
1565         }
1566
1567         bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
1568         return bio;
1569 }
1570
1571 static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio)
1572 {
1573         bio_free_pages(bio);
1574         bio_put(bio);
1575 }
1576
1577 static void bio_copy_kern_endio_read(struct bio *bio)
1578 {
1579         char *p = bio->bi_private;
1580         struct bio_vec *bvec;
1581         struct bvec_iter_all iter_all;
1582
1583         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1584                 memcpy(p, page_address(bvec->bv_page), bvec->bv_len);
1585                 p += bvec->bv_len;
1586         }
1587
1588         bio_copy_kern_endio(bio);
1589 }
1590
1591 /**
1592  *      bio_copy_kern   -       copy kernel address into bio
1593  *      @q: the struct request_queue for the bio
1594  *      @data: pointer to buffer to copy
1595  *      @len: length in bytes
1596  *      @gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
1597  *      @reading: data direction is READ
1598  *
1599  *      copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
1600  *      device. Returns an error pointer in case of error.
1601  */
1602 struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data, unsigned int len,
1603                           gfp_t gfp_mask, int reading)
1604 {
1605         unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
1606         unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1607         unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
1608         struct bio *bio;
1609         void *p = data;
1610         int nr_pages = 0;
1611
1612         /*
1613          * Overflow, abort
1614          */
1615         if (end < start)
1616                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1617
1618         nr_pages = end - start;
1619         bio = bio_kmalloc(gfp_mask, nr_pages);
1620         if (!bio)
1621                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1622
1623         while (len) {
1624                 struct page *page;
1625                 unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
1626
1627                 if (bytes > len)
1628                         bytes = len;
1629
1630                 page = alloc_page(q->bounce_gfp | __GFP_ZERO | gfp_mask);
1631                 if (!page)
1632                         goto cleanup;
1633
1634                 if (!reading)
1635                         memcpy(page_address(page), p, bytes);
1636
1637                 if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes)
1638                         break;
1639
1640                 len -= bytes;
1641                 p += bytes;
1642         }
1643
1644         if (reading) {
1645                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio_read;
1646                 bio->bi_private = data;
1647         } else {
1648                 bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
1649         }
1650
1651         return bio;
1652
1653 cleanup:
1654         bio_free_pages(bio);
1655         bio_put(bio);
1656         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1657 }
1658
1659 /*
1660  * bio_set_pages_dirty() and bio_check_pages_dirty() are support functions
1661  * for performing direct-IO in BIOs.
1662  *
1663  * The problem is that we cannot run set_page_dirty() from interrupt context
1664  * because the required locks are not interrupt-safe.  So what we can do is to
1665  * mark the pages dirty _before_ performing IO.  And in interrupt context,
1666  * check that the pages are still dirty.   If so, fine.  If not, redirty them
1667  * in process context.
1668  *
1669  * We special-case compound pages here: normally this means reads into hugetlb
1670  * pages.  The logic in here doesn't really work right for compound pages
1671  * because the VM does not uniformly chase down the head page in all cases.
1672  * But dirtiness of compound pages is pretty meaningless anyway: the VM doesn't
1673  * handle them at all.  So we skip compound pages here at an early stage.
1674  *
1675  * Note that this code is very hard to test under normal circumstances because
1676  * direct-io pins the pages with get_user_pages().  This makes
1677  * is_page_cache_freeable return false, and the VM will not clean the pages.
1678  * But other code (eg, flusher threads) could clean the pages if they are mapped
1679  * pagecache.
1680  *
1681  * Simply disabling the call to bio_set_pages_dirty() is a good way to test the
1682  * deferred bio dirtying paths.
1683  */
1684
1685 /*
1686  * bio_set_pages_dirty() will mark all the bio's pages as dirty.
1687  */
1688 void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio)
1689 {
1690         struct bio_vec *bvec;
1691         struct bvec_iter_all iter_all;
1692
1693         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1694                 if (!PageCompound(bvec->bv_page))
1695                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
1696         }
1697 }
1698
1699 /*
1700  * bio_check_pages_dirty() will check that all the BIO's pages are still dirty.
1701  * If they are, then fine.  If, however, some pages are clean then they must
1702  * have been written out during the direct-IO read.  So we take another ref on
1703  * the BIO and re-dirty the pages in process context.
1704  *
1705  * It is expected that bio_check_pages_dirty() will wholly own the BIO from
1706  * here on.  It will run one put_page() against each page and will run one
1707  * bio_put() against the BIO.
1708  */
1709
1710 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work);
1711
1712 static DECLARE_WORK(bio_dirty_work, bio_dirty_fn);
1713 static DEFINE_SPINLOCK(bio_dirty_lock);
1714 static struct bio *bio_dirty_list;
1715
1716 /*
1717  * This runs in process context
1718  */
1719 static void bio_dirty_fn(struct work_struct *work)
1720 {
1721         struct bio *bio, *next;
1722
1723         spin_lock_irq(&bio_dirty_lock);
1724         next = bio_dirty_list;
1725         bio_dirty_list = NULL;
1726         spin_unlock_irq(&bio_dirty_lock);
1727
1728         while ((bio = next) != NULL) {
1729                 next = bio->bi_private;
1730
1731                 bio_release_pages(bio, true);
1732                 bio_put(bio);
1733         }
1734 }
1735
1736 void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio)
1737 {
1738         struct bio_vec *bvec;
1739         unsigned long flags;
1740         struct bvec_iter_all iter_all;
1741
1742         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1743                 if (!PageDirty(bvec->bv_page) && !PageCompound(bvec->bv_page))
1744                         goto defer;
1745         }
1746
1747         bio_release_pages(bio, false);
1748         bio_put(bio);
1749         return;
1750 defer:
1751         spin_lock_irqsave(&bio_dirty_lock, flags);
1752         bio->bi_private = bio_dirty_list;
1753         bio_dirty_list = bio;
1754         spin_unlock_irqrestore(&bio_dirty_lock, flags);
1755         schedule_work(&bio_dirty_work);
1756 }
1757
1758 void update_io_ticks(struct hd_struct *part, unsigned long now, bool end)
1759 {
1760         unsigned long stamp;
1761 again:
1762         stamp = READ_ONCE(part->stamp);
1763         if (unlikely(stamp != now)) {
1764                 if (likely(cmpxchg(&part->stamp, stamp, now) == stamp)) {
1765                         __part_stat_add(part, io_ticks, end ? now - stamp : 1);
1766                 }
1767         }
1768         if (part->partno) {
1769                 part = &part_to_disk(part)->part0;
1770                 goto again;
1771         }
1772 }
1773
1774 void generic_start_io_acct(struct request_queue *q, int op,
1775                            unsigned long sectors, struct hd_struct *part)
1776 {
1777         const int sgrp = op_stat_group(op);
1778
1779         part_stat_lock();
1780
1781         update_io_ticks(part, jiffies, false);
1782         part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1783         part_stat_add(part, sectors[sgrp], sectors);
1784         part_inc_in_flight(q, part, op_is_write(op));
1785
1786         part_stat_unlock();
1787 }
1788 EXPORT_SYMBOL(generic_start_io_acct);
1789
1790 void generic_end_io_acct(struct request_queue *q, int req_op,
1791                          struct hd_struct *part, unsigned long start_time)
1792 {
1793         unsigned long now = jiffies;
1794         unsigned long duration = now - start_time;
1795         const int sgrp = op_stat_group(req_op);
1796
1797         part_stat_lock();
1798
1799         update_io_ticks(part, now, true);
1800         part_stat_add(part, nsecs[sgrp], jiffies_to_nsecs(duration));
1801         part_stat_add(part, time_in_queue, duration);
1802         part_dec_in_flight(q, part, op_is_write(req_op));
1803
1804         part_stat_unlock();
1805 }
1806 EXPORT_SYMBOL(generic_end_io_acct);
1807
1808 static inline bool bio_remaining_done(struct bio *bio)
1809 {
1810         /*
1811          * If we're not chaining, then ->__bi_remaining is always 1 and
1812          * we always end io on the first invocation.
1813          */
1814         if (!bio_flagged(bio, BIO_CHAIN))
1815                 return true;
1816
1817         BUG_ON(atomic_read(&bio->__bi_remaining) <= 0);
1818
1819         if (atomic_dec_and_test(&bio->__bi_remaining)) {
1820                 bio_clear_flag(bio, BIO_CHAIN);
1821                 return true;
1822         }
1823
1824         return false;
1825 }
1826
1827 /**
1828  * bio_endio - end I/O on a bio
1829  * @bio:        bio
1830  *
1831  * Description:
1832  *   bio_endio() will end I/O on the whole bio. bio_endio() is the preferred
1833  *   way to end I/O on a bio. No one should call bi_end_io() directly on a
1834  *   bio unless they own it and thus know that it has an end_io function.
1835  *
1836  *   bio_endio() can be called several times on a bio that has been chained
1837  *   using bio_chain().  The ->bi_end_io() function will only be called the
1838  *   last time.  At this point the BLK_TA_COMPLETE tracing event will be
1839  *   generated if BIO_TRACE_COMPLETION is set.
1840  **/
1841 void bio_endio(struct bio *bio)
1842 {
1843 again:
1844         if (!bio_remaining_done(bio))
1845                 return;
1846         if (!bio_integrity_endio(bio))
1847                 return;
1848
1849         if (bio->bi_disk)
1850                 rq_qos_done_bio(bio->bi_disk->queue, bio);
1851
1852         /*
1853          * Need to have a real endio function for chained bios, otherwise
1854          * various corner cases will break (like stacking block devices that
1855          * save/restore bi_end_io) - however, we want to avoid unbounded
1856          * recursion and blowing the stack. Tail call optimization would
1857          * handle this, but compiling with frame pointers also disables
1858          * gcc's sibling call optimization.
1859          */
1860         if (bio->bi_end_io == bio_chain_endio) {
1861                 bio = __bio_chain_endio(bio);
1862                 goto again;
1863         }
1864
1865         if (bio->bi_disk && bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
1866                 trace_block_bio_complete(bio->bi_disk->queue, bio,
1867                                          blk_status_to_errno(bio->bi_status));
1868                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1869         }
1870
1871         blk_throtl_bio_endio(bio);
1872         /* release cgroup info */
1873         bio_uninit(bio);
1874         if (bio->bi_end_io)
1875                 bio->bi_end_io(bio);
1876 }
1877 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
1878
1879 /**
1880  * bio_split - split a bio
1881  * @bio:        bio to split
1882  * @sectors:    number of sectors to split from the front of @bio
1883  * @gfp:        gfp mask
1884  * @bs:         bio set to allocate from
1885  *
1886  * Allocates and returns a new bio which represents @sectors from the start of
1887  * @bio, and updates @bio to represent the remaining sectors.
1888  *
1889  * Unless this is a discard request the newly allocated bio will point
1890  * to @bio's bi_io_vec. It is the caller's responsibility to ensure that
1891  * neither @bio nor @bs are freed before the split bio.
1892  */
1893 struct bio *bio_split(struct bio *bio, int sectors,
1894                       gfp_t gfp, struct bio_set *bs)
1895 {
1896         struct bio *split;
1897
1898         BUG_ON(sectors <= 0);
1899         BUG_ON(sectors >= bio_sectors(bio));
1900
1901         split = bio_clone_fast(bio, gfp, bs);
1902         if (!split)
1903                 return NULL;
1904
1905         split->bi_iter.bi_size = sectors << 9;
1906
1907         if (bio_integrity(split))
1908                 bio_integrity_trim(split);
1909
1910         bio_advance(bio, split->bi_iter.bi_size);
1911
1912         if (bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION))
1913                 bio_set_flag(split, BIO_TRACE_COMPLETION);
1914
1915         return split;
1916 }
1917 EXPORT_SYMBOL(bio_split);
1918
1919 /**
1920  * bio_trim - trim a bio
1921  * @bio:        bio to trim
1922  * @offset:     number of sectors to trim from the front of @bio
1923  * @size:       size we want to trim @bio to, in sectors
1924  */
1925 void bio_trim(struct bio *bio, int offset, int size)
1926 {
1927         /* 'bio' is a cloned bio which we need to trim to match
1928          * the given offset and size.
1929          */
1930
1931         size <<= 9;
1932         if (offset == 0 && size == bio->bi_iter.bi_size)
1933                 return;
1934
1935         bio_advance(bio, offset << 9);
1936         bio->bi_iter.bi_size = size;
1937
1938         if (bio_integrity(bio))
1939                 bio_integrity_trim(bio);
1940
1941 }
1942 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_trim);
1943
1944 /*
1945  * create memory pools for biovec's in a bio_set.
1946  * use the global biovec slabs created for general use.
1947  */
1948 int biovec_init_pool(mempool_t *pool, int pool_entries)
1949 {
1950         struct biovec_slab *bp = bvec_slabs + BVEC_POOL_MAX;
1951
1952         return mempool_init_slab_pool(pool, pool_entries, bp->slab);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * bioset_exit - exit a bioset initialized with bioset_init()
1957  *
1958  * May be called on a zeroed but uninitialized bioset (i.e. allocated with
1959  * kzalloc()).
1960  */
1961 void bioset_exit(struct bio_set *bs)
1962 {
1963         if (bs->rescue_workqueue)
1964                 destroy_workqueue(bs->rescue_workqueue);
1965         bs->rescue_workqueue = NULL;
1966
1967         mempool_exit(&bs->bio_pool);
1968         mempool_exit(&bs->bvec_pool);
1969
1970         bioset_integrity_free(bs);
1971         if (bs->bio_slab)
1972                 bio_put_slab(bs);
1973         bs->bio_slab = NULL;
1974 }
1975 EXPORT_SYMBOL(bioset_exit);
1976
1977 /**
1978  * bioset_init - Initialize a bio_set
1979  * @bs:         pool to initialize
1980  * @pool_size:  Number of bio and bio_vecs to cache in the mempool
1981  * @front_pad:  Number of bytes to allocate in front of the returned bio
1982  * @flags:      Flags to modify behavior, currently %BIOSET_NEED_BVECS
1983  *              and %BIOSET_NEED_RESCUER
1984  *
1985  * Description:
1986  *    Set up a bio_set to be used with @bio_alloc_bioset. Allows the caller
1987  *    to ask for a number of bytes to be allocated in front of the bio.
1988  *    Front pad allocation is useful for embedding the bio inside
1989  *    another structure, to avoid allocating extra data to go with the bio.
1990  *    Note that the bio must be embedded at the END of that structure always,
1991  *    or things will break badly.
1992  *    If %BIOSET_NEED_BVECS is set in @flags, a separate pool will be allocated
1993  *    for allocating iovecs.  This pool is not needed e.g. for bio_clone_fast().
1994  *    If %BIOSET_NEED_RESCUER is set, a workqueue is created which can be used to
1995  *    dispatch queued requests when the mempool runs out of space.
1996  *
1997  */
1998 int bioset_init(struct bio_set *bs,
1999                 unsigned int pool_size,
2000                 unsigned int front_pad,
2001                 int flags)
2002 {
2003         unsigned int back_pad = BIO_INLINE_VECS * sizeof(struct bio_vec);
2004
2005         bs->front_pad = front_pad;
2006
2007         spin_lock_init(&bs->rescue_lock);
2008         bio_list_init(&bs->rescue_list);
2009         INIT_WORK(&bs->rescue_work, bio_alloc_rescue);
2010
2011         bs->bio_slab = bio_find_or_create_slab(front_pad + back_pad);
2012         if (!bs->bio_slab)
2013                 return -ENOMEM;
2014
2015         if (mempool_init_slab_pool(&bs->bio_pool, pool_size, bs->bio_slab))
2016                 goto bad;
2017
2018         if ((flags & BIOSET_NEED_BVECS) &&
2019             biovec_init_pool(&bs->bvec_pool, pool_size))
2020                 goto bad;
2021
2022         if (!(flags & BIOSET_NEED_RESCUER))
2023                 return 0;
2024
2025         bs->rescue_workqueue = alloc_workqueue("bioset", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2026         if (!bs->rescue_workqueue)
2027                 goto bad;
2028
2029         return 0;
2030 bad:
2031         bioset_exit(bs);
2032         return -ENOMEM;
2033 }
2034 EXPORT_SYMBOL(bioset_init);
2035
2036 /*
2037  * Initialize and setup a new bio_set, based on the settings from
2038  * another bio_set.
2039  */
2040 int bioset_init_from_src(struct bio_set *bs, struct bio_set *src)
2041 {
2042         int flags;
2043
2044         flags = 0;
2045         if (src->bvec_pool.min_nr)
2046                 flags |= BIOSET_NEED_BVECS;
2047         if (src->rescue_workqueue)
2048                 flags |= BIOSET_NEED_RESCUER;
2049
2050         return bioset_init(bs, src->bio_pool.min_nr, src->front_pad, flags);
2051 }
2052 EXPORT_SYMBOL(bioset_init_from_src);
2053
2054 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
2055
2056 /**
2057  * bio_disassociate_blkg - puts back the blkg reference if associated
2058  * @bio: target bio
2059  *
2060  * Helper to disassociate the blkg from @bio if a blkg is associated.
2061  */
2062 void bio_disassociate_blkg(struct bio *bio)
2063 {
2064         if (bio->bi_blkg) {
2065                 blkg_put(bio->bi_blkg);
2066                 bio->bi_blkg = NULL;
2067         }
2068 }
2069 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_disassociate_blkg);
2070
2071 /**
2072  * __bio_associate_blkg - associate a bio with the a blkg
2073  * @bio: target bio
2074  * @blkg: the blkg to associate
2075  *
2076  * This tries to associate @bio with the specified @blkg.  Association failure
2077  * is handled by walking up the blkg tree.  Therefore, the blkg associated can
2078  * be anything between @blkg and the root_blkg.  This situation only happens
2079  * when a cgroup is dying and then the remaining bios will spill to the closest
2080  * alive blkg.
2081  *
2082  * A reference will be taken on the @blkg and will be released when @bio is
2083  * freed.
2084  */
2085 static void __bio_associate_blkg(struct bio *bio, struct blkcg_gq *blkg)
2086 {
2087         bio_disassociate_blkg(bio);
2088
2089         bio->bi_blkg = blkg_tryget_closest(blkg);
2090 }
2091
2092 /**
2093  * bio_associate_blkg_from_css - associate a bio with a specified css
2094  * @bio: target bio
2095  * @css: target css
2096  *
2097  * Associate @bio with the blkg found by combining the css's blkg and the
2098  * request_queue of the @bio.  This falls back to the queue's root_blkg if
2099  * the association fails with the css.
2100  */
2101 void bio_associate_blkg_from_css(struct bio *bio,
2102                                  struct cgroup_subsys_state *css)
2103 {
2104         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
2105         struct blkcg_gq *blkg;
2106
2107         rcu_read_lock();
2108
2109         if (!css || !css->parent)
2110                 blkg = q->root_blkg;
2111         else
2112                 blkg = blkg_lookup_create(css_to_blkcg(css), q);
2113
2114         __bio_associate_blkg(bio, blkg);
2115
2116         rcu_read_unlock();
2117 }
2118 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg_from_css);
2119
2120 #ifdef CONFIG_MEMCG
2121 /**
2122  * bio_associate_blkg_from_page - associate a bio with the page's blkg
2123  * @bio: target bio
2124  * @page: the page to lookup the blkcg from
2125  *
2126  * Associate @bio with the blkg from @page's owning memcg and the respective
2127  * request_queue.  If cgroup_e_css returns %NULL, fall back to the queue's
2128  * root_blkg.
2129  */
2130 void bio_associate_blkg_from_page(struct bio *bio, struct page *page)
2131 {
2132         struct cgroup_subsys_state *css;
2133
2134         if (!page->mem_cgroup)
2135                 return;
2136
2137         rcu_read_lock();
2138
2139         css = cgroup_e_css(page->mem_cgroup->css.cgroup, &io_cgrp_subsys);
2140         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2141
2142         rcu_read_unlock();
2143 }
2144 #endif /* CONFIG_MEMCG */
2145
2146 /**
2147  * bio_associate_blkg - associate a bio with a blkg
2148  * @bio: target bio
2149  *
2150  * Associate @bio with the blkg found from the bio's css and request_queue.
2151  * If one is not found, bio_lookup_blkg() creates the blkg.  If a blkg is
2152  * already associated, the css is reused and association redone as the
2153  * request_queue may have changed.
2154  */
2155 void bio_associate_blkg(struct bio *bio)
2156 {
2157         struct cgroup_subsys_state *css;
2158
2159         rcu_read_lock();
2160
2161         if (bio->bi_blkg)
2162                 css = &bio_blkcg(bio)->css;
2163         else
2164                 css = blkcg_css();
2165
2166         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2167
2168         rcu_read_unlock();
2169 }
2170 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg);
2171
2172 /**
2173  * bio_clone_blkg_association - clone blkg association from src to dst bio
2174  * @dst: destination bio
2175  * @src: source bio
2176  */
2177 void bio_clone_blkg_association(struct bio *dst, struct bio *src)
2178 {
2179         rcu_read_lock();
2180
2181         if (src->bi_blkg)
2182                 bio_associate_blkg_from_css(dst, &bio_blkcg(src)->css);
2183
2184         rcu_read_unlock();
2185 }
2186 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_clone_blkg_association);
2187 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP */
2188
2189 static void __init biovec_init_slabs(void)
2190 {
2191         int i;
2192
2193         for (i = 0; i < BVEC_POOL_NR; i++) {
2194                 int size;
2195                 struct biovec_slab *bvs = bvec_slabs + i;
2196
2197                 if (bvs->nr_vecs <= BIO_INLINE_VECS) {
2198                         bvs->slab = NULL;
2199                         continue;
2200                 }
2201
2202                 size = bvs->nr_vecs * sizeof(struct bio_vec);
2203                 bvs->slab = kmem_cache_create(bvs->name, size, 0,
2204                                 SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
2205         }
2206 }
2207
2208 static int __init init_bio(void)
2209 {
2210         bio_slab_max = 2;
2211         bio_slab_nr = 0;
2212         bio_slabs = kcalloc(bio_slab_max, sizeof(struct bio_slab),
2213                             GFP_KERNEL);
2214
2215         BUILD_BUG_ON(BIO_FLAG_LAST > BVEC_POOL_OFFSET);
2216
2217         if (!bio_slabs)
2218                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2219
2220         bio_integrity_init();
2221         biovec_init_slabs();
2222
2223         if (bioset_init(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS))
2224                 panic("bio: can't allocate bios\n");
2225
2226         if (bioset_integrity_create(&fs_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
2227                 panic("bio: can't create integrity pool\n");
2228
2229         return 0;
2230 }
2231 subsys_initcall(init_bio);