xref: /openbmc/linux/block/blk-map.c (revision 56d94a37)
186db1e29SJens Axboe /*
286db1e29SJens Axboe  * Functions related to mapping data to requests
386db1e29SJens Axboe  */
486db1e29SJens Axboe #include <linux/kernel.h>
586db1e29SJens Axboe #include <linux/module.h>
686db1e29SJens Axboe #include <linux/bio.h>
786db1e29SJens Axboe #include <linux/blkdev.h>
886db1e29SJens Axboe 
986db1e29SJens Axboe #include "blk.h"
1086db1e29SJens Axboe 
1186db1e29SJens Axboe int blk_rq_append_bio(struct request_queue *q, struct request *rq,
1286db1e29SJens Axboe 		      struct bio *bio)
1386db1e29SJens Axboe {
1486db1e29SJens Axboe 	if (!rq->bio)
1586db1e29SJens Axboe 		blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
1686db1e29SJens Axboe 	else if (!ll_back_merge_fn(q, rq, bio))
1786db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
1886db1e29SJens Axboe 	else {
1986db1e29SJens Axboe 		rq->biotail->bi_next = bio;
2086db1e29SJens Axboe 		rq->biotail = bio;
2186db1e29SJens Axboe 
2286db1e29SJens Axboe 		rq->data_len += bio->bi_size;
2386db1e29SJens Axboe 	}
2486db1e29SJens Axboe 	return 0;
2586db1e29SJens Axboe }
2686db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_append_bio);
2786db1e29SJens Axboe 
2886db1e29SJens Axboe static int __blk_rq_unmap_user(struct bio *bio)
2986db1e29SJens Axboe {
3086db1e29SJens Axboe 	int ret = 0;
3186db1e29SJens Axboe 
3286db1e29SJens Axboe 	if (bio) {
3386db1e29SJens Axboe 		if (bio_flagged(bio, BIO_USER_MAPPED))
3486db1e29SJens Axboe 			bio_unmap_user(bio);
3586db1e29SJens Axboe 		else
3686db1e29SJens Axboe 			ret = bio_uncopy_user(bio);
3786db1e29SJens Axboe 	}
3886db1e29SJens Axboe 
3986db1e29SJens Axboe 	return ret;
4086db1e29SJens Axboe }
4186db1e29SJens Axboe 
4286db1e29SJens Axboe static int __blk_rq_map_user(struct request_queue *q, struct request *rq,
4386db1e29SJens Axboe 			     void __user *ubuf, unsigned int len)
4486db1e29SJens Axboe {
4586db1e29SJens Axboe 	unsigned long uaddr;
46e3790c7dSTejun Heo 	unsigned int alignment;
4786db1e29SJens Axboe 	struct bio *bio, *orig_bio;
4886db1e29SJens Axboe 	int reading, ret;
4986db1e29SJens Axboe 
5086db1e29SJens Axboe 	reading = rq_data_dir(rq) == READ;
5186db1e29SJens Axboe 
5286db1e29SJens Axboe 	/*
5386db1e29SJens Axboe 	 * if alignment requirement is satisfied, map in user pages for
5486db1e29SJens Axboe 	 * direct dma. else, set up kernel bounce buffers
5586db1e29SJens Axboe 	 */
5686db1e29SJens Axboe 	uaddr = (unsigned long) ubuf;
57e3790c7dSTejun Heo 	alignment = queue_dma_alignment(q) | q->dma_pad_mask;
58e3790c7dSTejun Heo 	if (!(uaddr & alignment) && !(len & alignment))
5986db1e29SJens Axboe 		bio = bio_map_user(q, NULL, uaddr, len, reading);
6086db1e29SJens Axboe 	else
6186db1e29SJens Axboe 		bio = bio_copy_user(q, uaddr, len, reading);
6286db1e29SJens Axboe 
6386db1e29SJens Axboe 	if (IS_ERR(bio))
6486db1e29SJens Axboe 		return PTR_ERR(bio);
6586db1e29SJens Axboe 
6686db1e29SJens Axboe 	orig_bio = bio;
6786db1e29SJens Axboe 	blk_queue_bounce(q, &bio);
6886db1e29SJens Axboe 
6986db1e29SJens Axboe 	/*
7086db1e29SJens Axboe 	 * We link the bounce buffer in and could have to traverse it
7186db1e29SJens Axboe 	 * later so we have to get a ref to prevent it from being freed
7286db1e29SJens Axboe 	 */
7386db1e29SJens Axboe 	bio_get(bio);
7486db1e29SJens Axboe 
7586db1e29SJens Axboe 	ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bio);
7686db1e29SJens Axboe 	if (!ret)
7786db1e29SJens Axboe 		return bio->bi_size;
7886db1e29SJens Axboe 
7986db1e29SJens Axboe 	/* if it was boucned we must call the end io function */
8086db1e29SJens Axboe 	bio_endio(bio, 0);
8186db1e29SJens Axboe 	__blk_rq_unmap_user(orig_bio);
8286db1e29SJens Axboe 	bio_put(bio);
8386db1e29SJens Axboe 	return ret;
8486db1e29SJens Axboe }
8586db1e29SJens Axboe 
8686db1e29SJens Axboe /**
8786db1e29SJens Axboe  * blk_rq_map_user - map user data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
8886db1e29SJens Axboe  * @q:		request queue where request should be inserted
8986db1e29SJens Axboe  * @rq:		request structure to fill
9086db1e29SJens Axboe  * @ubuf:	the user buffer
9186db1e29SJens Axboe  * @len:	length of user data
9286db1e29SJens Axboe  *
9386db1e29SJens Axboe  * Description:
9486db1e29SJens Axboe  *    Data will be mapped directly for zero copy io, if possible. Otherwise
9586db1e29SJens Axboe  *    a kernel bounce buffer is used.
9686db1e29SJens Axboe  *
9786db1e29SJens Axboe  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of io, while
9886db1e29SJens Axboe  *    still in process context.
9986db1e29SJens Axboe  *
10086db1e29SJens Axboe  *    Note: The mapped bio may need to be bounced through blk_queue_bounce()
10186db1e29SJens Axboe  *    before being submitted to the device, as pages mapped may be out of
10286db1e29SJens Axboe  *    reach. It's the callers responsibility to make sure this happens. The
10386db1e29SJens Axboe  *    original bio must be passed back in to blk_rq_unmap_user() for proper
10486db1e29SJens Axboe  *    unmapping.
10586db1e29SJens Axboe  */
10686db1e29SJens Axboe int blk_rq_map_user(struct request_queue *q, struct request *rq,
10786db1e29SJens Axboe 		    void __user *ubuf, unsigned long len)
10886db1e29SJens Axboe {
10986db1e29SJens Axboe 	unsigned long bytes_read = 0;
11086db1e29SJens Axboe 	struct bio *bio = NULL;
11186db1e29SJens Axboe 	int ret;
11286db1e29SJens Axboe 
11386db1e29SJens Axboe 	if (len > (q->max_hw_sectors << 9))
11486db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
11586db1e29SJens Axboe 	if (!len || !ubuf)
11686db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
11786db1e29SJens Axboe 
11886db1e29SJens Axboe 	while (bytes_read != len) {
11986db1e29SJens Axboe 		unsigned long map_len, end, start;
12086db1e29SJens Axboe 
12186db1e29SJens Axboe 		map_len = min_t(unsigned long, len - bytes_read, BIO_MAX_SIZE);
12286db1e29SJens Axboe 		end = ((unsigned long)ubuf + map_len + PAGE_SIZE - 1)
12386db1e29SJens Axboe 								>> PAGE_SHIFT;
12486db1e29SJens Axboe 		start = (unsigned long)ubuf >> PAGE_SHIFT;
12586db1e29SJens Axboe 
12686db1e29SJens Axboe 		/*
12786db1e29SJens Axboe 		 * A bad offset could cause us to require BIO_MAX_PAGES + 1
12886db1e29SJens Axboe 		 * pages. If this happens we just lower the requested
12986db1e29SJens Axboe 		 * mapping len by a page so that we can fit
13086db1e29SJens Axboe 		 */
13186db1e29SJens Axboe 		if (end - start > BIO_MAX_PAGES)
13286db1e29SJens Axboe 			map_len -= PAGE_SIZE;
13386db1e29SJens Axboe 
13486db1e29SJens Axboe 		ret = __blk_rq_map_user(q, rq, ubuf, map_len);
13586db1e29SJens Axboe 		if (ret < 0)
13686db1e29SJens Axboe 			goto unmap_rq;
13786db1e29SJens Axboe 		if (!bio)
13886db1e29SJens Axboe 			bio = rq->bio;
13986db1e29SJens Axboe 		bytes_read += ret;
14086db1e29SJens Axboe 		ubuf += ret;
14186db1e29SJens Axboe 	}
14286db1e29SJens Axboe 
14340b01b9bSTejun Heo 	/*
14440b01b9bSTejun Heo 	 * __blk_rq_map_user() copies the buffers if starting address
145e3790c7dSTejun Heo 	 * or length isn't aligned to dma_pad_mask.  As the copied
146e3790c7dSTejun Heo 	 * buffer is always page aligned, we know that there's enough
147e3790c7dSTejun Heo 	 * room for padding.  Extend the last bio and update
148e3790c7dSTejun Heo 	 * rq->data_len accordingly.
14940b01b9bSTejun Heo 	 *
15040b01b9bSTejun Heo 	 * On unmap, bio_uncopy_user() will use unmodified
15140b01b9bSTejun Heo 	 * bio_map_data pointed to by bio->bi_private.
15240b01b9bSTejun Heo 	 */
153e3790c7dSTejun Heo 	if (len & q->dma_pad_mask) {
154e3790c7dSTejun Heo 		unsigned int pad_len = (q->dma_pad_mask & ~len) + 1;
15556d94a37SHarvey Harrison 		struct bio *tail = rq->biotail;
156e3790c7dSTejun Heo 
15756d94a37SHarvey Harrison 		tail->bi_io_vec[tail->bi_vcnt - 1].bv_len += pad_len;
15856d94a37SHarvey Harrison 		tail->bi_size += pad_len;
15940b01b9bSTejun Heo 
1607a85f889SFUJITA Tomonori 		rq->extra_len += pad_len;
16140b01b9bSTejun Heo 	}
16240b01b9bSTejun Heo 
16386db1e29SJens Axboe 	rq->buffer = rq->data = NULL;
16486db1e29SJens Axboe 	return 0;
16586db1e29SJens Axboe unmap_rq:
16686db1e29SJens Axboe 	blk_rq_unmap_user(bio);
16784e9e03cSJens Axboe 	rq->bio = NULL;
16886db1e29SJens Axboe 	return ret;
16986db1e29SJens Axboe }
17086db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_user);
17186db1e29SJens Axboe 
17286db1e29SJens Axboe /**
17386db1e29SJens Axboe  * blk_rq_map_user_iov - map user data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
17486db1e29SJens Axboe  * @q:		request queue where request should be inserted
17586db1e29SJens Axboe  * @rq:		request to map data to
17686db1e29SJens Axboe  * @iov:	pointer to the iovec
17786db1e29SJens Axboe  * @iov_count:	number of elements in the iovec
17886db1e29SJens Axboe  * @len:	I/O byte count
17986db1e29SJens Axboe  *
18086db1e29SJens Axboe  * Description:
18186db1e29SJens Axboe  *    Data will be mapped directly for zero copy io, if possible. Otherwise
18286db1e29SJens Axboe  *    a kernel bounce buffer is used.
18386db1e29SJens Axboe  *
18486db1e29SJens Axboe  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of io, while
18586db1e29SJens Axboe  *    still in process context.
18686db1e29SJens Axboe  *
18786db1e29SJens Axboe  *    Note: The mapped bio may need to be bounced through blk_queue_bounce()
18886db1e29SJens Axboe  *    before being submitted to the device, as pages mapped may be out of
18986db1e29SJens Axboe  *    reach. It's the callers responsibility to make sure this happens. The
19086db1e29SJens Axboe  *    original bio must be passed back in to blk_rq_unmap_user() for proper
19186db1e29SJens Axboe  *    unmapping.
19286db1e29SJens Axboe  */
19386db1e29SJens Axboe int blk_rq_map_user_iov(struct request_queue *q, struct request *rq,
19486db1e29SJens Axboe 			struct sg_iovec *iov, int iov_count, unsigned int len)
19586db1e29SJens Axboe {
19686db1e29SJens Axboe 	struct bio *bio;
19786db1e29SJens Axboe 
19886db1e29SJens Axboe 	if (!iov || iov_count <= 0)
19986db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
20086db1e29SJens Axboe 
20186db1e29SJens Axboe 	/* we don't allow misaligned data like bio_map_user() does.  If the
20286db1e29SJens Axboe 	 * user is using sg, they're expected to know the alignment constraints
20386db1e29SJens Axboe 	 * and respect them accordingly */
2046728cb0eSJens Axboe 	bio = bio_map_user_iov(q, NULL, iov, iov_count,
2056728cb0eSJens Axboe 				rq_data_dir(rq) == READ);
20686db1e29SJens Axboe 	if (IS_ERR(bio))
20786db1e29SJens Axboe 		return PTR_ERR(bio);
20886db1e29SJens Axboe 
20986db1e29SJens Axboe 	if (bio->bi_size != len) {
21086db1e29SJens Axboe 		bio_endio(bio, 0);
21186db1e29SJens Axboe 		bio_unmap_user(bio);
21286db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
21386db1e29SJens Axboe 	}
21486db1e29SJens Axboe 
21586db1e29SJens Axboe 	bio_get(bio);
21686db1e29SJens Axboe 	blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
21786db1e29SJens Axboe 	rq->buffer = rq->data = NULL;
21886db1e29SJens Axboe 	return 0;
21986db1e29SJens Axboe }
22086db1e29SJens Axboe 
22186db1e29SJens Axboe /**
22286db1e29SJens Axboe  * blk_rq_unmap_user - unmap a request with user data
22386db1e29SJens Axboe  * @bio:	       start of bio list
22486db1e29SJens Axboe  *
22586db1e29SJens Axboe  * Description:
22686db1e29SJens Axboe  *    Unmap a rq previously mapped by blk_rq_map_user(). The caller must
22786db1e29SJens Axboe  *    supply the original rq->bio from the blk_rq_map_user() return, since
22886db1e29SJens Axboe  *    the io completion may have changed rq->bio.
22986db1e29SJens Axboe  */
23086db1e29SJens Axboe int blk_rq_unmap_user(struct bio *bio)
23186db1e29SJens Axboe {
23286db1e29SJens Axboe 	struct bio *mapped_bio;
23386db1e29SJens Axboe 	int ret = 0, ret2;
23486db1e29SJens Axboe 
23586db1e29SJens Axboe 	while (bio) {
23686db1e29SJens Axboe 		mapped_bio = bio;
23786db1e29SJens Axboe 		if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_BOUNCED)))
23886db1e29SJens Axboe 			mapped_bio = bio->bi_private;
23986db1e29SJens Axboe 
24086db1e29SJens Axboe 		ret2 = __blk_rq_unmap_user(mapped_bio);
24186db1e29SJens Axboe 		if (ret2 && !ret)
24286db1e29SJens Axboe 			ret = ret2;
24386db1e29SJens Axboe 
24486db1e29SJens Axboe 		mapped_bio = bio;
24586db1e29SJens Axboe 		bio = bio->bi_next;
24686db1e29SJens Axboe 		bio_put(mapped_bio);
24786db1e29SJens Axboe 	}
24886db1e29SJens Axboe 
24986db1e29SJens Axboe 	return ret;
25086db1e29SJens Axboe }
25186db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_unmap_user);
25286db1e29SJens Axboe 
25386db1e29SJens Axboe /**
25486db1e29SJens Axboe  * blk_rq_map_kern - map kernel data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
25586db1e29SJens Axboe  * @q:		request queue where request should be inserted
25686db1e29SJens Axboe  * @rq:		request to fill
25786db1e29SJens Axboe  * @kbuf:	the kernel buffer
25886db1e29SJens Axboe  * @len:	length of user data
25986db1e29SJens Axboe  * @gfp_mask:	memory allocation flags
26086db1e29SJens Axboe  */
26186db1e29SJens Axboe int blk_rq_map_kern(struct request_queue *q, struct request *rq, void *kbuf,
26286db1e29SJens Axboe 		    unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
26386db1e29SJens Axboe {
26486db1e29SJens Axboe 	struct bio *bio;
26586db1e29SJens Axboe 
26686db1e29SJens Axboe 	if (len > (q->max_hw_sectors << 9))
26786db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
26886db1e29SJens Axboe 	if (!len || !kbuf)
26986db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
27086db1e29SJens Axboe 
27186db1e29SJens Axboe 	bio = bio_map_kern(q, kbuf, len, gfp_mask);
27286db1e29SJens Axboe 	if (IS_ERR(bio))
27386db1e29SJens Axboe 		return PTR_ERR(bio);
27486db1e29SJens Axboe 
27586db1e29SJens Axboe 	if (rq_data_dir(rq) == WRITE)
27686db1e29SJens Axboe 		bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
27786db1e29SJens Axboe 
27886db1e29SJens Axboe 	blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
27986db1e29SJens Axboe 	blk_queue_bounce(q, &rq->bio);
28086db1e29SJens Axboe 	rq->buffer = rq->data = NULL;
28186db1e29SJens Axboe 	return 0;
28286db1e29SJens Axboe }
28386db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_kern);
284