xref: /openbmc/linux/block/blk-map.c (revision a3bce90e)
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>
8afdc1a78SFUJITA Tomonori #include <scsi/sg.h>		/* for struct sg_iovec */
986db1e29SJens Axboe 
1086db1e29SJens Axboe #include "blk.h"
1186db1e29SJens Axboe 
1286db1e29SJens Axboe int blk_rq_append_bio(struct request_queue *q, struct request *rq,
1386db1e29SJens Axboe 		      struct bio *bio)
1486db1e29SJens Axboe {
1586db1e29SJens Axboe 	if (!rq->bio)
1686db1e29SJens Axboe 		blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
1786db1e29SJens Axboe 	else if (!ll_back_merge_fn(q, rq, bio))
1886db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
1986db1e29SJens Axboe 	else {
2086db1e29SJens Axboe 		rq->biotail->bi_next = bio;
2186db1e29SJens Axboe 		rq->biotail = bio;
2286db1e29SJens Axboe 
2386db1e29SJens Axboe 		rq->data_len += bio->bi_size;
2486db1e29SJens Axboe 	}
2586db1e29SJens Axboe 	return 0;
2686db1e29SJens Axboe }
2786db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_append_bio);
2886db1e29SJens Axboe 
2986db1e29SJens Axboe static int __blk_rq_unmap_user(struct bio *bio)
3086db1e29SJens Axboe {
3186db1e29SJens Axboe 	int ret = 0;
3286db1e29SJens Axboe 
3386db1e29SJens Axboe 	if (bio) {
3486db1e29SJens Axboe 		if (bio_flagged(bio, BIO_USER_MAPPED))
3586db1e29SJens Axboe 			bio_unmap_user(bio);
3686db1e29SJens Axboe 		else
3786db1e29SJens Axboe 			ret = bio_uncopy_user(bio);
3886db1e29SJens Axboe 	}
3986db1e29SJens Axboe 
4086db1e29SJens Axboe 	return ret;
4186db1e29SJens Axboe }
4286db1e29SJens Axboe 
4386db1e29SJens Axboe static int __blk_rq_map_user(struct request_queue *q, struct request *rq,
44a3bce90eSFUJITA Tomonori 			     void __user *ubuf, unsigned int len,
45a3bce90eSFUJITA Tomonori 			     gfp_t gfp_mask)
4686db1e29SJens Axboe {
4786db1e29SJens Axboe 	unsigned long uaddr;
48e3790c7dSTejun Heo 	unsigned int alignment;
4986db1e29SJens Axboe 	struct bio *bio, *orig_bio;
5086db1e29SJens Axboe 	int reading, ret;
5186db1e29SJens Axboe 
5286db1e29SJens Axboe 	reading = rq_data_dir(rq) == READ;
5386db1e29SJens Axboe 
5486db1e29SJens Axboe 	/*
5586db1e29SJens Axboe 	 * if alignment requirement is satisfied, map in user pages for
5686db1e29SJens Axboe 	 * direct dma. else, set up kernel bounce buffers
5786db1e29SJens Axboe 	 */
5886db1e29SJens Axboe 	uaddr = (unsigned long) ubuf;
59e3790c7dSTejun Heo 	alignment = queue_dma_alignment(q) | q->dma_pad_mask;
60e3790c7dSTejun Heo 	if (!(uaddr & alignment) && !(len & alignment))
61a3bce90eSFUJITA Tomonori 		bio = bio_map_user(q, NULL, uaddr, len, reading, gfp_mask);
6286db1e29SJens Axboe 	else
63a3bce90eSFUJITA Tomonori 		bio = bio_copy_user(q, uaddr, len, reading, gfp_mask);
6486db1e29SJens Axboe 
6586db1e29SJens Axboe 	if (IS_ERR(bio))
6686db1e29SJens Axboe 		return PTR_ERR(bio);
6786db1e29SJens Axboe 
6886db1e29SJens Axboe 	orig_bio = bio;
6986db1e29SJens Axboe 	blk_queue_bounce(q, &bio);
7086db1e29SJens Axboe 
7186db1e29SJens Axboe 	/*
7286db1e29SJens Axboe 	 * We link the bounce buffer in and could have to traverse it
7386db1e29SJens Axboe 	 * later so we have to get a ref to prevent it from being freed
7486db1e29SJens Axboe 	 */
7586db1e29SJens Axboe 	bio_get(bio);
7686db1e29SJens Axboe 
7786db1e29SJens Axboe 	ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bio);
7886db1e29SJens Axboe 	if (!ret)
7986db1e29SJens Axboe 		return bio->bi_size;
8086db1e29SJens Axboe 
8186db1e29SJens Axboe 	/* if it was boucned we must call the end io function */
8286db1e29SJens Axboe 	bio_endio(bio, 0);
8386db1e29SJens Axboe 	__blk_rq_unmap_user(orig_bio);
8486db1e29SJens Axboe 	bio_put(bio);
8586db1e29SJens Axboe 	return ret;
8686db1e29SJens Axboe }
8786db1e29SJens Axboe 
8886db1e29SJens Axboe /**
89710027a4SRandy Dunlap  * blk_rq_map_user - map user data to a request, for REQ_TYPE_BLOCK_PC usage
9086db1e29SJens Axboe  * @q:		request queue where request should be inserted
9186db1e29SJens Axboe  * @rq:		request structure to fill
9286db1e29SJens Axboe  * @ubuf:	the user buffer
9386db1e29SJens Axboe  * @len:	length of user data
94a3bce90eSFUJITA Tomonori  * @gfp_mask:	memory allocation flags
9586db1e29SJens Axboe  *
9686db1e29SJens Axboe  * Description:
97710027a4SRandy Dunlap  *    Data will be mapped directly for zero copy I/O, if possible. Otherwise
9886db1e29SJens Axboe  *    a kernel bounce buffer is used.
9986db1e29SJens Axboe  *
100710027a4SRandy Dunlap  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of I/O, while
10186db1e29SJens Axboe  *    still in process context.
10286db1e29SJens Axboe  *
10386db1e29SJens Axboe  *    Note: The mapped bio may need to be bounced through blk_queue_bounce()
10486db1e29SJens Axboe  *    before being submitted to the device, as pages mapped may be out of
10586db1e29SJens Axboe  *    reach. It's the callers responsibility to make sure this happens. The
10686db1e29SJens Axboe  *    original bio must be passed back in to blk_rq_unmap_user() for proper
10786db1e29SJens Axboe  *    unmapping.
10886db1e29SJens Axboe  */
10986db1e29SJens Axboe int blk_rq_map_user(struct request_queue *q, struct request *rq,
110a3bce90eSFUJITA Tomonori 		    void __user *ubuf, unsigned long len, gfp_t gfp_mask)
11186db1e29SJens Axboe {
11286db1e29SJens Axboe 	unsigned long bytes_read = 0;
11386db1e29SJens Axboe 	struct bio *bio = NULL;
11486db1e29SJens Axboe 	int ret;
11586db1e29SJens Axboe 
11686db1e29SJens Axboe 	if (len > (q->max_hw_sectors << 9))
11786db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
11886db1e29SJens Axboe 	if (!len || !ubuf)
11986db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
12086db1e29SJens Axboe 
12186db1e29SJens Axboe 	while (bytes_read != len) {
12286db1e29SJens Axboe 		unsigned long map_len, end, start;
12386db1e29SJens Axboe 
12486db1e29SJens Axboe 		map_len = min_t(unsigned long, len - bytes_read, BIO_MAX_SIZE);
12586db1e29SJens Axboe 		end = ((unsigned long)ubuf + map_len + PAGE_SIZE - 1)
12686db1e29SJens Axboe 								>> PAGE_SHIFT;
12786db1e29SJens Axboe 		start = (unsigned long)ubuf >> PAGE_SHIFT;
12886db1e29SJens Axboe 
12986db1e29SJens Axboe 		/*
13086db1e29SJens Axboe 		 * A bad offset could cause us to require BIO_MAX_PAGES + 1
13186db1e29SJens Axboe 		 * pages. If this happens we just lower the requested
13286db1e29SJens Axboe 		 * mapping len by a page so that we can fit
13386db1e29SJens Axboe 		 */
13486db1e29SJens Axboe 		if (end - start > BIO_MAX_PAGES)
13586db1e29SJens Axboe 			map_len -= PAGE_SIZE;
13686db1e29SJens Axboe 
137a3bce90eSFUJITA Tomonori 		ret = __blk_rq_map_user(q, rq, ubuf, map_len, gfp_mask);
13886db1e29SJens Axboe 		if (ret < 0)
13986db1e29SJens Axboe 			goto unmap_rq;
14086db1e29SJens Axboe 		if (!bio)
14186db1e29SJens Axboe 			bio = rq->bio;
14286db1e29SJens Axboe 		bytes_read += ret;
14386db1e29SJens Axboe 		ubuf += ret;
14486db1e29SJens Axboe 	}
14586db1e29SJens Axboe 
146f18573abSFUJITA Tomonori 	if (!bio_flagged(bio, BIO_USER_MAPPED))
147f18573abSFUJITA Tomonori 		rq->cmd_flags |= REQ_COPY_USER;
14840b01b9bSTejun Heo 
14986db1e29SJens Axboe 	rq->buffer = rq->data = NULL;
15086db1e29SJens Axboe 	return 0;
15186db1e29SJens Axboe unmap_rq:
15286db1e29SJens Axboe 	blk_rq_unmap_user(bio);
15384e9e03cSJens Axboe 	rq->bio = NULL;
15486db1e29SJens Axboe 	return ret;
15586db1e29SJens Axboe }
15686db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_user);
15786db1e29SJens Axboe 
15886db1e29SJens Axboe /**
159710027a4SRandy Dunlap  * blk_rq_map_user_iov - map user data to a request, for REQ_TYPE_BLOCK_PC usage
16086db1e29SJens Axboe  * @q:		request queue where request should be inserted
16186db1e29SJens Axboe  * @rq:		request to map data to
16286db1e29SJens Axboe  * @iov:	pointer to the iovec
16386db1e29SJens Axboe  * @iov_count:	number of elements in the iovec
16486db1e29SJens Axboe  * @len:	I/O byte count
165a3bce90eSFUJITA Tomonori  * @gfp_mask:	memory allocation flags
16686db1e29SJens Axboe  *
16786db1e29SJens Axboe  * Description:
168710027a4SRandy Dunlap  *    Data will be mapped directly for zero copy I/O, if possible. Otherwise
16986db1e29SJens Axboe  *    a kernel bounce buffer is used.
17086db1e29SJens Axboe  *
171710027a4SRandy Dunlap  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of I/O, while
17286db1e29SJens Axboe  *    still in process context.
17386db1e29SJens Axboe  *
17486db1e29SJens Axboe  *    Note: The mapped bio may need to be bounced through blk_queue_bounce()
17586db1e29SJens Axboe  *    before being submitted to the device, as pages mapped may be out of
17686db1e29SJens Axboe  *    reach. It's the callers responsibility to make sure this happens. The
17786db1e29SJens Axboe  *    original bio must be passed back in to blk_rq_unmap_user() for proper
17886db1e29SJens Axboe  *    unmapping.
17986db1e29SJens Axboe  */
18086db1e29SJens Axboe int blk_rq_map_user_iov(struct request_queue *q, struct request *rq,
181a3bce90eSFUJITA Tomonori 			struct sg_iovec *iov, int iov_count, unsigned int len,
182a3bce90eSFUJITA Tomonori 			gfp_t gfp_mask)
18386db1e29SJens Axboe {
18486db1e29SJens Axboe 	struct bio *bio;
185afdc1a78SFUJITA Tomonori 	int i, read = rq_data_dir(rq) == READ;
186afdc1a78SFUJITA Tomonori 	int unaligned = 0;
18786db1e29SJens Axboe 
18886db1e29SJens Axboe 	if (!iov || iov_count <= 0)
18986db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
19086db1e29SJens Axboe 
191afdc1a78SFUJITA Tomonori 	for (i = 0; i < iov_count; i++) {
192afdc1a78SFUJITA Tomonori 		unsigned long uaddr = (unsigned long)iov[i].iov_base;
193afdc1a78SFUJITA Tomonori 
194afdc1a78SFUJITA Tomonori 		if (uaddr & queue_dma_alignment(q)) {
195afdc1a78SFUJITA Tomonori 			unaligned = 1;
196afdc1a78SFUJITA Tomonori 			break;
197afdc1a78SFUJITA Tomonori 		}
198afdc1a78SFUJITA Tomonori 	}
199afdc1a78SFUJITA Tomonori 
200afdc1a78SFUJITA Tomonori 	if (unaligned || (q->dma_pad_mask & len))
201a3bce90eSFUJITA Tomonori 		bio = bio_copy_user_iov(q, iov, iov_count, read, gfp_mask);
202afdc1a78SFUJITA Tomonori 	else
203a3bce90eSFUJITA Tomonori 		bio = bio_map_user_iov(q, NULL, iov, iov_count, read, gfp_mask);
204afdc1a78SFUJITA Tomonori 
20586db1e29SJens Axboe 	if (IS_ERR(bio))
20686db1e29SJens Axboe 		return PTR_ERR(bio);
20786db1e29SJens Axboe 
20886db1e29SJens Axboe 	if (bio->bi_size != len) {
20986db1e29SJens Axboe 		bio_endio(bio, 0);
21086db1e29SJens Axboe 		bio_unmap_user(bio);
21186db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
21286db1e29SJens Axboe 	}
21386db1e29SJens Axboe 
214f18573abSFUJITA Tomonori 	if (!bio_flagged(bio, BIO_USER_MAPPED))
215f18573abSFUJITA Tomonori 		rq->cmd_flags |= REQ_COPY_USER;
216f18573abSFUJITA Tomonori 
21707359fc6SFUJITA Tomonori 	blk_queue_bounce(q, &bio);
21886db1e29SJens Axboe 	bio_get(bio);
21986db1e29SJens Axboe 	blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
22086db1e29SJens Axboe 	rq->buffer = rq->data = NULL;
22186db1e29SJens Axboe 	return 0;
22286db1e29SJens Axboe }
22386db1e29SJens Axboe 
22486db1e29SJens Axboe /**
22586db1e29SJens Axboe  * blk_rq_unmap_user - unmap a request with user data
22686db1e29SJens Axboe  * @bio:	       start of bio list
22786db1e29SJens Axboe  *
22886db1e29SJens Axboe  * Description:
22986db1e29SJens Axboe  *    Unmap a rq previously mapped by blk_rq_map_user(). The caller must
23086db1e29SJens Axboe  *    supply the original rq->bio from the blk_rq_map_user() return, since
231710027a4SRandy Dunlap  *    the I/O completion may have changed rq->bio.
23286db1e29SJens Axboe  */
23386db1e29SJens Axboe int blk_rq_unmap_user(struct bio *bio)
23486db1e29SJens Axboe {
23586db1e29SJens Axboe 	struct bio *mapped_bio;
23686db1e29SJens Axboe 	int ret = 0, ret2;
23786db1e29SJens Axboe 
23886db1e29SJens Axboe 	while (bio) {
23986db1e29SJens Axboe 		mapped_bio = bio;
24086db1e29SJens Axboe 		if (unlikely(bio_flagged(bio, BIO_BOUNCED)))
24186db1e29SJens Axboe 			mapped_bio = bio->bi_private;
24286db1e29SJens Axboe 
24386db1e29SJens Axboe 		ret2 = __blk_rq_unmap_user(mapped_bio);
24486db1e29SJens Axboe 		if (ret2 && !ret)
24586db1e29SJens Axboe 			ret = ret2;
24686db1e29SJens Axboe 
24786db1e29SJens Axboe 		mapped_bio = bio;
24886db1e29SJens Axboe 		bio = bio->bi_next;
24986db1e29SJens Axboe 		bio_put(mapped_bio);
25086db1e29SJens Axboe 	}
25186db1e29SJens Axboe 
25286db1e29SJens Axboe 	return ret;
25386db1e29SJens Axboe }
25486db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_unmap_user);
25586db1e29SJens Axboe 
25686db1e29SJens Axboe /**
257710027a4SRandy Dunlap  * blk_rq_map_kern - map kernel data to a request, for REQ_TYPE_BLOCK_PC usage
25886db1e29SJens Axboe  * @q:		request queue where request should be inserted
25986db1e29SJens Axboe  * @rq:		request to fill
26086db1e29SJens Axboe  * @kbuf:	the kernel buffer
26186db1e29SJens Axboe  * @len:	length of user data
26286db1e29SJens Axboe  * @gfp_mask:	memory allocation flags
26368154e90SFUJITA Tomonori  *
26468154e90SFUJITA Tomonori  * Description:
26568154e90SFUJITA Tomonori  *    Data will be mapped directly if possible. Otherwise a bounce
26668154e90SFUJITA Tomonori  *    buffer is used.
26786db1e29SJens Axboe  */
26886db1e29SJens Axboe int blk_rq_map_kern(struct request_queue *q, struct request *rq, void *kbuf,
26986db1e29SJens Axboe 		    unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
27086db1e29SJens Axboe {
27168154e90SFUJITA Tomonori 	unsigned long kaddr;
27268154e90SFUJITA Tomonori 	unsigned int alignment;
27368154e90SFUJITA Tomonori 	int reading = rq_data_dir(rq) == READ;
27468154e90SFUJITA Tomonori 	int do_copy = 0;
27586db1e29SJens Axboe 	struct bio *bio;
27686db1e29SJens Axboe 
27786db1e29SJens Axboe 	if (len > (q->max_hw_sectors << 9))
27886db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
27986db1e29SJens Axboe 	if (!len || !kbuf)
28086db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
28186db1e29SJens Axboe 
28268154e90SFUJITA Tomonori 	kaddr = (unsigned long)kbuf;
28368154e90SFUJITA Tomonori 	alignment = queue_dma_alignment(q) | q->dma_pad_mask;
284a76eef95SFUJITA Tomonori 	do_copy = ((kaddr & alignment) || (len & alignment) ||
285a76eef95SFUJITA Tomonori 		   object_is_on_stack(kbuf));
28630c00edaSFUJITA Tomonori 
28768154e90SFUJITA Tomonori 	if (do_copy)
28868154e90SFUJITA Tomonori 		bio = bio_copy_kern(q, kbuf, len, gfp_mask, reading);
28968154e90SFUJITA Tomonori 	else
29086db1e29SJens Axboe 		bio = bio_map_kern(q, kbuf, len, gfp_mask);
29168154e90SFUJITA Tomonori 
29286db1e29SJens Axboe 	if (IS_ERR(bio))
29386db1e29SJens Axboe 		return PTR_ERR(bio);
29486db1e29SJens Axboe 
29586db1e29SJens Axboe 	if (rq_data_dir(rq) == WRITE)
29686db1e29SJens Axboe 		bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
29786db1e29SJens Axboe 
29868154e90SFUJITA Tomonori 	if (do_copy)
29968154e90SFUJITA Tomonori 		rq->cmd_flags |= REQ_COPY_USER;
30068154e90SFUJITA Tomonori 
30186db1e29SJens Axboe 	blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
30286db1e29SJens Axboe 	blk_queue_bounce(q, &rq->bio);
30386db1e29SJens Axboe 	rq->buffer = rq->data = NULL;
30486db1e29SJens Axboe 	return 0;
30586db1e29SJens Axboe }
30686db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_kern);
307