xref: /openbmc/linux/block/blk-map.c (revision f5d632d1)
1b2441318SGreg Kroah-Hartman // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
286db1e29SJens Axboe /*
386db1e29SJens Axboe  * Functions related to mapping data to requests
486db1e29SJens Axboe  */
586db1e29SJens Axboe #include <linux/kernel.h>
668db0cf1SIngo Molnar #include <linux/sched/task_stack.h>
786db1e29SJens Axboe #include <linux/module.h>
886db1e29SJens Axboe #include <linux/bio.h>
986db1e29SJens Axboe #include <linux/blkdev.h>
1026e49cfcSKent Overstreet #include <linux/uio.h>
1186db1e29SJens Axboe 
1286db1e29SJens Axboe #include "blk.h"
1386db1e29SJens Axboe 
14130879f1SChristoph Hellwig struct bio_map_data {
15f3256075SChristoph Hellwig 	bool is_our_pages : 1;
16f3256075SChristoph Hellwig 	bool is_null_mapped : 1;
17130879f1SChristoph Hellwig 	struct iov_iter iter;
18130879f1SChristoph Hellwig 	struct iovec iov[];
19130879f1SChristoph Hellwig };
20130879f1SChristoph Hellwig 
21130879f1SChristoph Hellwig static struct bio_map_data *bio_alloc_map_data(struct iov_iter *data,
22130879f1SChristoph Hellwig 					       gfp_t gfp_mask)
23130879f1SChristoph Hellwig {
24130879f1SChristoph Hellwig 	struct bio_map_data *bmd;
25130879f1SChristoph Hellwig 
26130879f1SChristoph Hellwig 	if (data->nr_segs > UIO_MAXIOV)
27130879f1SChristoph Hellwig 		return NULL;
28130879f1SChristoph Hellwig 
29130879f1SChristoph Hellwig 	bmd = kmalloc(struct_size(bmd, iov, data->nr_segs), gfp_mask);
30130879f1SChristoph Hellwig 	if (!bmd)
31130879f1SChristoph Hellwig 		return NULL;
32130879f1SChristoph Hellwig 	memcpy(bmd->iov, data->iov, sizeof(struct iovec) * data->nr_segs);
33130879f1SChristoph Hellwig 	bmd->iter = *data;
34130879f1SChristoph Hellwig 	bmd->iter.iov = bmd->iov;
35130879f1SChristoph Hellwig 	return bmd;
36130879f1SChristoph Hellwig }
37130879f1SChristoph Hellwig 
38130879f1SChristoph Hellwig /**
39130879f1SChristoph Hellwig  * bio_copy_from_iter - copy all pages from iov_iter to bio
40130879f1SChristoph Hellwig  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as destination
41130879f1SChristoph Hellwig  * @iter: iov_iter as source
42130879f1SChristoph Hellwig  *
43130879f1SChristoph Hellwig  * Copy all pages from iov_iter to bio.
44130879f1SChristoph Hellwig  * Returns 0 on success, or error on failure.
45130879f1SChristoph Hellwig  */
46130879f1SChristoph Hellwig static int bio_copy_from_iter(struct bio *bio, struct iov_iter *iter)
47130879f1SChristoph Hellwig {
48130879f1SChristoph Hellwig 	struct bio_vec *bvec;
49130879f1SChristoph Hellwig 	struct bvec_iter_all iter_all;
50130879f1SChristoph Hellwig 
51130879f1SChristoph Hellwig 	bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
52130879f1SChristoph Hellwig 		ssize_t ret;
53130879f1SChristoph Hellwig 
54130879f1SChristoph Hellwig 		ret = copy_page_from_iter(bvec->bv_page,
55130879f1SChristoph Hellwig 					  bvec->bv_offset,
56130879f1SChristoph Hellwig 					  bvec->bv_len,
57130879f1SChristoph Hellwig 					  iter);
58130879f1SChristoph Hellwig 
59130879f1SChristoph Hellwig 		if (!iov_iter_count(iter))
60130879f1SChristoph Hellwig 			break;
61130879f1SChristoph Hellwig 
62130879f1SChristoph Hellwig 		if (ret < bvec->bv_len)
63130879f1SChristoph Hellwig 			return -EFAULT;
64130879f1SChristoph Hellwig 	}
65130879f1SChristoph Hellwig 
66130879f1SChristoph Hellwig 	return 0;
67130879f1SChristoph Hellwig }
68130879f1SChristoph Hellwig 
69130879f1SChristoph Hellwig /**
70130879f1SChristoph Hellwig  * bio_copy_to_iter - copy all pages from bio to iov_iter
71130879f1SChristoph Hellwig  * @bio: The &struct bio which describes the I/O as source
72130879f1SChristoph Hellwig  * @iter: iov_iter as destination
73130879f1SChristoph Hellwig  *
74130879f1SChristoph Hellwig  * Copy all pages from bio to iov_iter.
75130879f1SChristoph Hellwig  * Returns 0 on success, or error on failure.
76130879f1SChristoph Hellwig  */
77130879f1SChristoph Hellwig static int bio_copy_to_iter(struct bio *bio, struct iov_iter iter)
78130879f1SChristoph Hellwig {
79130879f1SChristoph Hellwig 	struct bio_vec *bvec;
80130879f1SChristoph Hellwig 	struct bvec_iter_all iter_all;
81130879f1SChristoph Hellwig 
82130879f1SChristoph Hellwig 	bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
83130879f1SChristoph Hellwig 		ssize_t ret;
84130879f1SChristoph Hellwig 
85130879f1SChristoph Hellwig 		ret = copy_page_to_iter(bvec->bv_page,
86130879f1SChristoph Hellwig 					bvec->bv_offset,
87130879f1SChristoph Hellwig 					bvec->bv_len,
88130879f1SChristoph Hellwig 					&iter);
89130879f1SChristoph Hellwig 
90130879f1SChristoph Hellwig 		if (!iov_iter_count(&iter))
91130879f1SChristoph Hellwig 			break;
92130879f1SChristoph Hellwig 
93130879f1SChristoph Hellwig 		if (ret < bvec->bv_len)
94130879f1SChristoph Hellwig 			return -EFAULT;
95130879f1SChristoph Hellwig 	}
96130879f1SChristoph Hellwig 
97130879f1SChristoph Hellwig 	return 0;
98130879f1SChristoph Hellwig }
99130879f1SChristoph Hellwig 
100130879f1SChristoph Hellwig /**
101130879f1SChristoph Hellwig  *	bio_uncopy_user	-	finish previously mapped bio
102130879f1SChristoph Hellwig  *	@bio: bio being terminated
103130879f1SChristoph Hellwig  *
104130879f1SChristoph Hellwig  *	Free pages allocated from bio_copy_user_iov() and write back data
105130879f1SChristoph Hellwig  *	to user space in case of a read.
106130879f1SChristoph Hellwig  */
107130879f1SChristoph Hellwig static int bio_uncopy_user(struct bio *bio)
108130879f1SChristoph Hellwig {
109130879f1SChristoph Hellwig 	struct bio_map_data *bmd = bio->bi_private;
110130879f1SChristoph Hellwig 	int ret = 0;
111130879f1SChristoph Hellwig 
1123310eebaSChristoph Hellwig 	if (!bmd->is_null_mapped) {
113130879f1SChristoph Hellwig 		/*
114130879f1SChristoph Hellwig 		 * if we're in a workqueue, the request is orphaned, so
115130879f1SChristoph Hellwig 		 * don't copy into a random user address space, just free
116130879f1SChristoph Hellwig 		 * and return -EINTR so user space doesn't expect any data.
117130879f1SChristoph Hellwig 		 */
118130879f1SChristoph Hellwig 		if (!current->mm)
119130879f1SChristoph Hellwig 			ret = -EINTR;
120130879f1SChristoph Hellwig 		else if (bio_data_dir(bio) == READ)
121130879f1SChristoph Hellwig 			ret = bio_copy_to_iter(bio, bmd->iter);
122130879f1SChristoph Hellwig 		if (bmd->is_our_pages)
123130879f1SChristoph Hellwig 			bio_free_pages(bio);
124130879f1SChristoph Hellwig 	}
125130879f1SChristoph Hellwig 	kfree(bmd);
126130879f1SChristoph Hellwig 	return ret;
127130879f1SChristoph Hellwig }
128130879f1SChristoph Hellwig 
1297589ad67SChristoph Hellwig static int bio_copy_user_iov(struct request *rq, struct rq_map_data *map_data,
1307589ad67SChristoph Hellwig 		struct iov_iter *iter, gfp_t gfp_mask)
131130879f1SChristoph Hellwig {
132130879f1SChristoph Hellwig 	struct bio_map_data *bmd;
133130879f1SChristoph Hellwig 	struct page *page;
134393bb12eSChristoph Hellwig 	struct bio *bio;
135130879f1SChristoph Hellwig 	int i = 0, ret;
136130879f1SChristoph Hellwig 	int nr_pages;
137130879f1SChristoph Hellwig 	unsigned int len = iter->count;
138130879f1SChristoph Hellwig 	unsigned int offset = map_data ? offset_in_page(map_data->offset) : 0;
139130879f1SChristoph Hellwig 
140130879f1SChristoph Hellwig 	bmd = bio_alloc_map_data(iter, gfp_mask);
141130879f1SChristoph Hellwig 	if (!bmd)
1427589ad67SChristoph Hellwig 		return -ENOMEM;
143130879f1SChristoph Hellwig 
144130879f1SChristoph Hellwig 	/*
145130879f1SChristoph Hellwig 	 * We need to do a deep copy of the iov_iter including the iovecs.
146130879f1SChristoph Hellwig 	 * The caller provided iov might point to an on-stack or otherwise
147130879f1SChristoph Hellwig 	 * shortlived one.
148130879f1SChristoph Hellwig 	 */
149f3256075SChristoph Hellwig 	bmd->is_our_pages = !map_data;
15003859717SChristoph Hellwig 	bmd->is_null_mapped = (map_data && map_data->null_mapped);
151130879f1SChristoph Hellwig 
1525f7136dbSMatthew Wilcox (Oracle) 	nr_pages = bio_max_segs(DIV_ROUND_UP(offset + len, PAGE_SIZE));
153130879f1SChristoph Hellwig 
154130879f1SChristoph Hellwig 	ret = -ENOMEM;
155066ff571SChristoph Hellwig 	bio = bio_kmalloc(nr_pages, gfp_mask);
156130879f1SChristoph Hellwig 	if (!bio)
157130879f1SChristoph Hellwig 		goto out_bmd;
158066ff571SChristoph Hellwig 	bio_init(bio, NULL, bio->bi_inline_vecs, nr_pages, req_op(rq));
159130879f1SChristoph Hellwig 
160130879f1SChristoph Hellwig 	if (map_data) {
161*f5d632d1SJens Axboe 		nr_pages = 1U << map_data->page_order;
162130879f1SChristoph Hellwig 		i = map_data->offset / PAGE_SIZE;
163130879f1SChristoph Hellwig 	}
164130879f1SChristoph Hellwig 	while (len) {
165130879f1SChristoph Hellwig 		unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
166130879f1SChristoph Hellwig 
167130879f1SChristoph Hellwig 		bytes -= offset;
168130879f1SChristoph Hellwig 
169130879f1SChristoph Hellwig 		if (bytes > len)
170130879f1SChristoph Hellwig 			bytes = len;
171130879f1SChristoph Hellwig 
172130879f1SChristoph Hellwig 		if (map_data) {
173130879f1SChristoph Hellwig 			if (i == map_data->nr_entries * nr_pages) {
174130879f1SChristoph Hellwig 				ret = -ENOMEM;
1757589ad67SChristoph Hellwig 				goto cleanup;
176130879f1SChristoph Hellwig 			}
177130879f1SChristoph Hellwig 
178130879f1SChristoph Hellwig 			page = map_data->pages[i / nr_pages];
179130879f1SChristoph Hellwig 			page += (i % nr_pages);
180130879f1SChristoph Hellwig 
181130879f1SChristoph Hellwig 			i++;
182130879f1SChristoph Hellwig 		} else {
183ce288e05SChristoph Hellwig 			page = alloc_page(GFP_NOIO | gfp_mask);
184130879f1SChristoph Hellwig 			if (!page) {
185130879f1SChristoph Hellwig 				ret = -ENOMEM;
1867589ad67SChristoph Hellwig 				goto cleanup;
187130879f1SChristoph Hellwig 			}
188130879f1SChristoph Hellwig 		}
189130879f1SChristoph Hellwig 
1907589ad67SChristoph Hellwig 		if (bio_add_pc_page(rq->q, bio, page, bytes, offset) < bytes) {
191130879f1SChristoph Hellwig 			if (!map_data)
192130879f1SChristoph Hellwig 				__free_page(page);
193130879f1SChristoph Hellwig 			break;
194130879f1SChristoph Hellwig 		}
195130879f1SChristoph Hellwig 
196130879f1SChristoph Hellwig 		len -= bytes;
197130879f1SChristoph Hellwig 		offset = 0;
198130879f1SChristoph Hellwig 	}
199130879f1SChristoph Hellwig 
200130879f1SChristoph Hellwig 	if (map_data)
201130879f1SChristoph Hellwig 		map_data->offset += bio->bi_iter.bi_size;
202130879f1SChristoph Hellwig 
203130879f1SChristoph Hellwig 	/*
204130879f1SChristoph Hellwig 	 * success
205130879f1SChristoph Hellwig 	 */
206130879f1SChristoph Hellwig 	if ((iov_iter_rw(iter) == WRITE &&
207130879f1SChristoph Hellwig 	     (!map_data || !map_data->null_mapped)) ||
208130879f1SChristoph Hellwig 	    (map_data && map_data->from_user)) {
209130879f1SChristoph Hellwig 		ret = bio_copy_from_iter(bio, iter);
210130879f1SChristoph Hellwig 		if (ret)
211130879f1SChristoph Hellwig 			goto cleanup;
212130879f1SChristoph Hellwig 	} else {
213130879f1SChristoph Hellwig 		if (bmd->is_our_pages)
214130879f1SChristoph Hellwig 			zero_fill_bio(bio);
215130879f1SChristoph Hellwig 		iov_iter_advance(iter, bio->bi_iter.bi_size);
216130879f1SChristoph Hellwig 	}
217130879f1SChristoph Hellwig 
218130879f1SChristoph Hellwig 	bio->bi_private = bmd;
2197589ad67SChristoph Hellwig 
220393bb12eSChristoph Hellwig 	ret = blk_rq_append_bio(rq, bio);
2217589ad67SChristoph Hellwig 	if (ret)
2227589ad67SChristoph Hellwig 		goto cleanup;
2237589ad67SChristoph Hellwig 	return 0;
224130879f1SChristoph Hellwig cleanup:
225130879f1SChristoph Hellwig 	if (!map_data)
226130879f1SChristoph Hellwig 		bio_free_pages(bio);
227066ff571SChristoph Hellwig 	bio_uninit(bio);
228066ff571SChristoph Hellwig 	kfree(bio);
229130879f1SChristoph Hellwig out_bmd:
230130879f1SChristoph Hellwig 	kfree(bmd);
2317589ad67SChristoph Hellwig 	return ret;
232130879f1SChristoph Hellwig }
233130879f1SChristoph Hellwig 
2347589ad67SChristoph Hellwig static int bio_map_user_iov(struct request *rq, struct iov_iter *iter,
2357589ad67SChristoph Hellwig 		gfp_t gfp_mask)
236130879f1SChristoph Hellwig {
2377589ad67SChristoph Hellwig 	unsigned int max_sectors = queue_max_hw_sectors(rq->q);
238066ff571SChristoph Hellwig 	unsigned int nr_vecs = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_VECS);
239393bb12eSChristoph Hellwig 	struct bio *bio;
240130879f1SChristoph Hellwig 	int ret;
2417589ad67SChristoph Hellwig 	int j;
242130879f1SChristoph Hellwig 
243130879f1SChristoph Hellwig 	if (!iov_iter_count(iter))
2447589ad67SChristoph Hellwig 		return -EINVAL;
245130879f1SChristoph Hellwig 
246066ff571SChristoph Hellwig 	bio = bio_kmalloc(nr_vecs, gfp_mask);
247130879f1SChristoph Hellwig 	if (!bio)
2487589ad67SChristoph Hellwig 		return -ENOMEM;
249066ff571SChristoph Hellwig 	bio_init(bio, NULL, bio->bi_inline_vecs, nr_vecs, req_op(rq));
250130879f1SChristoph Hellwig 
251130879f1SChristoph Hellwig 	while (iov_iter_count(iter)) {
252130879f1SChristoph Hellwig 		struct page **pages;
253130879f1SChristoph Hellwig 		ssize_t bytes;
254130879f1SChristoph Hellwig 		size_t offs, added = 0;
255130879f1SChristoph Hellwig 		int npages;
256130879f1SChristoph Hellwig 
257480cb846SAl Viro 		bytes = iov_iter_get_pages_alloc2(iter, &pages, LONG_MAX, &offs);
258130879f1SChristoph Hellwig 		if (unlikely(bytes <= 0)) {
259130879f1SChristoph Hellwig 			ret = bytes ? bytes : -EFAULT;
260130879f1SChristoph Hellwig 			goto out_unmap;
261130879f1SChristoph Hellwig 		}
262130879f1SChristoph Hellwig 
263130879f1SChristoph Hellwig 		npages = DIV_ROUND_UP(offs + bytes, PAGE_SIZE);
264130879f1SChristoph Hellwig 
2657ab89db9SMichal Orzel 		if (unlikely(offs & queue_dma_alignment(rq->q)))
266130879f1SChristoph Hellwig 			j = 0;
2677ab89db9SMichal Orzel 		else {
268130879f1SChristoph Hellwig 			for (j = 0; j < npages; j++) {
269130879f1SChristoph Hellwig 				struct page *page = pages[j];
270130879f1SChristoph Hellwig 				unsigned int n = PAGE_SIZE - offs;
271130879f1SChristoph Hellwig 				bool same_page = false;
272130879f1SChristoph Hellwig 
273130879f1SChristoph Hellwig 				if (n > bytes)
274130879f1SChristoph Hellwig 					n = bytes;
275130879f1SChristoph Hellwig 
2767589ad67SChristoph Hellwig 				if (!bio_add_hw_page(rq->q, bio, page, n, offs,
277e4581105SChristoph Hellwig 						     max_sectors, &same_page)) {
278130879f1SChristoph Hellwig 					if (same_page)
279130879f1SChristoph Hellwig 						put_page(page);
280130879f1SChristoph Hellwig 					break;
281130879f1SChristoph Hellwig 				}
282130879f1SChristoph Hellwig 
283130879f1SChristoph Hellwig 				added += n;
284130879f1SChristoph Hellwig 				bytes -= n;
285130879f1SChristoph Hellwig 				offs = 0;
286130879f1SChristoph Hellwig 			}
287130879f1SChristoph Hellwig 		}
288130879f1SChristoph Hellwig 		/*
289130879f1SChristoph Hellwig 		 * release the pages we didn't map into the bio, if any
290130879f1SChristoph Hellwig 		 */
291130879f1SChristoph Hellwig 		while (j < npages)
292130879f1SChristoph Hellwig 			put_page(pages[j++]);
293130879f1SChristoph Hellwig 		kvfree(pages);
294130879f1SChristoph Hellwig 		/* couldn't stuff something into bio? */
295480cb846SAl Viro 		if (bytes) {
296480cb846SAl Viro 			iov_iter_revert(iter, bytes);
297130879f1SChristoph Hellwig 			break;
298130879f1SChristoph Hellwig 		}
299480cb846SAl Viro 	}
300130879f1SChristoph Hellwig 
301393bb12eSChristoph Hellwig 	ret = blk_rq_append_bio(rq, bio);
3027589ad67SChristoph Hellwig 	if (ret)
303393bb12eSChristoph Hellwig 		goto out_unmap;
3047589ad67SChristoph Hellwig 	return 0;
3057589ad67SChristoph Hellwig 
306130879f1SChristoph Hellwig  out_unmap:
307130879f1SChristoph Hellwig 	bio_release_pages(bio, false);
308066ff571SChristoph Hellwig 	bio_uninit(bio);
309066ff571SChristoph Hellwig 	kfree(bio);
3107589ad67SChristoph Hellwig 	return ret;
311130879f1SChristoph Hellwig }
312130879f1SChristoph Hellwig 
313130879f1SChristoph Hellwig static void bio_invalidate_vmalloc_pages(struct bio *bio)
314130879f1SChristoph Hellwig {
315f358afc5SChristoph Hellwig #ifdef ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_KERNEL_VMAP_RANGE
316130879f1SChristoph Hellwig 	if (bio->bi_private && !op_is_write(bio_op(bio))) {
317130879f1SChristoph Hellwig 		unsigned long i, len = 0;
318130879f1SChristoph Hellwig 
319130879f1SChristoph Hellwig 		for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++)
320130879f1SChristoph Hellwig 			len += bio->bi_io_vec[i].bv_len;
321130879f1SChristoph Hellwig 		invalidate_kernel_vmap_range(bio->bi_private, len);
322130879f1SChristoph Hellwig 	}
323130879f1SChristoph Hellwig #endif
324130879f1SChristoph Hellwig }
325130879f1SChristoph Hellwig 
326130879f1SChristoph Hellwig static void bio_map_kern_endio(struct bio *bio)
327130879f1SChristoph Hellwig {
328130879f1SChristoph Hellwig 	bio_invalidate_vmalloc_pages(bio);
329066ff571SChristoph Hellwig 	bio_uninit(bio);
330066ff571SChristoph Hellwig 	kfree(bio);
331130879f1SChristoph Hellwig }
332130879f1SChristoph Hellwig 
333130879f1SChristoph Hellwig /**
334130879f1SChristoph Hellwig  *	bio_map_kern	-	map kernel address into bio
335130879f1SChristoph Hellwig  *	@q: the struct request_queue for the bio
336130879f1SChristoph Hellwig  *	@data: pointer to buffer to map
337130879f1SChristoph Hellwig  *	@len: length in bytes
338130879f1SChristoph Hellwig  *	@gfp_mask: allocation flags for bio allocation
339130879f1SChristoph Hellwig  *
340130879f1SChristoph Hellwig  *	Map the kernel address into a bio suitable for io to a block
341130879f1SChristoph Hellwig  *	device. Returns an error pointer in case of error.
342130879f1SChristoph Hellwig  */
343130879f1SChristoph Hellwig static struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *q, void *data,
344130879f1SChristoph Hellwig 		unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
345130879f1SChristoph Hellwig {
346130879f1SChristoph Hellwig 	unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
347130879f1SChristoph Hellwig 	unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
348130879f1SChristoph Hellwig 	unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
349130879f1SChristoph Hellwig 	const int nr_pages = end - start;
350130879f1SChristoph Hellwig 	bool is_vmalloc = is_vmalloc_addr(data);
351130879f1SChristoph Hellwig 	struct page *page;
352130879f1SChristoph Hellwig 	int offset, i;
353130879f1SChristoph Hellwig 	struct bio *bio;
354130879f1SChristoph Hellwig 
355066ff571SChristoph Hellwig 	bio = bio_kmalloc(nr_pages, gfp_mask);
356130879f1SChristoph Hellwig 	if (!bio)
357130879f1SChristoph Hellwig 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
358066ff571SChristoph Hellwig 	bio_init(bio, NULL, bio->bi_inline_vecs, nr_pages, 0);
359130879f1SChristoph Hellwig 
360130879f1SChristoph Hellwig 	if (is_vmalloc) {
361130879f1SChristoph Hellwig 		flush_kernel_vmap_range(data, len);
362130879f1SChristoph Hellwig 		bio->bi_private = data;
363130879f1SChristoph Hellwig 	}
364130879f1SChristoph Hellwig 
365130879f1SChristoph Hellwig 	offset = offset_in_page(kaddr);
366130879f1SChristoph Hellwig 	for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
367130879f1SChristoph Hellwig 		unsigned int bytes = PAGE_SIZE - offset;
368130879f1SChristoph Hellwig 
369130879f1SChristoph Hellwig 		if (len <= 0)
370130879f1SChristoph Hellwig 			break;
371130879f1SChristoph Hellwig 
372130879f1SChristoph Hellwig 		if (bytes > len)
373130879f1SChristoph Hellwig 			bytes = len;
374130879f1SChristoph Hellwig 
375130879f1SChristoph Hellwig 		if (!is_vmalloc)
376130879f1SChristoph Hellwig 			page = virt_to_page(data);
377130879f1SChristoph Hellwig 		else
378130879f1SChristoph Hellwig 			page = vmalloc_to_page(data);
379130879f1SChristoph Hellwig 		if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes,
380130879f1SChristoph Hellwig 				    offset) < bytes) {
381130879f1SChristoph Hellwig 			/* we don't support partial mappings */
382066ff571SChristoph Hellwig 			bio_uninit(bio);
383066ff571SChristoph Hellwig 			kfree(bio);
384130879f1SChristoph Hellwig 			return ERR_PTR(-EINVAL);
385130879f1SChristoph Hellwig 		}
386130879f1SChristoph Hellwig 
387130879f1SChristoph Hellwig 		data += bytes;
388130879f1SChristoph Hellwig 		len -= bytes;
389130879f1SChristoph Hellwig 		offset = 0;
390130879f1SChristoph Hellwig 	}
391130879f1SChristoph Hellwig 
392130879f1SChristoph Hellwig 	bio->bi_end_io = bio_map_kern_endio;
393130879f1SChristoph Hellwig 	return bio;
394130879f1SChristoph Hellwig }
395130879f1SChristoph Hellwig 
396130879f1SChristoph Hellwig static void bio_copy_kern_endio(struct bio *bio)
397130879f1SChristoph Hellwig {
398130879f1SChristoph Hellwig 	bio_free_pages(bio);
399066ff571SChristoph Hellwig 	bio_uninit(bio);
400066ff571SChristoph Hellwig 	kfree(bio);
401130879f1SChristoph Hellwig }
402130879f1SChristoph Hellwig 
403130879f1SChristoph Hellwig static void bio_copy_kern_endio_read(struct bio *bio)
404130879f1SChristoph Hellwig {
405130879f1SChristoph Hellwig 	char *p = bio->bi_private;
406130879f1SChristoph Hellwig 	struct bio_vec *bvec;
407130879f1SChristoph Hellwig 	struct bvec_iter_all iter_all;
408130879f1SChristoph Hellwig 
409130879f1SChristoph Hellwig 	bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
410d24920e2SChristoph Hellwig 		memcpy_from_bvec(p, bvec);
411130879f1SChristoph Hellwig 		p += bvec->bv_len;
412130879f1SChristoph Hellwig 	}
413130879f1SChristoph Hellwig 
414130879f1SChristoph Hellwig 	bio_copy_kern_endio(bio);
415130879f1SChristoph Hellwig }
416130879f1SChristoph Hellwig 
417130879f1SChristoph Hellwig /**
418130879f1SChristoph Hellwig  *	bio_copy_kern	-	copy kernel address into bio
419130879f1SChristoph Hellwig  *	@q: the struct request_queue for the bio
420130879f1SChristoph Hellwig  *	@data: pointer to buffer to copy
421130879f1SChristoph Hellwig  *	@len: length in bytes
422130879f1SChristoph Hellwig  *	@gfp_mask: allocation flags for bio and page allocation
423130879f1SChristoph Hellwig  *	@reading: data direction is READ
424130879f1SChristoph Hellwig  *
425130879f1SChristoph Hellwig  *	copy the kernel address into a bio suitable for io to a block
426130879f1SChristoph Hellwig  *	device. Returns an error pointer in case of error.
427130879f1SChristoph Hellwig  */
428130879f1SChristoph Hellwig static struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *q, void *data,
429130879f1SChristoph Hellwig 		unsigned int len, gfp_t gfp_mask, int reading)
430130879f1SChristoph Hellwig {
431130879f1SChristoph Hellwig 	unsigned long kaddr = (unsigned long)data;
432130879f1SChristoph Hellwig 	unsigned long end = (kaddr + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
433130879f1SChristoph Hellwig 	unsigned long start = kaddr >> PAGE_SHIFT;
434130879f1SChristoph Hellwig 	struct bio *bio;
435130879f1SChristoph Hellwig 	void *p = data;
436130879f1SChristoph Hellwig 	int nr_pages = 0;
437130879f1SChristoph Hellwig 
438130879f1SChristoph Hellwig 	/*
439130879f1SChristoph Hellwig 	 * Overflow, abort
440130879f1SChristoph Hellwig 	 */
441130879f1SChristoph Hellwig 	if (end < start)
442130879f1SChristoph Hellwig 		return ERR_PTR(-EINVAL);
443130879f1SChristoph Hellwig 
444130879f1SChristoph Hellwig 	nr_pages = end - start;
445066ff571SChristoph Hellwig 	bio = bio_kmalloc(nr_pages, gfp_mask);
446130879f1SChristoph Hellwig 	if (!bio)
447130879f1SChristoph Hellwig 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
448066ff571SChristoph Hellwig 	bio_init(bio, NULL, bio->bi_inline_vecs, nr_pages, 0);
449130879f1SChristoph Hellwig 
450130879f1SChristoph Hellwig 	while (len) {
451130879f1SChristoph Hellwig 		struct page *page;
452130879f1SChristoph Hellwig 		unsigned int bytes = PAGE_SIZE;
453130879f1SChristoph Hellwig 
454130879f1SChristoph Hellwig 		if (bytes > len)
455130879f1SChristoph Hellwig 			bytes = len;
456130879f1SChristoph Hellwig 
457cc8f7fe1SHaimin Zhang 		page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_ZERO | gfp_mask);
458130879f1SChristoph Hellwig 		if (!page)
459130879f1SChristoph Hellwig 			goto cleanup;
460130879f1SChristoph Hellwig 
461130879f1SChristoph Hellwig 		if (!reading)
462130879f1SChristoph Hellwig 			memcpy(page_address(page), p, bytes);
463130879f1SChristoph Hellwig 
464130879f1SChristoph Hellwig 		if (bio_add_pc_page(q, bio, page, bytes, 0) < bytes)
465130879f1SChristoph Hellwig 			break;
466130879f1SChristoph Hellwig 
467130879f1SChristoph Hellwig 		len -= bytes;
468130879f1SChristoph Hellwig 		p += bytes;
469130879f1SChristoph Hellwig 	}
470130879f1SChristoph Hellwig 
471130879f1SChristoph Hellwig 	if (reading) {
472130879f1SChristoph Hellwig 		bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio_read;
473130879f1SChristoph Hellwig 		bio->bi_private = data;
474130879f1SChristoph Hellwig 	} else {
475130879f1SChristoph Hellwig 		bio->bi_end_io = bio_copy_kern_endio;
476130879f1SChristoph Hellwig 	}
477130879f1SChristoph Hellwig 
478130879f1SChristoph Hellwig 	return bio;
479130879f1SChristoph Hellwig 
480130879f1SChristoph Hellwig cleanup:
481130879f1SChristoph Hellwig 	bio_free_pages(bio);
482066ff571SChristoph Hellwig 	bio_uninit(bio);
483066ff571SChristoph Hellwig 	kfree(bio);
484130879f1SChristoph Hellwig 	return ERR_PTR(-ENOMEM);
485130879f1SChristoph Hellwig }
486130879f1SChristoph Hellwig 
48798d61d5bSChristoph Hellwig /*
4880abc2a10SJens Axboe  * Append a bio to a passthrough request.  Only works if the bio can be merged
4890abc2a10SJens Axboe  * into the request based on the driver constraints.
49098d61d5bSChristoph Hellwig  */
491393bb12eSChristoph Hellwig int blk_rq_append_bio(struct request *rq, struct bio *bio)
49286db1e29SJens Axboe {
49314ccb66bSChristoph Hellwig 	struct bvec_iter iter;
49414ccb66bSChristoph Hellwig 	struct bio_vec bv;
49514ccb66bSChristoph Hellwig 	unsigned int nr_segs = 0;
4960abc2a10SJens Axboe 
497393bb12eSChristoph Hellwig 	bio_for_each_bvec(bv, bio, iter)
49814ccb66bSChristoph Hellwig 		nr_segs++;
49914ccb66bSChristoph Hellwig 
50098d61d5bSChristoph Hellwig 	if (!rq->bio) {
501393bb12eSChristoph Hellwig 		blk_rq_bio_prep(rq, bio, nr_segs);
50298d61d5bSChristoph Hellwig 	} else {
503393bb12eSChristoph Hellwig 		if (!ll_back_merge_fn(rq, bio, nr_segs))
50486db1e29SJens Axboe 			return -EINVAL;
505393bb12eSChristoph Hellwig 		rq->biotail->bi_next = bio;
506393bb12eSChristoph Hellwig 		rq->biotail = bio;
507393bb12eSChristoph Hellwig 		rq->__data_len += (bio)->bi_iter.bi_size;
508393bb12eSChristoph Hellwig 		bio_crypt_free_ctx(bio);
50986db1e29SJens Axboe 	}
51098d61d5bSChristoph Hellwig 
51186db1e29SJens Axboe 	return 0;
51286db1e29SJens Axboe }
51398d61d5bSChristoph Hellwig EXPORT_SYMBOL(blk_rq_append_bio);
51486db1e29SJens Axboe 
51586db1e29SJens Axboe /**
516aebf526bSChristoph Hellwig  * blk_rq_map_user_iov - map user data to a request, for passthrough requests
51786db1e29SJens Axboe  * @q:		request queue where request should be inserted
51886db1e29SJens Axboe  * @rq:		request to map data to
519152e283fSFUJITA Tomonori  * @map_data:   pointer to the rq_map_data holding pages (if necessary)
52026e49cfcSKent Overstreet  * @iter:	iovec iterator
521a3bce90eSFUJITA Tomonori  * @gfp_mask:	memory allocation flags
52286db1e29SJens Axboe  *
52386db1e29SJens Axboe  * Description:
524710027a4SRandy Dunlap  *    Data will be mapped directly for zero copy I/O, if possible. Otherwise
52586db1e29SJens Axboe  *    a kernel bounce buffer is used.
52686db1e29SJens Axboe  *
527710027a4SRandy Dunlap  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of I/O, while
52886db1e29SJens Axboe  *    still in process context.
52986db1e29SJens Axboe  */
53086db1e29SJens Axboe int blk_rq_map_user_iov(struct request_queue *q, struct request *rq,
53126e49cfcSKent Overstreet 			struct rq_map_data *map_data,
53226e49cfcSKent Overstreet 			const struct iov_iter *iter, gfp_t gfp_mask)
53386db1e29SJens Axboe {
534357f435dSAl Viro 	bool copy = false;
535357f435dSAl Viro 	unsigned long align = q->dma_pad_mask | queue_dma_alignment(q);
5364d6af73dSChristoph Hellwig 	struct bio *bio = NULL;
5374d6af73dSChristoph Hellwig 	struct iov_iter i;
53869e0927bSDouglas Gilbert 	int ret = -EINVAL;
53986db1e29SJens Axboe 
540a0ac402cSLinus Torvalds 	if (!iter_is_iovec(iter))
541a0ac402cSLinus Torvalds 		goto fail;
542a0ac402cSLinus Torvalds 
543357f435dSAl Viro 	if (map_data)
5444d6af73dSChristoph Hellwig 		copy = true;
545393bb12eSChristoph Hellwig 	else if (blk_queue_may_bounce(q))
546393bb12eSChristoph Hellwig 		copy = true;
547357f435dSAl Viro 	else if (iov_iter_alignment(iter) & align)
548357f435dSAl Viro 		copy = true;
549357f435dSAl Viro 	else if (queue_virt_boundary(q))
550357f435dSAl Viro 		copy = queue_virt_boundary(q) & iov_iter_gap_alignment(iter);
551afdc1a78SFUJITA Tomonori 
5524d6af73dSChristoph Hellwig 	i = *iter;
5534d6af73dSChristoph Hellwig 	do {
5547589ad67SChristoph Hellwig 		if (copy)
5557589ad67SChristoph Hellwig 			ret = bio_copy_user_iov(rq, map_data, &i, gfp_mask);
5567589ad67SChristoph Hellwig 		else
5577589ad67SChristoph Hellwig 			ret = bio_map_user_iov(rq, &i, gfp_mask);
5584d6af73dSChristoph Hellwig 		if (ret)
5594d6af73dSChristoph Hellwig 			goto unmap_rq;
5604d6af73dSChristoph Hellwig 		if (!bio)
5614d6af73dSChristoph Hellwig 			bio = rq->bio;
5624d6af73dSChristoph Hellwig 	} while (iov_iter_count(&i));
56386db1e29SJens Axboe 
56486db1e29SJens Axboe 	return 0;
5654d6af73dSChristoph Hellwig 
5664d6af73dSChristoph Hellwig unmap_rq:
5673b7995a9SYang Yingliang 	blk_rq_unmap_user(bio);
568a0ac402cSLinus Torvalds fail:
5694d6af73dSChristoph Hellwig 	rq->bio = NULL;
57069e0927bSDouglas Gilbert 	return ret;
57186db1e29SJens Axboe }
572152e283fSFUJITA Tomonori EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_user_iov);
57386db1e29SJens Axboe 
574ddad8dd0SChristoph Hellwig int blk_rq_map_user(struct request_queue *q, struct request *rq,
575ddad8dd0SChristoph Hellwig 		    struct rq_map_data *map_data, void __user *ubuf,
576ddad8dd0SChristoph Hellwig 		    unsigned long len, gfp_t gfp_mask)
577ddad8dd0SChristoph Hellwig {
57826e49cfcSKent Overstreet 	struct iovec iov;
57926e49cfcSKent Overstreet 	struct iov_iter i;
5808f7e885aSAl Viro 	int ret = import_single_range(rq_data_dir(rq), ubuf, len, &iov, &i);
581ddad8dd0SChristoph Hellwig 
5828f7e885aSAl Viro 	if (unlikely(ret < 0))
5838f7e885aSAl Viro 		return ret;
584ddad8dd0SChristoph Hellwig 
58526e49cfcSKent Overstreet 	return blk_rq_map_user_iov(q, rq, map_data, &i, gfp_mask);
586ddad8dd0SChristoph Hellwig }
587ddad8dd0SChristoph Hellwig EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_user);
588ddad8dd0SChristoph Hellwig 
58986db1e29SJens Axboe /**
59086db1e29SJens Axboe  * blk_rq_unmap_user - unmap a request with user data
59186db1e29SJens Axboe  * @bio:	       start of bio list
59286db1e29SJens Axboe  *
59386db1e29SJens Axboe  * Description:
59486db1e29SJens Axboe  *    Unmap a rq previously mapped by blk_rq_map_user(). The caller must
59586db1e29SJens Axboe  *    supply the original rq->bio from the blk_rq_map_user() return, since
596710027a4SRandy Dunlap  *    the I/O completion may have changed rq->bio.
59786db1e29SJens Axboe  */
59886db1e29SJens Axboe int blk_rq_unmap_user(struct bio *bio)
59986db1e29SJens Axboe {
600393bb12eSChristoph Hellwig 	struct bio *next_bio;
60186db1e29SJens Axboe 	int ret = 0, ret2;
60286db1e29SJens Axboe 
60386db1e29SJens Axboe 	while (bio) {
6043310eebaSChristoph Hellwig 		if (bio->bi_private) {
605393bb12eSChristoph Hellwig 			ret2 = bio_uncopy_user(bio);
60686db1e29SJens Axboe 			if (ret2 && !ret)
60786db1e29SJens Axboe 				ret = ret2;
6083310eebaSChristoph Hellwig 		} else {
609393bb12eSChristoph Hellwig 			bio_release_pages(bio, bio_data_dir(bio) == READ);
6107b63c052SChristoph Hellwig 		}
61186db1e29SJens Axboe 
612393bb12eSChristoph Hellwig 		next_bio = bio;
61386db1e29SJens Axboe 		bio = bio->bi_next;
614066ff571SChristoph Hellwig 		bio_uninit(next_bio);
615066ff571SChristoph Hellwig 		kfree(next_bio);
61686db1e29SJens Axboe 	}
61786db1e29SJens Axboe 
61886db1e29SJens Axboe 	return ret;
61986db1e29SJens Axboe }
62086db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_unmap_user);
62186db1e29SJens Axboe 
62286db1e29SJens Axboe /**
623aebf526bSChristoph Hellwig  * blk_rq_map_kern - map kernel data to a request, for passthrough requests
62486db1e29SJens Axboe  * @q:		request queue where request should be inserted
62586db1e29SJens Axboe  * @rq:		request to fill
62686db1e29SJens Axboe  * @kbuf:	the kernel buffer
62786db1e29SJens Axboe  * @len:	length of user data
62886db1e29SJens Axboe  * @gfp_mask:	memory allocation flags
62968154e90SFUJITA Tomonori  *
63068154e90SFUJITA Tomonori  * Description:
63168154e90SFUJITA Tomonori  *    Data will be mapped directly if possible. Otherwise a bounce
632e227867fSMasanari Iida  *    buffer is used. Can be called multiple times to append multiple
6333a5a3927SJames Bottomley  *    buffers.
63486db1e29SJens Axboe  */
63586db1e29SJens Axboe int blk_rq_map_kern(struct request_queue *q, struct request *rq, void *kbuf,
63686db1e29SJens Axboe 		    unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
63786db1e29SJens Axboe {
63868154e90SFUJITA Tomonori 	int reading = rq_data_dir(rq) == READ;
63914417799SNamhyung Kim 	unsigned long addr = (unsigned long) kbuf;
640393bb12eSChristoph Hellwig 	struct bio *bio;
6413a5a3927SJames Bottomley 	int ret;
64286db1e29SJens Axboe 
643ae03bf63SMartin K. Petersen 	if (len > (queue_max_hw_sectors(q) << 9))
64486db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
64586db1e29SJens Axboe 	if (!len || !kbuf)
64686db1e29SJens Axboe 		return -EINVAL;
64786db1e29SJens Axboe 
648393bb12eSChristoph Hellwig 	if (!blk_rq_aligned(q, addr, len) || object_is_on_stack(kbuf) ||
649393bb12eSChristoph Hellwig 	    blk_queue_may_bounce(q))
65068154e90SFUJITA Tomonori 		bio = bio_copy_kern(q, kbuf, len, gfp_mask, reading);
65168154e90SFUJITA Tomonori 	else
65286db1e29SJens Axboe 		bio = bio_map_kern(q, kbuf, len, gfp_mask);
65368154e90SFUJITA Tomonori 
65486db1e29SJens Axboe 	if (IS_ERR(bio))
65586db1e29SJens Axboe 		return PTR_ERR(bio);
65686db1e29SJens Axboe 
657aebf526bSChristoph Hellwig 	bio->bi_opf &= ~REQ_OP_MASK;
658aebf526bSChristoph Hellwig 	bio->bi_opf |= req_op(rq);
65986db1e29SJens Axboe 
660393bb12eSChristoph Hellwig 	ret = blk_rq_append_bio(rq, bio);
661066ff571SChristoph Hellwig 	if (unlikely(ret)) {
662066ff571SChristoph Hellwig 		bio_uninit(bio);
663066ff571SChristoph Hellwig 		kfree(bio);
664066ff571SChristoph Hellwig 	}
6653a5a3927SJames Bottomley 	return ret;
6663a5a3927SJames Bottomley }
66786db1e29SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_kern);
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