Merge branch 'cpus4096' into irq/threaded
[safe/jmp/linux-2.6] / include / linux / bio.h
index 1dd2bc2..d8bd43b 100644 (file)
 
 #include <linux/highmem.h>
 #include <linux/mempool.h>
+#include <linux/ioprio.h>
 
-/* Platforms may set this to teach the BIO layer about IOMMU hardware. */
-#include <asm/io.h>
+#ifdef CONFIG_BLOCK
 
-#if defined(BIO_VMERGE_MAX_SIZE) && defined(BIO_VMERGE_BOUNDARY)
-#define BIOVEC_VIRT_START_SIZE(x) (bvec_to_phys(x) & (BIO_VMERGE_BOUNDARY - 1))
-#define BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(x)        ((x) > BIO_VMERGE_MAX_SIZE)
-#else
-#define BIOVEC_VIRT_START_SIZE(x)      0
-#define BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(x)                0
-#endif
-
-#ifndef BIO_VMERGE_BOUNDARY
-#define BIO_VMERGE_BOUNDARY    0
-#endif
+#include <asm/io.h>
 
 #define BIO_DEBUG
 
@@ -46,7 +36,7 @@
 #define BIO_BUG_ON
 #endif
 
-#define BIO_MAX_PAGES          (256)
+#define BIO_MAX_PAGES          256
 #define BIO_MAX_SIZE           (BIO_MAX_PAGES << PAGE_CACHE_SHIFT)
 #define BIO_MAX_SECTORS                (BIO_MAX_SIZE >> 9)
 
@@ -61,7 +51,8 @@ struct bio_vec {
 
 struct bio_set;
 struct bio;
-typedef int (bio_end_io_t) (struct bio *, unsigned int, int);
+struct bio_integrity_payload;
+typedef void (bio_end_io_t) (struct bio *, int);
 typedef void (bio_destructor_t) (struct bio *);
 
 /*
@@ -69,7 +60,8 @@ typedef void (bio_destructor_t) (struct bio *);
  * stacking drivers)
  */
 struct bio {
-       sector_t                bi_sector;
+       sector_t                bi_sector;      /* device address in 512 byte
+                                                  sectors */
        struct bio              *bi_next;       /* request queue link */
        struct block_device     *bi_bdev;
        unsigned long           bi_flags;       /* status, command, etc */
@@ -83,34 +75,40 @@ struct bio {
        /* Number of segments in this BIO after
         * physical address coalescing is performed.
         */
-       unsigned short          bi_phys_segments;
-
-       /* Number of segments after physical and DMA remapping
-        * hardware coalescing is performed.
-        */
-       unsigned short          bi_hw_segments;
+       unsigned int            bi_phys_segments;
 
        unsigned int            bi_size;        /* residual I/O count */
 
        /*
-        * To keep track of the max hw size, we account for the
-        * sizes of the first and last virtually mergeable segments
-        * in this bio
+        * To keep track of the max segment size, we account for the
+        * sizes of the first and last mergeable segments in this bio.
         */
-       unsigned int            bi_hw_front_size;
-       unsigned int            bi_hw_back_size;
+       unsigned int            bi_seg_front_size;
+       unsigned int            bi_seg_back_size;
 
        unsigned int            bi_max_vecs;    /* max bvl_vecs we can hold */
 
+       unsigned int            bi_comp_cpu;    /* completion CPU */
+
+       atomic_t                bi_cnt;         /* pin count */
+
        struct bio_vec          *bi_io_vec;     /* the actual vec list */
 
        bio_end_io_t            *bi_end_io;
-       atomic_t                bi_cnt;         /* pin count */
 
        void                    *bi_private;
+#if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
+       struct bio_integrity_payload *bi_integrity;  /* data integrity */
+#endif
 
        bio_destructor_t        *bi_destructor; /* destructor */
-       struct bio_set          *bi_set;        /* memory pools set */
+
+       /*
+        * We can inline a number of vecs at the end of the bio, to avoid
+        * double allocations for a small number of bio_vecs. This member
+        * MUST obviously be kept at the very end of the bio.
+        */
+       struct bio_vec          bi_inline_vecs[0];
 };
 
 /*
@@ -119,11 +117,15 @@ struct bio {
 #define BIO_UPTODATE   0       /* ok after I/O completion */
 #define BIO_RW_BLOCK   1       /* RW_AHEAD set, and read/write would block */
 #define BIO_EOF                2       /* out-out-bounds error */
-#define BIO_SEG_VALID  3       /* nr_hw_seg valid */
+#define BIO_SEG_VALID  3       /* bi_phys_segments valid */
 #define BIO_CLONED     4       /* doesn't own data */
 #define BIO_BOUNCED    5       /* bio is a bounce bio */
 #define BIO_USER_MAPPED 6      /* contains user pages */
 #define BIO_EOPNOTSUPP 7       /* not supported */
+#define BIO_CPU_AFFINE 8       /* complete bio on same CPU as submitted */
+#define BIO_NULL_MAPPED 9      /* contains invalid user pages */
+#define BIO_FS_INTEGRITY 10    /* fs owns integrity data, not block layer */
+#define BIO_QUIET      11      /* Make BIO Quiet */
 #define bio_flagged(bio, flag) ((bio)->bi_flags & (1 << (flag)))
 
 /*
@@ -137,17 +139,68 @@ struct bio {
 /*
  * bio bi_rw flags
  *
- * bit 0 -- read (not set) or write (set)
+ * bit 0 -- data direction
+ *     If not set, bio is a read from device. If set, it's a write to device.
  * bit 1 -- rw-ahead when set
  * bit 2 -- barrier
- * bit 3 -- fail fast, don't want low level driver retries
- * bit 4 -- synchronous I/O hint: the block layer will unplug immediately
+ *     Insert a serialization point in the IO queue, forcing previously
+ *     submitted IO to be completed before this one is issued.
+ * bit 3 -- synchronous I/O hint: the block layer will unplug immediately
+ *     Note that this does NOT indicate that the IO itself is sync, just
+ *     that the block layer will not postpone issue of this IO by plugging.
+ * bit 4 -- metadata request
+ *     Used for tracing to differentiate metadata and data IO. May also
+ *     get some preferential treatment in the IO scheduler
+ * bit 5 -- discard sectors
+ *     Informs the lower level device that this range of sectors is no longer
+ *     used by the file system and may thus be freed by the device. Used
+ *     for flash based storage.
+ * bit 6 -- fail fast device errors
+ * bit 7 -- fail fast transport errors
+ * bit 8 -- fail fast driver errors
+ *     Don't want driver retries for any fast fail whatever the reason.
  */
-#define BIO_RW         0
-#define BIO_RW_AHEAD   1
+#define BIO_RW         0       /* Must match RW in req flags (blkdev.h) */
+#define BIO_RW_AHEAD   1       /* Must match FAILFAST in req flags */
 #define BIO_RW_BARRIER 2
-#define BIO_RW_FAILFAST        3
-#define BIO_RW_SYNC    4
+#define BIO_RW_SYNCIO  3
+#define BIO_RW_UNPLUG  4
+#define BIO_RW_META    5
+#define BIO_RW_DISCARD 6
+#define BIO_RW_FAILFAST_DEV            7
+#define BIO_RW_FAILFAST_TRANSPORT      8
+#define BIO_RW_FAILFAST_DRIVER         9
+
+#define bio_rw_flagged(bio, flag)      ((bio)->bi_rw & (1 << (flag)))
+
+/*
+ * Old defines, these should eventually be replaced by direct usage of
+ * bio_rw_flagged()
+ */
+#define bio_barrier(bio)       bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)
+#define bio_sync(bio)          bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_SYNCIO)
+#define bio_unplug(bio)                bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_UNPLUG)
+#define bio_failfast_dev(bio)  bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_FAILFAST_DEV)
+#define bio_failfast_transport(bio)    \
+               bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_FAILFAST_TRANSPORT)
+#define bio_failfast_driver(bio)       \
+               bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_FAILFAST_DRIVER)
+#define bio_rw_ahead(bio)      bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_AHEAD)
+#define bio_rw_meta(bio)       bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_META)
+#define bio_discard(bio)       bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD)
+
+/*
+ * upper 16 bits of bi_rw define the io priority of this bio
+ */
+#define BIO_PRIO_SHIFT (8 * sizeof(unsigned long) - IOPRIO_BITS)
+#define bio_prio(bio)  ((bio)->bi_rw >> BIO_PRIO_SHIFT)
+#define bio_prio_valid(bio)    ioprio_valid(bio_prio(bio))
+
+#define bio_set_prio(bio, prio)                do {                    \
+       WARN_ON(prio >= (1 << IOPRIO_BITS));                    \
+       (bio)->bi_rw &= ((1UL << BIO_PRIO_SHIFT) - 1);          \
+       (bio)->bi_rw |= ((unsigned long) (prio) << BIO_PRIO_SHIFT);     \
+} while (0)
 
 /*
  * various member access, note that bio_data should of course not be used
@@ -159,12 +212,28 @@ struct bio {
 #define bio_offset(bio)                bio_iovec((bio))->bv_offset
 #define bio_segments(bio)      ((bio)->bi_vcnt - (bio)->bi_idx)
 #define bio_sectors(bio)       ((bio)->bi_size >> 9)
-#define bio_cur_sectors(bio)   (bio_iovec(bio)->bv_len >> 9)
-#define bio_data(bio)          (page_address(bio_page((bio))) + bio_offset((bio)))
-#define bio_barrier(bio)       ((bio)->bi_rw & (1 << BIO_RW_BARRIER))
-#define bio_sync(bio)          ((bio)->bi_rw & (1 << BIO_RW_SYNC))
-#define bio_failfast(bio)      ((bio)->bi_rw & (1 << BIO_RW_FAILFAST))
-#define bio_rw_ahead(bio)      ((bio)->bi_rw & (1 << BIO_RW_AHEAD))
+#define bio_empty_barrier(bio) (bio_barrier(bio) && !bio_has_data(bio) && !bio_discard(bio))
+
+static inline unsigned int bio_cur_sectors(struct bio *bio)
+{
+       if (bio->bi_vcnt)
+               return bio_iovec(bio)->bv_len >> 9;
+       else /* dataless requests such as discard */
+               return bio->bi_size >> 9;
+}
+
+static inline void *bio_data(struct bio *bio)
+{
+       if (bio->bi_vcnt)
+               return page_address(bio_page(bio)) + bio_offset(bio);
+
+       return NULL;
+}
+
+static inline int bio_has_allocated_vec(struct bio *bio)
+{
+       return bio->bi_io_vec && bio->bi_io_vec != bio->bi_inline_vecs;
+}
 
 /*
  * will die
@@ -191,16 +260,18 @@ struct bio {
 #define __BVEC_END(bio)                bio_iovec_idx((bio), (bio)->bi_vcnt - 1)
 #define __BVEC_START(bio)      bio_iovec_idx((bio), (bio)->bi_idx)
 
+/* Default implementation of BIOVEC_PHYS_MERGEABLE */
+#define __BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(vec1, vec2)    \
+       ((bvec_to_phys((vec1)) + (vec1)->bv_len) == bvec_to_phys((vec2)))
+
 /*
  * allow arch override, for eg virtualized architectures (put in asm/io.h)
  */
 #ifndef BIOVEC_PHYS_MERGEABLE
 #define BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(vec1, vec2)      \
-       ((bvec_to_phys((vec1)) + (vec1)->bv_len) == bvec_to_phys((vec2)))
+       __BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(vec1, vec2)
 #endif
 
-#define BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(vec1, vec2)      \
-       ((((bvec_to_phys((vec1)) + (vec1)->bv_len) | bvec_to_phys((vec2))) & (BIO_VMERGE_BOUNDARY - 1)) == 0)
 #define __BIO_SEG_BOUNDARY(addr1, addr2, mask) \
        (((addr1) | (mask)) == (((addr2) - 1) | (mask)))
 #define BIOVEC_SEG_BOUNDARY(q, b1, b2) \
@@ -208,7 +279,7 @@ struct bio {
 #define BIO_SEG_BOUNDARY(q, b1, b2) \
        BIOVEC_SEG_BOUNDARY((q), __BVEC_END((b1)), __BVEC_START((b2)))
 
-#define bio_io_error(bio, bytes) bio_endio((bio), (bytes), -EIO)
+#define bio_io_error(bio) bio_endio((bio), -EIO)
 
 /*
  * drivers should not use the __ version unless they _really_ want to
@@ -238,6 +309,28 @@ struct bio {
  */
 #define bio_get(bio)   atomic_inc(&(bio)->bi_cnt)
 
+#if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
+/*
+ * bio integrity payload
+ */
+struct bio_integrity_payload {
+       struct bio              *bip_bio;       /* parent bio */
+       struct bio_vec          *bip_vec;       /* integrity data vector */
+
+       sector_t                bip_sector;     /* virtual start sector */
+
+       void                    *bip_buf;       /* generated integrity data */
+       bio_end_io_t            *bip_end_io;    /* saved I/O completion fn */
+
+       unsigned int            bip_size;
+
+       unsigned short          bip_pool;       /* pool the ivec came from */
+       unsigned short          bip_vcnt;       /* # of integrity bio_vecs */
+       unsigned short          bip_idx;        /* current bip_vec index */
+
+       struct work_struct      bip_work;       /* I/O completion */
+};
+#endif /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
 
 /*
  * A bio_pair is used when we need to split a bio.
@@ -250,55 +343,119 @@ struct bio {
  *   in bio2.bi_private
  */
 struct bio_pair {
-       struct bio      bio1, bio2;
-       struct bio_vec  bv1, bv2;
-       atomic_t        cnt;
-       int             error;
+       struct bio                      bio1, bio2;
+       struct bio_vec                  bv1, bv2;
+#if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
+       struct bio_integrity_payload    bip1, bip2;
+       struct bio_vec                  iv1, iv2;
+#endif
+       atomic_t                        cnt;
+       int                             error;
 };
-extern struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, mempool_t *pool,
-                                 int first_sectors);
-extern mempool_t *bio_split_pool;
+extern struct bio_pair *bio_split(struct bio *bi, int first_sectors);
 extern void bio_pair_release(struct bio_pair *dbio);
 
-extern struct bio_set *bioset_create(int, int, int);
+extern struct bio_set *bioset_create(unsigned int, unsigned int);
 extern void bioset_free(struct bio_set *);
 
-extern struct bio *bio_alloc(unsigned int __nocast, int);
-extern struct bio *bio_alloc_bioset(unsigned int __nocast, int, struct bio_set *);
+extern struct bio *bio_alloc(gfp_t, int);
+extern struct bio *bio_kmalloc(gfp_t, int);
+extern struct bio *bio_alloc_bioset(gfp_t, int, struct bio_set *);
 extern void bio_put(struct bio *);
+extern void bio_free(struct bio *, struct bio_set *);
 
-extern void bio_endio(struct bio *, unsigned int, int);
+extern void bio_endio(struct bio *, int);
 struct request_queue;
 extern int bio_phys_segments(struct request_queue *, struct bio *);
-extern int bio_hw_segments(struct request_queue *, struct bio *);
 
 extern void __bio_clone(struct bio *, struct bio *);
-extern struct bio *bio_clone(struct bio *, unsigned int __nocast);
+extern struct bio *bio_clone(struct bio *, gfp_t);
 
 extern void bio_init(struct bio *);
 
 extern int bio_add_page(struct bio *, struct page *, unsigned int,unsigned int);
+extern int bio_add_pc_page(struct request_queue *, struct bio *, struct page *,
+                          unsigned int, unsigned int);
 extern int bio_get_nr_vecs(struct block_device *);
+extern sector_t bio_sector_offset(struct bio *, unsigned short, unsigned int);
 extern struct bio *bio_map_user(struct request_queue *, struct block_device *,
-                               unsigned long, unsigned int, int);
+                               unsigned long, unsigned int, int, gfp_t);
+struct sg_iovec;
+struct rq_map_data;
+extern struct bio *bio_map_user_iov(struct request_queue *,
+                                   struct block_device *,
+                                   struct sg_iovec *, int, int, gfp_t);
 extern void bio_unmap_user(struct bio *);
 extern struct bio *bio_map_kern(struct request_queue *, void *, unsigned int,
-                               unsigned int);
+                               gfp_t);
+extern struct bio *bio_copy_kern(struct request_queue *, void *, unsigned int,
+                                gfp_t, int);
 extern void bio_set_pages_dirty(struct bio *bio);
 extern void bio_check_pages_dirty(struct bio *bio);
-extern struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *, unsigned long, unsigned int, int);
+extern struct bio *bio_copy_user(struct request_queue *, struct rq_map_data *,
+                                unsigned long, unsigned int, int, gfp_t);
+extern struct bio *bio_copy_user_iov(struct request_queue *,
+                                    struct rq_map_data *, struct sg_iovec *,
+                                    int, int, gfp_t);
 extern int bio_uncopy_user(struct bio *);
 void zero_fill_bio(struct bio *bio);
+extern struct bio_vec *bvec_alloc_bs(gfp_t, int, unsigned long *, struct bio_set *);
+extern void bvec_free_bs(struct bio_set *, struct bio_vec *, unsigned int);
+extern unsigned int bvec_nr_vecs(unsigned short idx);
+
+/*
+ * Allow queuer to specify a completion CPU for this bio
+ */
+static inline void bio_set_completion_cpu(struct bio *bio, unsigned int cpu)
+{
+       bio->bi_comp_cpu = cpu;
+}
+
+/*
+ * bio_set is used to allow other portions of the IO system to
+ * allocate their own private memory pools for bio and iovec structures.
+ * These memory pools in turn all allocate from the bio_slab
+ * and the bvec_slabs[].
+ */
+#define BIO_POOL_SIZE 2
+#define BIOVEC_NR_POOLS 6
+#define BIOVEC_MAX_IDX (BIOVEC_NR_POOLS - 1)
+
+struct bio_set {
+       struct kmem_cache *bio_slab;
+       unsigned int front_pad;
+
+       mempool_t *bio_pool;
+#if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
+       mempool_t *bio_integrity_pool;
+#endif
+       mempool_t *bvec_pool;
+};
+
+struct biovec_slab {
+       int nr_vecs;
+       char *name;
+       struct kmem_cache *slab;
+};
+
+extern struct bio_set *fs_bio_set;
+extern struct biovec_slab bvec_slabs[BIOVEC_NR_POOLS] __read_mostly;
+
+/*
+ * a small number of entries is fine, not going to be performance critical.
+ * basically we just need to survive
+ */
+#define BIO_SPLIT_ENTRIES 2
 
 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 /*
- * remember to add offset! and never ever reenable interrupts between a
- * bvec_kmap_irq and bvec_kunmap_irq!!
+ * remember never ever reenable interrupts between a bvec_kmap_irq and
+ * bvec_kunmap_irq!
  *
  * This function MUST be inlined - it plays with the CPU interrupt flags.
- * Hence the `extern inline'.
  */
-extern inline char *bvec_kmap_irq(struct bio_vec *bvec, unsigned long *flags)
+static __always_inline char *bvec_kmap_irq(struct bio_vec *bvec,
+               unsigned long *flags)
 {
        unsigned long addr;
 
@@ -314,7 +471,8 @@ extern inline char *bvec_kmap_irq(struct bio_vec *bvec, unsigned long *flags)
        return (char *) addr + bvec->bv_offset;
 }
 
-extern inline void bvec_kunmap_irq(char *buffer, unsigned long *flags)
+static __always_inline void bvec_kunmap_irq(char *buffer,
+               unsigned long *flags)
 {
        unsigned long ptr = (unsigned long) buffer & PAGE_MASK;
 
@@ -327,7 +485,7 @@ extern inline void bvec_kunmap_irq(char *buffer, unsigned long *flags)
 #define bvec_kunmap_irq(buf, flags)    do { *(flags) = 0; } while (0)
 #endif
 
-extern inline char *__bio_kmap_irq(struct bio *bio, unsigned short idx,
+static inline char *__bio_kmap_irq(struct bio *bio, unsigned short idx,
                                   unsigned long *flags)
 {
        return bvec_kmap_irq(bio_iovec_idx(bio, idx), flags);
@@ -338,4 +496,64 @@ extern inline char *__bio_kmap_irq(struct bio *bio, unsigned short idx,
        __bio_kmap_irq((bio), (bio)->bi_idx, (flags))
 #define bio_kunmap_irq(buf,flags)      __bio_kunmap_irq(buf, flags)
 
+/*
+ * Check whether this bio carries any data or not. A NULL bio is allowed.
+ */
+static inline int bio_has_data(struct bio *bio)
+{
+       return bio && bio->bi_io_vec != NULL;
+}
+
+#if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
+
+#define bip_vec_idx(bip, idx)  (&(bip->bip_vec[(idx)]))
+#define bip_vec(bip)           bip_vec_idx(bip, 0)
+
+#define __bip_for_each_vec(bvl, bip, i, start_idx)                     \
+       for (bvl = bip_vec_idx((bip), (start_idx)), i = (start_idx);    \
+            i < (bip)->bip_vcnt;                                       \
+            bvl++, i++)
+
+#define bip_for_each_vec(bvl, bip, i)                                  \
+       __bip_for_each_vec(bvl, bip, i, (bip)->bip_idx)
+
+#define bio_integrity(bio) (bio->bi_integrity != NULL)
+
+extern struct bio_integrity_payload *bio_integrity_alloc_bioset(struct bio *, gfp_t, unsigned int, struct bio_set *);
+extern struct bio_integrity_payload *bio_integrity_alloc(struct bio *, gfp_t, unsigned int);
+extern void bio_integrity_free(struct bio *, struct bio_set *);
+extern int bio_integrity_add_page(struct bio *, struct page *, unsigned int, unsigned int);
+extern int bio_integrity_enabled(struct bio *bio);
+extern int bio_integrity_set_tag(struct bio *, void *, unsigned int);
+extern int bio_integrity_get_tag(struct bio *, void *, unsigned int);
+extern int bio_integrity_prep(struct bio *);
+extern void bio_integrity_endio(struct bio *, int);
+extern void bio_integrity_advance(struct bio *, unsigned int);
+extern void bio_integrity_trim(struct bio *, unsigned int, unsigned int);
+extern void bio_integrity_split(struct bio *, struct bio_pair *, int);
+extern int bio_integrity_clone(struct bio *, struct bio *, gfp_t, struct bio_set *);
+extern int bioset_integrity_create(struct bio_set *, int);
+extern void bioset_integrity_free(struct bio_set *);
+extern void bio_integrity_init_slab(void);
+
+#else /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
+
+#define bio_integrity(a)               (0)
+#define bioset_integrity_create(a, b)  (0)
+#define bio_integrity_prep(a)          (0)
+#define bio_integrity_enabled(a)       (0)
+#define bio_integrity_clone(a, b, c,d )        (0)
+#define bioset_integrity_free(a)       do { } while (0)
+#define bio_integrity_free(a, b)       do { } while (0)
+#define bio_integrity_endio(a, b)      do { } while (0)
+#define bio_integrity_advance(a, b)    do { } while (0)
+#define bio_integrity_trim(a, b, c)    do { } while (0)
+#define bio_integrity_split(a, b, c)   do { } while (0)
+#define bio_integrity_set_tag(a, b, c) do { } while (0)
+#define bio_integrity_get_tag(a, b, c) do { } while (0)
+#define bio_integrity_init_slab(a)     do { } while (0)
+
+#endif /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
+
+#endif /* CONFIG_BLOCK */
 #endif /* __LINUX_BIO_H */