Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /* bounce buffer handling for block devices
3 : : *
4 : : * - Split from highmem.c
5 : : */
6 : :
7 : : #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
8 : :
9 : : #include <linux/mm.h>
10 : : #include <linux/export.h>
11 : : #include <linux/swap.h>
12 : : #include <linux/gfp.h>
13 : : #include <linux/bio.h>
14 : : #include <linux/pagemap.h>
15 : : #include <linux/mempool.h>
16 : : #include <linux/blkdev.h>
17 : : #include <linux/backing-dev.h>
18 : : #include <linux/init.h>
19 : : #include <linux/hash.h>
20 : : #include <linux/highmem.h>
21 : : #include <linux/memblock.h>
22 : : #include <linux/printk.h>
23 : : #include <asm/tlbflush.h>
24 : :
25 : : #include <trace/events/block.h>
26 : : #include "blk.h"
27 : :
28 : : #define POOL_SIZE 64
29 : : #define ISA_POOL_SIZE 16
30 : :
31 : : static struct bio_set bounce_bio_set, bounce_bio_split;
32 : : static mempool_t page_pool, isa_page_pool;
33 : :
34 : 0 : static void init_bounce_bioset(void)
35 : : {
36 : 0 : static bool bounce_bs_setup;
37 : 0 : int ret;
38 : :
39 [ # # ]: 0 : if (bounce_bs_setup)
40 : : return;
41 : :
42 : 0 : ret = bioset_init(&bounce_bio_set, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
43 [ # # ]: 0 : BUG_ON(ret);
44 : 0 : if (bioset_integrity_create(&bounce_bio_set, BIO_POOL_SIZE))
45 : 0 : BUG_ON(1);
46 : :
47 : 0 : ret = bioset_init(&bounce_bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, 0);
48 [ # # ]: 0 : BUG_ON(ret);
49 : 0 : bounce_bs_setup = true;
50 : : }
51 : :
52 : : #if defined(CONFIG_HIGHMEM)
53 : : static __init int init_emergency_pool(void)
54 : : {
55 : : int ret;
56 : : #if defined(CONFIG_HIGHMEM) && !defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
57 : : if (max_pfn <= max_low_pfn)
58 : : return 0;
59 : : #endif
60 : :
61 : : ret = mempool_init_page_pool(&page_pool, POOL_SIZE, 0);
62 : : BUG_ON(ret);
63 : : pr_info("pool size: %d pages\n", POOL_SIZE);
64 : :
65 : : init_bounce_bioset();
66 : : return 0;
67 : : }
68 : :
69 : : __initcall(init_emergency_pool);
70 : : #endif
71 : :
72 : : #ifdef CONFIG_HIGHMEM
73 : : /*
74 : : * highmem version, map in to vec
75 : : */
76 : : static void bounce_copy_vec(struct bio_vec *to, unsigned char *vfrom)
77 : : {
78 : : unsigned char *vto;
79 : :
80 : : vto = kmap_atomic(to->bv_page);
81 : : memcpy(vto + to->bv_offset, vfrom, to->bv_len);
82 : : kunmap_atomic(vto);
83 : : }
84 : :
85 : : #else /* CONFIG_HIGHMEM */
86 : :
87 : : #define bounce_copy_vec(to, vfrom) \
88 : : memcpy(page_address((to)->bv_page) + (to)->bv_offset, vfrom, (to)->bv_len)
89 : :
90 : : #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
91 : :
92 : : /*
93 : : * allocate pages in the DMA region for the ISA pool
94 : : */
95 : 0 : static void *mempool_alloc_pages_isa(gfp_t gfp_mask, void *data)
96 : : {
97 : 0 : return mempool_alloc_pages(gfp_mask | GFP_DMA, data);
98 : : }
99 : :
100 : : static DEFINE_MUTEX(isa_mutex);
101 : :
102 : : /*
103 : : * gets called "every" time someone init's a queue with BLK_BOUNCE_ISA
104 : : * as the max address, so check if the pool has already been created.
105 : : */
106 : 0 : int init_emergency_isa_pool(void)
107 : : {
108 : 0 : int ret;
109 : :
110 : 0 : mutex_lock(&isa_mutex);
111 : :
112 [ # # ]: 0 : if (mempool_initialized(&isa_page_pool)) {
113 : 0 : mutex_unlock(&isa_mutex);
114 : 0 : return 0;
115 : : }
116 : :
117 : 0 : ret = mempool_init(&isa_page_pool, ISA_POOL_SIZE, mempool_alloc_pages_isa,
118 : : mempool_free_pages, (void *) 0);
119 [ # # ]: 0 : BUG_ON(ret);
120 : :
121 : 0 : pr_info("isa pool size: %d pages\n", ISA_POOL_SIZE);
122 : 0 : init_bounce_bioset();
123 : 0 : mutex_unlock(&isa_mutex);
124 : 0 : return 0;
125 : : }
126 : :
127 : : /*
128 : : * Simple bounce buffer support for highmem pages. Depending on the
129 : : * queue gfp mask set, *to may or may not be a highmem page. kmap it
130 : : * always, it will do the Right Thing
131 : : */
132 : 0 : static void copy_to_high_bio_irq(struct bio *to, struct bio *from)
133 : : {
134 : 0 : unsigned char *vfrom;
135 : 0 : struct bio_vec tovec, fromvec;
136 : 0 : struct bvec_iter iter;
137 : : /*
138 : : * The bio of @from is created by bounce, so we can iterate
139 : : * its bvec from start to end, but the @from->bi_iter can't be
140 : : * trusted because it might be changed by splitting.
141 : : */
142 : 0 : struct bvec_iter from_iter = BVEC_ITER_ALL_INIT;
143 : :
144 [ # # ]: 0 : bio_for_each_segment(tovec, to, iter) {
145 : 0 : fromvec = bio_iter_iovec(from, from_iter);
146 [ # # ]: 0 : if (tovec.bv_page != fromvec.bv_page) {
147 : : /*
148 : : * fromvec->bv_offset and fromvec->bv_len might have
149 : : * been modified by the block layer, so use the original
150 : : * copy, bounce_copy_vec already uses tovec->bv_len
151 : : */
152 : 0 : vfrom = page_address(fromvec.bv_page) +
153 : 0 : tovec.bv_offset;
154 : :
155 : 0 : bounce_copy_vec(&tovec, vfrom);
156 : 0 : flush_dcache_page(tovec.bv_page);
157 : : }
158 : 0 : bio_advance_iter(from, &from_iter, tovec.bv_len);
159 : : }
160 : 0 : }
161 : :
162 : 0 : static void bounce_end_io(struct bio *bio, mempool_t *pool)
163 : : {
164 : 0 : struct bio *bio_orig = bio->bi_private;
165 : 0 : struct bio_vec *bvec, orig_vec;
166 : 0 : struct bvec_iter orig_iter = bio_orig->bi_iter;
167 : 0 : struct bvec_iter_all iter_all;
168 : :
169 : : /*
170 : : * free up bounce indirect pages used
171 : : */
172 [ # # ]: 0 : bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
173 : 0 : orig_vec = bio_iter_iovec(bio_orig, orig_iter);
174 : 0 : if (bvec->bv_page != orig_vec.bv_page) {
175 : 0 : dec_zone_page_state(bvec->bv_page, NR_BOUNCE);
176 : 0 : mempool_free(bvec->bv_page, pool);
177 : : }
178 : 0 : bio_advance_iter(bio_orig, &orig_iter, orig_vec.bv_len);
179 : : }
180 : :
181 : 0 : bio_orig->bi_status = bio->bi_status;
182 : 0 : bio_endio(bio_orig);
183 : 0 : bio_put(bio);
184 : 0 : }
185 : :
186 : 0 : static void bounce_end_io_write(struct bio *bio)
187 : : {
188 : 0 : bounce_end_io(bio, &page_pool);
189 : 0 : }
190 : :
191 : 0 : static void bounce_end_io_write_isa(struct bio *bio)
192 : : {
193 : :
194 : 0 : bounce_end_io(bio, &isa_page_pool);
195 : 0 : }
196 : :
197 : 0 : static void __bounce_end_io_read(struct bio *bio, mempool_t *pool)
198 : : {
199 : 0 : struct bio *bio_orig = bio->bi_private;
200 : :
201 [ # # ]: 0 : if (!bio->bi_status)
202 : 0 : copy_to_high_bio_irq(bio_orig, bio);
203 : :
204 : 0 : bounce_end_io(bio, pool);
205 : 0 : }
206 : :
207 : 0 : static void bounce_end_io_read(struct bio *bio)
208 : : {
209 : 0 : __bounce_end_io_read(bio, &page_pool);
210 : 0 : }
211 : :
212 : 0 : static void bounce_end_io_read_isa(struct bio *bio)
213 : : {
214 : 0 : __bounce_end_io_read(bio, &isa_page_pool);
215 : 0 : }
216 : :
217 : 0 : static struct bio *bounce_clone_bio(struct bio *bio_src, gfp_t gfp_mask,
218 : : struct bio_set *bs)
219 : : {
220 : 0 : struct bvec_iter iter;
221 : 0 : struct bio_vec bv;
222 : 0 : struct bio *bio;
223 : :
224 : : /*
225 : : * Pre immutable biovecs, __bio_clone() used to just do a memcpy from
226 : : * bio_src->bi_io_vec to bio->bi_io_vec.
227 : : *
228 : : * We can't do that anymore, because:
229 : : *
230 : : * - The point of cloning the biovec is to produce a bio with a biovec
231 : : * the caller can modify: bi_idx and bi_bvec_done should be 0.
232 : : *
233 : : * - The original bio could've had more than BIO_MAX_PAGES biovecs; if
234 : : * we tried to clone the whole thing bio_alloc_bioset() would fail.
235 : : * But the clone should succeed as long as the number of biovecs we
236 : : * actually need to allocate is fewer than BIO_MAX_PAGES.
237 : : *
238 : : * - Lastly, bi_vcnt should not be looked at or relied upon by code
239 : : * that does not own the bio - reason being drivers don't use it for
240 : : * iterating over the biovec anymore, so expecting it to be kept up
241 : : * to date (i.e. for clones that share the parent biovec) is just
242 : : * asking for trouble and would force extra work on
243 : : * __bio_clone_fast() anyways.
244 : : */
245 : :
246 : 0 : bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_segments(bio_src), bs);
247 [ # # ]: 0 : if (!bio)
248 : : return NULL;
249 : 0 : bio->bi_disk = bio_src->bi_disk;
250 : 0 : bio->bi_opf = bio_src->bi_opf;
251 : 0 : bio->bi_ioprio = bio_src->bi_ioprio;
252 : 0 : bio->bi_write_hint = bio_src->bi_write_hint;
253 : 0 : bio->bi_iter.bi_sector = bio_src->bi_iter.bi_sector;
254 : 0 : bio->bi_iter.bi_size = bio_src->bi_iter.bi_size;
255 : :
256 [ # # # ]: 0 : switch (bio_op(bio)) {
257 : : case REQ_OP_DISCARD:
258 : : case REQ_OP_SECURE_ERASE:
259 : : case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
260 : : break;
261 : 0 : case REQ_OP_WRITE_SAME:
262 : 0 : bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt++] = bio_src->bi_io_vec[0];
263 : 0 : break;
264 : 0 : default:
265 [ # # ]: 0 : bio_for_each_segment(bv, bio_src, iter)
266 : 0 : bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt++] = bv;
267 : : break;
268 : : }
269 : :
270 : : if (bio_integrity(bio_src)) {
271 : : int ret;
272 : :
273 : : ret = bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask);
274 : : if (ret < 0) {
275 : : bio_put(bio);
276 : : return NULL;
277 : : }
278 : : }
279 : :
280 : : bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
281 : : blkcg_bio_issue_init(bio);
282 : :
283 : : return bio;
284 : : }
285 : :
286 : 0 : static void __blk_queue_bounce(struct request_queue *q, struct bio **bio_orig,
287 : : mempool_t *pool)
288 : : {
289 : 0 : struct bio *bio;
290 [ # # ]: 0 : int rw = bio_data_dir(*bio_orig);
291 : 0 : struct bio_vec *to, from;
292 : 0 : struct bvec_iter iter;
293 : 0 : unsigned i = 0;
294 : 0 : bool bounce = false;
295 : 0 : int sectors = 0;
296 [ # # ]: 0 : bool passthrough = bio_is_passthrough(*bio_orig);
297 : :
298 [ # # ]: 0 : bio_for_each_segment(from, *bio_orig, iter) {
299 [ # # ]: 0 : if (i++ < BIO_MAX_PAGES)
300 : 0 : sectors += from.bv_len >> 9;
301 [ # # ]: 0 : if (page_to_pfn(from.bv_page) > q->limits.bounce_pfn)
302 : 0 : bounce = true;
303 : : }
304 [ # # ]: 0 : if (!bounce)
305 : 0 : return;
306 : :
307 [ # # # # ]: 0 : if (!passthrough && sectors < bio_sectors(*bio_orig)) {
308 : 0 : bio = bio_split(*bio_orig, sectors, GFP_NOIO, &bounce_bio_split);
309 : 0 : bio_chain(bio, *bio_orig);
310 : 0 : generic_make_request(*bio_orig);
311 : 0 : *bio_orig = bio;
312 : : }
313 [ # # ]: 0 : bio = bounce_clone_bio(*bio_orig, GFP_NOIO, passthrough ? NULL :
314 : : &bounce_bio_set);
315 : :
316 : : /*
317 : : * Bvec table can't be updated by bio_for_each_segment_all(),
318 : : * so retrieve bvec from the table directly. This way is safe
319 : : * because the 'bio' is single-page bvec.
320 : : */
321 [ # # ]: 0 : for (i = 0, to = bio->bi_io_vec; i < bio->bi_vcnt; to++, i++) {
322 : 0 : struct page *page = to->bv_page;
323 : :
324 [ # # ]: 0 : if (page_to_pfn(page) <= q->limits.bounce_pfn)
325 : 0 : continue;
326 : :
327 : 0 : to->bv_page = mempool_alloc(pool, q->bounce_gfp);
328 : 0 : inc_zone_page_state(to->bv_page, NR_BOUNCE);
329 : :
330 [ # # ]: 0 : if (rw == WRITE) {
331 : 0 : char *vto, *vfrom;
332 : :
333 : 0 : flush_dcache_page(page);
334 : :
335 : 0 : vto = page_address(to->bv_page) + to->bv_offset;
336 : 0 : vfrom = kmap_atomic(page) + to->bv_offset;
337 : 0 : memcpy(vto, vfrom, to->bv_len);
338 : 0 : kunmap_atomic(vfrom);
339 : : }
340 : : }
341 : :
342 : 0 : trace_block_bio_bounce(q, *bio_orig);
343 : :
344 : 0 : bio->bi_flags |= (1 << BIO_BOUNCED);
345 : :
346 [ # # ]: 0 : if (pool == &page_pool) {
347 : 0 : bio->bi_end_io = bounce_end_io_write;
348 [ # # ]: 0 : if (rw == READ)
349 : 0 : bio->bi_end_io = bounce_end_io_read;
350 : : } else {
351 : 0 : bio->bi_end_io = bounce_end_io_write_isa;
352 [ # # ]: 0 : if (rw == READ)
353 : 0 : bio->bi_end_io = bounce_end_io_read_isa;
354 : : }
355 : :
356 : 0 : bio->bi_private = *bio_orig;
357 : 0 : *bio_orig = bio;
358 : : }
359 : :
360 : 51731 : void blk_queue_bounce(struct request_queue *q, struct bio **bio_orig)
361 : : {
362 : 51731 : mempool_t *pool;
363 : :
364 : : /*
365 : : * Data-less bio, nothing to bounce
366 : : */
367 [ + - ]: 51731 : if (!bio_has_data(*bio_orig))
368 : : return;
369 : :
370 : : /*
371 : : * for non-isa bounce case, just check if the bounce pfn is equal
372 : : * to or bigger than the highest pfn in the system -- in that case,
373 : : * don't waste time iterating over bio segments
374 : : */
375 [ + - ]: 51731 : if (!(q->bounce_gfp & GFP_DMA)) {
376 [ - + ]: 51731 : if (q->limits.bounce_pfn >= blk_max_pfn)
377 : : return;
378 : : pool = &page_pool;
379 : : } else {
380 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!mempool_initialized(&isa_page_pool));
381 : : pool = &isa_page_pool;
382 : : }
383 : :
384 : : /*
385 : : * slow path
386 : : */
387 : 0 : __blk_queue_bounce(q, bio_orig, pool);
388 : : }
|
