block: Generic bio chaining
authorKent Overstreet <kmo@daterainc.com>
Sun, 24 Nov 2013 02:34:15 +0000 (18:34 -0800)
committerKent Overstreet <kmo@daterainc.com>
Sun, 24 Nov 2013 06:33:56 +0000 (22:33 -0800)
This adds a generic mechanism for chaining bio completions. This is
going to be used for a bio_split() replacement, and it turns out to be
very useful in a fair amount of driver code - a fair number of drivers
were implementing this in their own roundabout ways, often painfully.

Note that this means it's no longer to call bio_endio() more than once
on the same bio! This can cause problems for drivers that save/restore
bi_end_io. Arguably they shouldn't be saving/restoring bi_end_io at all
- in all but the simplest cases they'd be better off just cloning the
bio, and immutable biovecs is making bio cloning cheaper. But for now,
we add a bio_endio_nodec() for these cases.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kmo@daterainc.com>
Cc: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
drivers/md/bcache/io.c
drivers/md/dm-cache-target.c
drivers/md/dm-snap.c
drivers/md/dm-thin.c
drivers/md/dm-verity.c
fs/bio-integrity.c
fs/bio.c
include/linux/bio.h
include/linux/blk_types.h

index 0f0ab659914de2da96dc04b65954cb71a32f7615..522f95778443a161412b5a7e70edbe613dc10d57 100644 (file)
@@ -133,7 +133,7 @@ static void bch_bio_submit_split_done(struct closure *cl)
 
        s->bio->bi_end_io = s->bi_end_io;
        s->bio->bi_private = s->bi_private;
-       bio_endio(s->bio, 0);
+       bio_endio_nodec(s->bio, 0);
 
        closure_debug_destroy(&s->cl);
        mempool_free(s, s->p->bio_split_hook);
index 86f9c83eb30c6d5f9f0ea987f1e6db377266e1be..bf3a206abd782722be3a17ca6f7469f66e4f9a94 100644 (file)
@@ -765,6 +765,12 @@ static void writethrough_endio(struct bio *bio, int err)
 
        dm_unhook_bio(&pb->hook_info, bio);
 
+       /*
+        * Must bump bi_remaining to allow bio to complete with
+        * restored bi_end_io.
+        */
+       atomic_inc(&bio->bi_remaining);
+
        if (err) {
                bio_endio(bio, err);
                return;
index 3ded8c729dfbb277445370a760e8e8a4521c6d21..80b5cabbea29d7d6fb2fc3820b505a3028bcfdec 100644 (file)
@@ -1415,6 +1415,7 @@ out:
        if (full_bio) {
                full_bio->bi_end_io = pe->full_bio_end_io;
                full_bio->bi_private = pe->full_bio_private;
+               atomic_inc(&full_bio->bi_remaining);
        }
        free_pending_exception(pe);
 
index a65402480c8c7471e50075b33adc3672e3c7af9d..1abb4a24c338e2146274b1d63940d6f3da3b8b4b 100644 (file)
@@ -611,8 +611,10 @@ static void cell_defer_no_holder(struct thin_c *tc, struct dm_bio_prison_cell *c
 
 static void process_prepared_mapping_fail(struct dm_thin_new_mapping *m)
 {
-       if (m->bio)
+       if (m->bio) {
                m->bio->bi_end_io = m->saved_bi_end_io;
+               atomic_inc(&m->bio->bi_remaining);
+       }
        cell_error(m->tc->pool, m->cell);
        list_del(&m->list);
        mempool_free(m, m->tc->pool->mapping_pool);
@@ -626,8 +628,10 @@ static void process_prepared_mapping(struct dm_thin_new_mapping *m)
        int r;
 
        bio = m->bio;
-       if (bio)
+       if (bio) {
                bio->bi_end_io = m->saved_bi_end_io;
+               atomic_inc(&bio->bi_remaining);
+       }
 
        if (m->err) {
                cell_error(pool, m->cell);
index ac35e959d49b58ea32b8318ad7c0d515b09b139f..796007a5e0e1a4b6e83b0871c1fca1ef8c0c461f 100644 (file)
@@ -385,7 +385,7 @@ static void verity_finish_io(struct dm_verity_io *io, int error)
        bio->bi_end_io = io->orig_bi_end_io;
        bio->bi_private = io->orig_bi_private;
 
-       bio_endio(bio, error);
+       bio_endio_nodec(bio, error);
 }
 
 static void verity_work(struct work_struct *w)
index fed744b8c9e5a2e2076dbd8a671b34b3a7389a95..9d547d2e357c68f019f9b9db9027055142bb78fa 100644 (file)
@@ -502,7 +502,7 @@ static void bio_integrity_verify_fn(struct work_struct *work)
 
        /* Restore original bio completion handler */
        bio->bi_end_io = bip->bip_end_io;
-       bio_endio(bio, error);
+       bio_endio_nodec(bio, error);
 }
 
 /**
index e6dfa06773ac6ae7d4f7265c271a94196eafdab3..b0a16dbc71efba708d9922fc4258e6b95d1e3068 100644 (file)
--- a/fs/bio.c
+++ b/fs/bio.c
@@ -273,6 +273,7 @@ void bio_init(struct bio *bio)
 {
        memset(bio, 0, sizeof(*bio));
        bio->bi_flags = 1 << BIO_UPTODATE;
+       atomic_set(&bio->bi_remaining, 1);
        atomic_set(&bio->bi_cnt, 1);
 }
 EXPORT_SYMBOL(bio_init);
@@ -295,9 +296,35 @@ void bio_reset(struct bio *bio)
 
        memset(bio, 0, BIO_RESET_BYTES);
        bio->bi_flags = flags|(1 << BIO_UPTODATE);
+       atomic_set(&bio->bi_remaining, 1);
 }
 EXPORT_SYMBOL(bio_reset);
 
+static void bio_chain_endio(struct bio *bio, int error)
+{
+       bio_endio(bio->bi_private, error);
+       bio_put(bio);
+}
+
+/**
+ * bio_chain - chain bio completions
+ *
+ * The caller won't have a bi_end_io called when @bio completes - instead,
+ * @parent's bi_end_io won't be called until both @parent and @bio have
+ * completed; the chained bio will also be freed when it completes.
+ *
+ * The caller must not set bi_private or bi_end_io in @bio.
+ */
+void bio_chain(struct bio *bio, struct bio *parent)
+{
+       BUG_ON(bio->bi_private || bio->bi_end_io);
+
+       bio->bi_private = parent;
+       bio->bi_end_io  = bio_chain_endio;
+       atomic_inc(&parent->bi_remaining);
+}
+EXPORT_SYMBOL(bio_chain);
+
 static void bio_alloc_rescue(struct work_struct *work)
 {
        struct bio_set *bs = container_of(work, struct bio_set, rescue_work);
@@ -1719,16 +1746,53 @@ EXPORT_SYMBOL(bio_flush_dcache_pages);
  **/
 void bio_endio(struct bio *bio, int error)
 {
-       if (error)
-               clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
-       else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
-               error = -EIO;
+       while (bio) {
+               BUG_ON(atomic_read(&bio->bi_remaining) <= 0);
+
+               if (error)
+                       clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
+               else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
+                       error = -EIO;
+
+               if (!atomic_dec_and_test(&bio->bi_remaining))
+                       return;
 
-       if (bio->bi_end_io)
-               bio->bi_end_io(bio, error);
+               /*
+                * Need to have a real endio function for chained bios,
+                * otherwise various corner cases will break (like stacking
+                * block devices that save/restore bi_end_io) - however, we want
+                * to avoid unbounded recursion and blowing the stack. Tail call
+                * optimization would handle this, but compiling with frame
+                * pointers also disables gcc's sibling call optimization.
+                */
+               if (bio->bi_end_io == bio_chain_endio) {
+                       struct bio *parent = bio->bi_private;
+                       bio_put(bio);
+                       bio = parent;
+               } else {
+                       if (bio->bi_end_io)
+                               bio->bi_end_io(bio, error);
+                       bio = NULL;
+               }
+       }
 }
 EXPORT_SYMBOL(bio_endio);
 
+/**
+ * bio_endio_nodec - end I/O on a bio, without decrementing bi_remaining
+ * @bio:       bio
+ * @error:     error, if any
+ *
+ * For code that has saved and restored bi_end_io; thing hard before using this
+ * function, probably you should've cloned the entire bio.
+ **/
+void bio_endio_nodec(struct bio *bio, int error)
+{
+       atomic_inc(&bio->bi_remaining);
+       bio_endio(bio, error);
+}
+EXPORT_SYMBOL(bio_endio_nodec);
+
 void bio_pair_release(struct bio_pair *bp)
 {
        if (atomic_dec_and_test(&bp->cnt)) {
index 0c32a45a419c0bfcd4f4988d388e881884e24440..64f5169c224b62a27614316c4c953b1690c85942 100644 (file)
@@ -356,6 +356,7 @@ static inline struct bio *bio_clone_kmalloc(struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
 }
 
 extern void bio_endio(struct bio *, int);
+extern void bio_endio_nodec(struct bio *, int);
 struct request_queue;
 extern int bio_phys_segments(struct request_queue *, struct bio *);
 
@@ -364,6 +365,7 @@ extern void bio_advance(struct bio *, unsigned);
 
 extern void bio_init(struct bio *);
 extern void bio_reset(struct bio *);
+void bio_chain(struct bio *, 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 *,
index d369f8f6af79e46c8260b8996246cdf59b16744c..bbc3a6c88fce3410b954b6c91c407297e2f03e7f 100644 (file)
@@ -65,6 +65,8 @@ struct bio {
        unsigned int            bi_seg_front_size;
        unsigned int            bi_seg_back_size;
 
+       atomic_t                bi_remaining;
+
        bio_end_io_t            *bi_end_io;
 
        void                    *bi_private;