[ALSA] AK4114 - listing regs in proc
[linux-2.6.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/blktrace_api.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
37
38 /*
39  * For the allocated request tables
40  */
41 static struct kmem_cache *request_cachep;
42
43 /*
44  * For queue allocation
45  */
46 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
47
48 /*
49  * Controlling structure to kblockd
50  */
51 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
52
53 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, blk_cpu_done);
54
55 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
56 {
57         int rw = rq_data_dir(rq);
58
59         if (!blk_fs_request(rq) || !rq->rq_disk)
60                 return;
61
62         if (!new_io) {
63                 __all_stat_inc(rq->rq_disk, merges[rw], rq->sector);
64         } else {
65                 struct hd_struct *part = get_part(rq->rq_disk, rq->sector);
66                 disk_round_stats(rq->rq_disk);
67                 rq->rq_disk->in_flight++;
68                 if (part) {
69                         part_round_stats(part);
70                         part->in_flight++;
71                 }
72         }
73 }
74
75 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
76 {
77         int nr;
78
79         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
80         if (nr > q->nr_requests)
81                 nr = q->nr_requests;
82         q->nr_congestion_on = nr;
83
84         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
85         if (nr < 1)
86                 nr = 1;
87         q->nr_congestion_off = nr;
88 }
89
90 /**
91  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
92  * @bdev:       device
93  *
94  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
95  * backing_dev_info
96  *
97  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
98  */
99 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
100 {
101         struct backing_dev_info *ret = NULL;
102         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
103
104         if (q)
105                 ret = &q->backing_dev_info;
106         return ret;
107 }
108 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
109
110 /*
111  * We can't just memset() the structure, since the allocation path
112  * already stored some information in the request.
113  */
114 void rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
115 {
116         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
117         INIT_LIST_HEAD(&rq->donelist);
118         rq->q = q;
119         rq->sector = rq->hard_sector = (sector_t) -1;
120         rq->nr_sectors = rq->hard_nr_sectors = 0;
121         rq->current_nr_sectors = rq->hard_cur_sectors = 0;
122         rq->bio = rq->biotail = NULL;
123         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
124         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
125         rq->rq_disk = NULL;
126         rq->nr_phys_segments = 0;
127         rq->nr_hw_segments = 0;
128         rq->ioprio = 0;
129         rq->special = NULL;
130         rq->buffer = NULL;
131         rq->tag = -1;
132         rq->errors = 0;
133         rq->ref_count = 1;
134         rq->cmd_len = 0;
135         memset(rq->cmd, 0, sizeof(rq->cmd));
136         rq->data_len = 0;
137         rq->extra_len = 0;
138         rq->sense_len = 0;
139         rq->data = NULL;
140         rq->sense = NULL;
141         rq->end_io = NULL;
142         rq->end_io_data = NULL;
143         rq->next_rq = NULL;
144 }
145
146 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
147                           unsigned int nbytes, int error)
148 {
149         struct request_queue *q = rq->q;
150
151         if (&q->bar_rq != rq) {
152                 if (error)
153                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
154                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
155                         error = -EIO;
156
157                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
158                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
159                                __FUNCTION__, nbytes, bio->bi_size);
160                         nbytes = bio->bi_size;
161                 }
162
163                 bio->bi_size -= nbytes;
164                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
165                 if (bio->bi_size == 0)
166                         bio_endio(bio, error);
167         } else {
168
169                 /*
170                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
171                  * record the error;
172                  */
173                 if (error && !q->orderr)
174                         q->orderr = error;
175         }
176 }
177
178 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
179 {
180         int bit;
181
182         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
183                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
184                 rq->cmd_flags);
185
186         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %lu/%u\n",
187                                                 (unsigned long long)rq->sector,
188                                                 rq->nr_sectors,
189                                                 rq->current_nr_sectors);
190         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, data %p, len %u\n",
191                                                 rq->bio, rq->biotail,
192                                                 rq->buffer, rq->data,
193                                                 rq->data_len);
194
195         if (blk_pc_request(rq)) {
196                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
197                 for (bit = 0; bit < sizeof(rq->cmd); bit++)
198                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
199                 printk("\n");
200         }
201 }
202 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
203
204 /*
205  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
206  * force the transfer to start only after we have put all the requests
207  * on the list.
208  *
209  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
210  * with the queue lock held.
211  */
212 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
213 {
214         WARN_ON(!irqs_disabled());
215
216         /*
217          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
218          * which will restart the queueing
219          */
220         if (blk_queue_stopped(q))
221                 return;
222
223         if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags)) {
224                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
225                 blk_add_trace_generic(q, NULL, 0, BLK_TA_PLUG);
226         }
227 }
228 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
229
230 /*
231  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
232  * queue lock held and interrupts disabled.
233  */
234 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
235 {
236         WARN_ON(!irqs_disabled());
237
238         if (!test_and_clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags))
239                 return 0;
240
241         del_timer(&q->unplug_timer);
242         return 1;
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
245
246 /*
247  * remove the plug and let it rip..
248  */
249 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
250 {
251         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
252                 return;
253
254         if (!blk_remove_plug(q))
255                 return;
256
257         q->request_fn(q);
258 }
259 EXPORT_SYMBOL(__generic_unplug_device);
260
261 /**
262  * generic_unplug_device - fire a request queue
263  * @q:    The &struct request_queue in question
264  *
265  * Description:
266  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
267  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
268  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
269  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
270  *   transfers started.
271  **/
272 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
273 {
274         spin_lock_irq(q->queue_lock);
275         __generic_unplug_device(q);
276         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
277 }
278 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
279
280 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
281                                    struct page *page)
282 {
283         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
284
285         blk_unplug(q);
286 }
287
288 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
289 {
290         struct request_queue *q =
291                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
292
293         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
294                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
295
296         q->unplug_fn(q);
297 }
298
299 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
300 {
301         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
302
303         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_TIMER, NULL,
304                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
305
306         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
307 }
308
309 void blk_unplug(struct request_queue *q)
310 {
311         /*
312          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
313          */
314         if (q->unplug_fn) {
315                 blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
316                                         q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
317
318                 q->unplug_fn(q);
319         }
320 }
321 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
322
323 /**
324  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
325  * @q:    The &struct request_queue in question
326  *
327  * Description:
328  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
329  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
330  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
331  **/
332 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
333 {
334         WARN_ON(!irqs_disabled());
335
336         clear_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &q->queue_flags);
337
338         /*
339          * one level of recursion is ok and is much faster than kicking
340          * the unplug handling
341          */
342         if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
343                 q->request_fn(q);
344                 clear_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags);
345         } else {
346                 blk_plug_device(q);
347                 kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
348         }
349 }
350 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
351
352 /**
353  * blk_stop_queue - stop a queue
354  * @q:    The &struct request_queue in question
355  *
356  * Description:
357  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
358  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
359  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
360  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
361  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
362  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
363  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
364  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
365  **/
366 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
367 {
368         blk_remove_plug(q);
369         set_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &q->queue_flags);
370 }
371 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
372
373 /**
374  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
375  * @q: the queue
376  *
377  * Description:
378  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
379  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
380  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
381  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
382  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
383  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
384  *     this function.
385  *
386  */
387 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
388 {
389         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
390         kblockd_flush_work(&q->unplug_work);
391 }
392 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
393
394 /**
395  * blk_run_queue - run a single device queue
396  * @q:  The queue to run
397  */
398 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
399 {
400         unsigned long flags;
401
402         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
403         blk_remove_plug(q);
404
405         /*
406          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
407          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
408          */
409         if (!elv_queue_empty(q)) {
410                 if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
411                         q->request_fn(q);
412                         clear_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags);
413                 } else {
414                         blk_plug_device(q);
415                         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
416                 }
417         }
418
419         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
420 }
421 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
422
423 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
424 {
425         kobject_put(&q->kobj);
426 }
427
428 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
429 {
430         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
431         set_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags);
432         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
433
434         if (q->elevator)
435                 elevator_exit(q->elevator);
436
437         blk_put_queue(q);
438 }
439 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
440
441 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
442 {
443         struct request_list *rl = &q->rq;
444
445         rl->count[READ] = rl->count[WRITE] = 0;
446         rl->starved[READ] = rl->starved[WRITE] = 0;
447         rl->elvpriv = 0;
448         init_waitqueue_head(&rl->wait[READ]);
449         init_waitqueue_head(&rl->wait[WRITE]);
450
451         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
452                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
453
454         if (!rl->rq_pool)
455                 return -ENOMEM;
456
457         return 0;
458 }
459
460 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
461 {
462         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
463 }
464 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
465
466 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
467 {
468         struct request_queue *q;
469         int err;
470
471         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
472                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
473         if (!q)
474                 return NULL;
475
476         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
477         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
478         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
479         if (err) {
480                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
481                 return NULL;
482         }
483
484         init_timer(&q->unplug_timer);
485
486         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
487
488         mutex_init(&q->sysfs_lock);
489
490         return q;
491 }
492 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
493
494 /**
495  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
496  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
497  *        placed on the queue.
498  * @lock: Request queue spin lock
499  *
500  * Description:
501  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
502  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
503  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
504  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
505  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
506  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
507  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
508  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
509  *
510  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
511  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
512  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
513  *    get dealt with eventually.
514  *
515  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
516  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
517  *    disabling is needed for it.
518  *
519  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or NULL if
520  *    it didn't succeed.
521  *
522  * Note:
523  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
524  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
525  **/
526
527 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
528 {
529         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
530 }
531 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
532
533 struct request_queue *
534 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
535 {
536         struct request_queue *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
537
538         if (!q)
539                 return NULL;
540
541         q->node = node_id;
542         if (blk_init_free_list(q)) {
543                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
544                 return NULL;
545         }
546
547         /*
548          * if caller didn't supply a lock, they get per-queue locking with
549          * our embedded lock
550          */
551         if (!lock) {
552                 spin_lock_init(&q->__queue_lock);
553                 lock = &q->__queue_lock;
554         }
555
556         q->request_fn           = rfn;
557         q->prep_rq_fn           = NULL;
558         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
559         q->queue_flags          = (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
560         q->queue_lock           = lock;
561
562         blk_queue_segment_boundary(q, 0xffffffff);
563
564         blk_queue_make_request(q, __make_request);
565         blk_queue_max_segment_size(q, MAX_SEGMENT_SIZE);
566
567         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
568         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
569
570         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
571
572         /*
573          * all done
574          */
575         if (!elevator_init(q, NULL)) {
576                 blk_queue_congestion_threshold(q);
577                 return q;
578         }
579
580         blk_put_queue(q);
581         return NULL;
582 }
583 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
584
585 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
586 {
587         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
588                 kobject_get(&q->kobj);
589                 return 0;
590         }
591
592         return 1;
593 }
594
595 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
596 {
597         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
598                 elv_put_request(q, rq);
599         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
600 }
601
602 static struct request *
603 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int rw, int priv, gfp_t gfp_mask)
604 {
605         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
606
607         if (!rq)
608                 return NULL;
609
610         /*
611          * first three bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw,
612          * see bio.h and blkdev.h
613          */
614         rq->cmd_flags = rw | REQ_ALLOCED;
615
616         if (priv) {
617                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
618                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
619                         return NULL;
620                 }
621                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
622         }
623
624         return rq;
625 }
626
627 /*
628  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
629  * should be given priority access to a request.
630  */
631 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
632 {
633         if (!ioc)
634                 return 0;
635
636         /*
637          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
638          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
639          * lose wakeups.
640          */
641         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
642                 (ioc->nr_batch_requests > 0
643                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
644 }
645
646 /*
647  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
648  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
649  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
650  * a nice run.
651  */
652 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
653 {
654         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
655                 return;
656
657         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
658         ioc->last_waited = jiffies;
659 }
660
661 static void __freed_request(struct request_queue *q, int rw)
662 {
663         struct request_list *rl = &q->rq;
664
665         if (rl->count[rw] < queue_congestion_off_threshold(q))
666                 blk_clear_queue_congested(q, rw);
667
668         if (rl->count[rw] + 1 <= q->nr_requests) {
669                 if (waitqueue_active(&rl->wait[rw]))
670                         wake_up(&rl->wait[rw]);
671
672                 blk_clear_queue_full(q, rw);
673         }
674 }
675
676 /*
677  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
678  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
679  */
680 static void freed_request(struct request_queue *q, int rw, int priv)
681 {
682         struct request_list *rl = &q->rq;
683
684         rl->count[rw]--;
685         if (priv)
686                 rl->elvpriv--;
687
688         __freed_request(q, rw);
689
690         if (unlikely(rl->starved[rw ^ 1]))
691                 __freed_request(q, rw ^ 1);
692 }
693
694 #define blkdev_free_rq(list) list_entry((list)->next, struct request, queuelist)
695 /*
696  * Get a free request, queue_lock must be held.
697  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
698  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
699  */
700 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
701                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
702 {
703         struct request *rq = NULL;
704         struct request_list *rl = &q->rq;
705         struct io_context *ioc = NULL;
706         const int rw = rw_flags & 0x01;
707         int may_queue, priv;
708
709         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
710         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
711                 goto rq_starved;
712
713         if (rl->count[rw]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
714                 if (rl->count[rw]+1 >= q->nr_requests) {
715                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
716                         /*
717                          * The queue will fill after this allocation, so set
718                          * it as full, and mark this process as "batching".
719                          * This process will be allowed to complete a batch of
720                          * requests, others will be blocked.
721                          */
722                         if (!blk_queue_full(q, rw)) {
723                                 ioc_set_batching(q, ioc);
724                                 blk_set_queue_full(q, rw);
725                         } else {
726                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
727                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
728                                         /*
729                                          * The queue is full and the allocating
730                                          * process is not a "batcher", and not
731                                          * exempted by the IO scheduler
732                                          */
733                                         goto out;
734                                 }
735                         }
736                 }
737                 blk_set_queue_congested(q, rw);
738         }
739
740         /*
741          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
742          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
743          * allocated with any setting of ->nr_requests
744          */
745         if (rl->count[rw] >= (3 * q->nr_requests / 2))
746                 goto out;
747
748         rl->count[rw]++;
749         rl->starved[rw] = 0;
750
751         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
752         if (priv)
753                 rl->elvpriv++;
754
755         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
756
757         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
758         if (unlikely(!rq)) {
759                 /*
760                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
761                  * we might have messed up.
762                  *
763                  * Allocating task should really be put onto the front of the
764                  * wait queue, but this is pretty rare.
765                  */
766                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
767                 freed_request(q, rw, priv);
768
769                 /*
770                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
771                  * requests for this direction was pending, mark us starved
772                  * so that freeing of a request in the other direction will
773                  * notice us. another possible fix would be to split the
774                  * rq mempool into READ and WRITE
775                  */
776 rq_starved:
777                 if (unlikely(rl->count[rw] == 0))
778                         rl->starved[rw] = 1;
779
780                 goto out;
781         }
782
783         /*
784          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
785          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
786          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
787          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
788          */
789         if (ioc_batching(q, ioc))
790                 ioc->nr_batch_requests--;
791
792         rq_init(q, rq);
793
794         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_GETRQ);
795 out:
796         return rq;
797 }
798
799 /*
800  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
801  * requests to become available.
802  *
803  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
804  */
805 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
806                                         struct bio *bio)
807 {
808         const int rw = rw_flags & 0x01;
809         struct request *rq;
810
811         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
812         while (!rq) {
813                 DEFINE_WAIT(wait);
814                 struct request_list *rl = &q->rq;
815
816                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[rw], &wait,
817                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
818
819                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
820
821                 if (!rq) {
822                         struct io_context *ioc;
823
824                         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_SLEEPRQ);
825
826                         __generic_unplug_device(q);
827                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
828                         io_schedule();
829
830                         /*
831                          * After sleeping, we become a "batching" process and
832                          * will be able to allocate at least one request, and
833                          * up to a big batch of them for a small period time.
834                          * See ioc_batching, ioc_set_batching
835                          */
836                         ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
837                         ioc_set_batching(q, ioc);
838
839                         spin_lock_irq(q->queue_lock);
840                 }
841                 finish_wait(&rl->wait[rw], &wait);
842         }
843
844         return rq;
845 }
846
847 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
848 {
849         struct request *rq;
850
851         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
852
853         spin_lock_irq(q->queue_lock);
854         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
855                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
856         } else {
857                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
858                 if (!rq)
859                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
860         }
861         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
862
863         return rq;
864 }
865 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
866
867 /**
868  * blk_start_queueing - initiate dispatch of requests to device
869  * @q:          request queue to kick into gear
870  *
871  * This is basically a helper to remove the need to know whether a queue
872  * is plugged or not if someone just wants to initiate dispatch of requests
873  * for this queue.
874  *
875  * The queue lock must be held with interrupts disabled.
876  */
877 void blk_start_queueing(struct request_queue *q)
878 {
879         if (!blk_queue_plugged(q))
880                 q->request_fn(q);
881         else
882                 __generic_unplug_device(q);
883 }
884 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queueing);
885
886 /**
887  * blk_requeue_request - put a request back on queue
888  * @q:          request queue where request should be inserted
889  * @rq:         request to be inserted
890  *
891  * Description:
892  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
893  *    more, when that condition happens we need to put the request back
894  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
895  */
896 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
897 {
898         blk_add_trace_rq(q, rq, BLK_TA_REQUEUE);
899
900         if (blk_rq_tagged(rq))
901                 blk_queue_end_tag(q, rq);
902
903         elv_requeue_request(q, rq);
904 }
905 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
906
907 /**
908  * blk_insert_request - insert a special request in to a request queue
909  * @q:          request queue where request should be inserted
910  * @rq:         request to be inserted
911  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
912  * @data:       private data
913  *
914  * Description:
915  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
916  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
917  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
918  *    REQ_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them be
919  *    scheduled for actual execution by the request queue.
920  *
921  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
922  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
923  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
924  *    host that is unable to accept a particular command.
925  */
926 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
927                         int at_head, void *data)
928 {
929         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
930         unsigned long flags;
931
932         /*
933          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
934          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
935          * barrier
936          */
937         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
938         rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
939
940         rq->special = data;
941
942         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
943
944         /*
945          * If command is tagged, release the tag
946          */
947         if (blk_rq_tagged(rq))
948                 blk_queue_end_tag(q, rq);
949
950         drive_stat_acct(rq, 1);
951         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
952         blk_start_queueing(q);
953         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
954 }
955 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
956
957 /*
958  * add-request adds a request to the linked list.
959  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
960  * request queue list.
961  */
962 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
963 {
964         drive_stat_acct(req, 1);
965
966         /*
967          * elevator indicated where it wants this request to be
968          * inserted at elevator_merge time
969          */
970         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
971 }
972
973 /*
974  * disk_round_stats()   - Round off the performance stats on a struct
975  * disk_stats.
976  *
977  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
978  * by observing the current state of the queue length and the amount of
979  * time it has been in this state for.
980  *
981  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
982  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
983  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
984  * function to do a round-off before returning the results when reading
985  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
986  * the current jiffies and restarts the counters again.
987  */
988 void disk_round_stats(struct gendisk *disk)
989 {
990         unsigned long now = jiffies;
991
992         if (now == disk->stamp)
993                 return;
994
995         if (disk->in_flight) {
996                 __disk_stat_add(disk, time_in_queue,
997                                 disk->in_flight * (now - disk->stamp));
998                 __disk_stat_add(disk, io_ticks, (now - disk->stamp));
999         }
1000         disk->stamp = now;
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_round_stats);
1003
1004 void part_round_stats(struct hd_struct *part)
1005 {
1006         unsigned long now = jiffies;
1007
1008         if (now == part->stamp)
1009                 return;
1010
1011         if (part->in_flight) {
1012                 __part_stat_add(part, time_in_queue,
1013                                 part->in_flight * (now - part->stamp));
1014                 __part_stat_add(part, io_ticks, (now - part->stamp));
1015         }
1016         part->stamp = now;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * queue lock must be held
1021  */
1022 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1023 {
1024         if (unlikely(!q))
1025                 return;
1026         if (unlikely(--req->ref_count))
1027                 return;
1028
1029         elv_completed_request(q, req);
1030
1031         /*
1032          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1033          * it didn't come out of our reserved rq pools
1034          */
1035         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1036                 int rw = rq_data_dir(req);
1037                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1038
1039                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1040                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1041
1042                 blk_free_request(q, req);
1043                 freed_request(q, rw, priv);
1044         }
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1047
1048 void blk_put_request(struct request *req)
1049 {
1050         unsigned long flags;
1051         struct request_queue *q = req->q;
1052
1053         /*
1054          * Gee, IDE calls in w/ NULL q.  Fix IDE and remove the
1055          * following if (q) test.
1056          */
1057         if (q) {
1058                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1059                 __blk_put_request(q, req);
1060                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1061         }
1062 }
1063 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1064
1065 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1066 {
1067         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1068
1069         /*
1070          * inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit FAILFAST)
1071          */
1072         if (bio_rw_ahead(bio) || bio_failfast(bio))
1073                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST;
1074
1075         /*
1076          * REQ_BARRIER implies no merging, but lets make it explicit
1077          */
1078         if (unlikely(bio_barrier(bio)))
1079                 req->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | REQ_NOMERGE);
1080
1081         if (bio_sync(bio))
1082                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1083         if (bio_rw_meta(bio))
1084                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1085
1086         req->errors = 0;
1087         req->hard_sector = req->sector = bio->bi_sector;
1088         req->ioprio = bio_prio(bio);
1089         req->start_time = jiffies;
1090         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1091 }
1092
1093 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1094 {
1095         struct request *req;
1096         int el_ret, nr_sectors, barrier, err;
1097         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1098         const int sync = bio_sync(bio);
1099         int rw_flags;
1100
1101         nr_sectors = bio_sectors(bio);
1102
1103         /*
1104          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1105          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1106          * ISA dma in theory)
1107          */
1108         blk_queue_bounce(q, &bio);
1109
1110         barrier = bio_barrier(bio);
1111         if (unlikely(barrier) && (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1112                 err = -EOPNOTSUPP;
1113                 goto end_io;
1114         }
1115
1116         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1117
1118         if (unlikely(barrier) || elv_queue_empty(q))
1119                 goto get_rq;
1120
1121         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1122         switch (el_ret) {
1123         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1124                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1125
1126                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1127                         break;
1128
1129                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_BACKMERGE);
1130
1131                 req->biotail->bi_next = bio;
1132                 req->biotail = bio;
1133                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1134                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1135                 drive_stat_acct(req, 0);
1136                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1137                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1138                 goto out;
1139
1140         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1141                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1142
1143                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1144                         break;
1145
1146                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_FRONTMERGE);
1147
1148                 bio->bi_next = req->bio;
1149                 req->bio = bio;
1150
1151                 /*
1152                  * may not be valid. if the low level driver said
1153                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1154                  * not touch req->buffer either...
1155                  */
1156                 req->buffer = bio_data(bio);
1157                 req->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
1158                 req->hard_cur_sectors = req->current_nr_sectors;
1159                 req->sector = req->hard_sector = bio->bi_sector;
1160                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1161                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1162                 drive_stat_acct(req, 0);
1163                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1164                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1165                 goto out;
1166
1167         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1168         default:
1169                 ;
1170         }
1171
1172 get_rq:
1173         /*
1174          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1175          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1176          * rq allocator and io schedulers.
1177          */
1178         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1179         if (sync)
1180                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1181
1182         /*
1183          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1184          * Returns with the queue unlocked.
1185          */
1186         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1187
1188         /*
1189          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1190          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1191          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1192          * often, and the elevators are able to handle it.
1193          */
1194         init_request_from_bio(req, bio);
1195
1196         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1197         if (elv_queue_empty(q))
1198                 blk_plug_device(q);
1199         add_request(q, req);
1200 out:
1201         if (sync)
1202                 __generic_unplug_device(q);
1203
1204         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1205         return 0;
1206
1207 end_io:
1208         bio_endio(bio, err);
1209         return 0;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1214  */
1215 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1216 {
1217         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1218
1219         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1220                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1221
1222                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1223                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1224
1225                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1226                                     bdev->bd_dev, bio->bi_sector,
1227                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1228         }
1229 }
1230
1231 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1232 {
1233         char b[BDEVNAME_SIZE];
1234
1235         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1236         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1237                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1238                         bio->bi_rw,
1239                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1240                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1241
1242         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1243 }
1244
1245 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1246
1247 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1248
1249 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1250 {
1251         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1252 }
1253 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1254
1255 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1256 {
1257         if ((bio->bi_bdev->bd_disk->flags & GENHD_FL_FAIL) ||
1258             (bio->bi_bdev->bd_part && bio->bi_bdev->bd_part->make_it_fail))
1259                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1260
1261         return 0;
1262 }
1263
1264 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1265 {
1266         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1267                                         "fail_make_request");
1268 }
1269
1270 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1271
1272 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1273
1274 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1275 {
1276         return 0;
1277 }
1278
1279 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1280
1281 /*
1282  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1283  */
1284 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1285 {
1286         sector_t maxsector;
1287
1288         if (!nr_sectors)
1289                 return 0;
1290
1291         /* Test device or partition size, when known. */
1292         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1293         if (maxsector) {
1294                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1295
1296                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1297                         /*
1298                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1299                          * without checking the size of the device, e.g., when
1300                          * mounting a device.
1301                          */
1302                         handle_bad_sector(bio);
1303                         return 1;
1304                 }
1305         }
1306
1307         return 0;
1308 }
1309
1310 /**
1311  * generic_make_request: hand a buffer to its device driver for I/O
1312  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1313  *
1314  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1315  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1316  * to be done.
1317  *
1318  * generic_make_request() does not return any status.  The
1319  * success/failure status of the request, along with notification of
1320  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1321  * function described (one day) else where.
1322  *
1323  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1324  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1325  * set to describe the device address, and the
1326  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1327  * completion notification should be signaled.
1328  *
1329  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1330  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1331  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1332  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1333  */
1334 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1335 {
1336         struct request_queue *q;
1337         sector_t old_sector;
1338         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1339         dev_t old_dev;
1340         int err = -EIO;
1341
1342         might_sleep();
1343
1344         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1345                 goto end_io;
1346
1347         /*
1348          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1349          * still free to implement/resolve their own stacking
1350          * by explicitly returning 0)
1351          *
1352          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1353          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1354          */
1355         old_sector = -1;
1356         old_dev = 0;
1357         do {
1358                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1359
1360                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1361                 if (!q) {
1362                         printk(KERN_ERR
1363                                "generic_make_request: Trying to access "
1364                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1365                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1366                                 (long long) bio->bi_sector);
1367 end_io:
1368                         bio_endio(bio, err);
1369                         break;
1370                 }
1371
1372                 if (unlikely(nr_sectors > q->max_hw_sectors)) {
1373                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1374                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1375                                 bio_sectors(bio),
1376                                 q->max_hw_sectors);
1377                         goto end_io;
1378                 }
1379
1380                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1381                         goto end_io;
1382
1383                 if (should_fail_request(bio))
1384                         goto end_io;
1385
1386                 /*
1387                  * If this device has partitions, remap block n
1388                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1389                  */
1390                 blk_partition_remap(bio);
1391
1392                 if (old_sector != -1)
1393                         blk_add_trace_remap(q, bio, old_dev, bio->bi_sector,
1394                                             old_sector);
1395
1396                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_QUEUE);
1397
1398                 old_sector = bio->bi_sector;
1399                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1400
1401                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1402                         goto end_io;
1403                 if (bio_empty_barrier(bio) && !q->prepare_flush_fn) {
1404                         err = -EOPNOTSUPP;
1405                         goto end_io;
1406                 }
1407
1408                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1409         } while (ret);
1410 }
1411
1412 /*
1413  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1414  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1415  * So use current->bio_{list,tail} to keep a list of requests
1416  * submited by a make_request_fn function.
1417  * current->bio_tail is also used as a flag to say if
1418  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1419  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1420  * then a make_request is active, and new requests should be added
1421  * at the tail
1422  */
1423 void generic_make_request(struct bio *bio)
1424 {
1425         if (current->bio_tail) {
1426                 /* make_request is active */
1427                 *(current->bio_tail) = bio;
1428                 bio->bi_next = NULL;
1429                 current->bio_tail = &bio->bi_next;
1430                 return;
1431         }
1432         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1433          * explanation.
1434          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1435          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1436          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1437          * we assign bio_list to the next (which is NULL) and bio_tail
1438          * to &bio_list, thus initialising the bio_list of new bios to be
1439          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1440          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1441          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1442          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1443          * of the top of the list (no pretending) and so fixup bio_list and
1444          * bio_tail or bi_next, and call into __generic_make_request again.
1445          *
1446          * The loop was structured like this to make only one call to
1447          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1448          * inlined) and to keep the structure simple.
1449          */
1450         BUG_ON(bio->bi_next);
1451         do {
1452                 current->bio_list = bio->bi_next;
1453                 if (bio->bi_next == NULL)
1454                         current->bio_tail = &current->bio_list;
1455                 else
1456                         bio->bi_next = NULL;
1457                 __generic_make_request(bio);
1458                 bio = current->bio_list;
1459         } while (bio);
1460         current->bio_tail = NULL; /* deactivate */
1461 }
1462 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1463
1464 /**
1465  * submit_bio: submit a bio to the block device layer for I/O
1466  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1467  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1468  *
1469  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1470  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1471  * interfaces, @bio must be presetup and ready for I/O.
1472  *
1473  */
1474 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1475 {
1476         int count = bio_sectors(bio);
1477
1478         bio->bi_rw |= rw;
1479
1480         /*
1481          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1482          * go through the normal accounting stuff before submission.
1483          */
1484         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
1485
1486                 BIO_BUG_ON(!bio->bi_size);
1487                 BIO_BUG_ON(!bio->bi_io_vec);
1488
1489                 if (rw & WRITE) {
1490                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1491                 } else {
1492                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1493                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1494                 }
1495
1496                 if (unlikely(block_dump)) {
1497                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1498                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1499                         current->comm, task_pid_nr(current),
1500                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1501                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1502                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1503                 }
1504         }
1505
1506         generic_make_request(bio);
1507 }
1508 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1509
1510 /**
1511  * __end_that_request_first - end I/O on a request
1512  * @req:      the request being processed
1513  * @error:    0 for success, < 0 for error
1514  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1515  *
1516  * Description:
1517  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, and sets it up
1518  *     for the next range of segments (if any) in the cluster.
1519  *
1520  * Return:
1521  *     0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
1522  *     1 - still buffers pending for this request
1523  **/
1524 static int __end_that_request_first(struct request *req, int error,
1525                                     int nr_bytes)
1526 {
1527         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1528         struct bio *bio;
1529
1530         blk_add_trace_rq(req->q, req, BLK_TA_COMPLETE);
1531
1532         /*
1533          * for a REQ_BLOCK_PC request, we want to carry any eventual
1534          * sense key with us all the way through
1535          */
1536         if (!blk_pc_request(req))
1537                 req->errors = 0;
1538
1539         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1540                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1541                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1542                                 (unsigned long long)req->sector);
1543         }
1544
1545         if (blk_fs_request(req) && req->rq_disk) {
1546                 const int rw = rq_data_dir(req);
1547
1548                 all_stat_add(req->rq_disk, sectors[rw],
1549                              nr_bytes >> 9, req->sector);
1550         }
1551
1552         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1553         while ((bio = req->bio) != NULL) {
1554                 int nbytes;
1555
1556                 /*
1557                  * For an empty barrier request, the low level driver must
1558                  * store a potential error location in ->sector. We pass
1559                  * that back up in ->bi_sector.
1560                  */
1561                 if (blk_empty_barrier(req))
1562                         bio->bi_sector = req->sector;
1563
1564                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
1565                         req->bio = bio->bi_next;
1566                         nbytes = bio->bi_size;
1567                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
1568                         next_idx = 0;
1569                         bio_nbytes = 0;
1570                 } else {
1571                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
1572
1573                         if (unlikely(bio->bi_idx >= bio->bi_vcnt)) {
1574                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
1575                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
1576                                                 __FUNCTION__, bio->bi_idx,
1577                                                 bio->bi_vcnt);
1578                                 break;
1579                         }
1580
1581                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
1582                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
1583
1584                         /*
1585                          * not a complete bvec done
1586                          */
1587                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
1588                                 bio_nbytes += nr_bytes;
1589                                 total_bytes += nr_bytes;
1590                                 break;
1591                         }
1592
1593                         /*
1594                          * advance to the next vector
1595                          */
1596                         next_idx++;
1597                         bio_nbytes += nbytes;
1598                 }
1599
1600                 total_bytes += nbytes;
1601                 nr_bytes -= nbytes;
1602
1603                 bio = req->bio;
1604                 if (bio) {
1605                         /*
1606                          * end more in this run, or just return 'not-done'
1607                          */
1608                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
1609                                 break;
1610                 }
1611         }
1612
1613         /*
1614          * completely done
1615          */
1616         if (!req->bio)
1617                 return 0;
1618
1619         /*
1620          * if the request wasn't completed, update state
1621          */
1622         if (bio_nbytes) {
1623                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
1624                 bio->bi_idx += next_idx;
1625                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
1626                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
1627         }
1628
1629         blk_recalc_rq_sectors(req, total_bytes >> 9);
1630         blk_recalc_rq_segments(req);
1631         return 1;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * splice the completion data to a local structure and hand off to
1636  * process_completion_queue() to complete the requests
1637  */
1638 static void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
1639 {
1640         struct list_head *cpu_list, local_list;
1641
1642         local_irq_disable();
1643         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1644         list_replace_init(cpu_list, &local_list);
1645         local_irq_enable();
1646
1647         while (!list_empty(&local_list)) {
1648                 struct request *rq;
1649
1650                 rq = list_entry(local_list.next, struct request, donelist);
1651                 list_del_init(&rq->donelist);
1652                 rq->q->softirq_done_fn(rq);
1653         }
1654 }
1655
1656 static int __cpuinit blk_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1657                                     unsigned long action, void *hcpu)
1658 {
1659         /*
1660          * If a CPU goes away, splice its entries to the current CPU
1661          * and trigger a run of the softirq
1662          */
1663         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1664                 int cpu = (unsigned long) hcpu;
1665
1666                 local_irq_disable();
1667                 list_splice_init(&per_cpu(blk_cpu_done, cpu),
1668                                  &__get_cpu_var(blk_cpu_done));
1669                 raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1670                 local_irq_enable();
1671         }
1672
1673         return NOTIFY_OK;
1674 }
1675
1676
1677 static struct notifier_block blk_cpu_notifier __cpuinitdata = {
1678         .notifier_call  = blk_cpu_notify,
1679 };
1680
1681 /**
1682  * blk_complete_request - end I/O on a request
1683  * @req:      the request being processed
1684  *
1685  * Description:
1686  *     Ends all I/O on a request. It does not handle partial completions,
1687  *     unless the driver actually implements this in its completion callback
1688  *     through requeueing. The actual completion happens out-of-order,
1689  *     through a softirq handler. The user must have registered a completion
1690  *     callback through blk_queue_softirq_done().
1691  **/
1692
1693 void blk_complete_request(struct request *req)
1694 {
1695         struct list_head *cpu_list;
1696         unsigned long flags;
1697
1698         BUG_ON(!req->q->softirq_done_fn);
1699
1700         local_irq_save(flags);
1701
1702         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1703         list_add_tail(&req->donelist, cpu_list);
1704         raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1705
1706         local_irq_restore(flags);
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(blk_complete_request);
1709
1710 /*
1711  * queue lock must be held
1712  */
1713 static void end_that_request_last(struct request *req, int error)
1714 {
1715         struct gendisk *disk = req->rq_disk;
1716
1717         if (blk_rq_tagged(req))
1718                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
1719
1720         if (blk_queued_rq(req))
1721                 blkdev_dequeue_request(req);
1722
1723         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
1724                 laptop_io_completion();
1725
1726         /*
1727          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1728          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1729          * request is enough.
1730          */
1731         if (disk && blk_fs_request(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1732                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1733                 const int rw = rq_data_dir(req);
1734                 struct hd_struct *part = get_part(disk, req->sector);
1735
1736                 __all_stat_inc(disk, ios[rw], req->sector);
1737                 __all_stat_add(disk, ticks[rw], duration, req->sector);
1738                 disk_round_stats(disk);
1739                 disk->in_flight--;
1740                 if (part) {
1741                         part_round_stats(part);
1742                         part->in_flight--;
1743                 }
1744         }
1745
1746         if (req->end_io)
1747                 req->end_io(req, error);
1748         else {
1749                 if (blk_bidi_rq(req))
1750                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
1751
1752                 __blk_put_request(req->q, req);
1753         }
1754 }
1755
1756 static inline void __end_request(struct request *rq, int uptodate,
1757                                  unsigned int nr_bytes)
1758 {
1759         int error = 0;
1760
1761         if (uptodate <= 0)
1762                 error = uptodate ? uptodate : -EIO;
1763
1764         __blk_end_request(rq, error, nr_bytes);
1765 }
1766
1767 /**
1768  * blk_rq_bytes - Returns bytes left to complete in the entire request
1769  * @rq: the request being processed
1770  **/
1771 unsigned int blk_rq_bytes(struct request *rq)
1772 {
1773         if (blk_fs_request(rq))
1774                 return rq->hard_nr_sectors << 9;
1775
1776         return rq->data_len;
1777 }
1778 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_bytes);
1779
1780 /**
1781  * blk_rq_cur_bytes - Returns bytes left to complete in the current segment
1782  * @rq: the request being processed
1783  **/
1784 unsigned int blk_rq_cur_bytes(struct request *rq)
1785 {
1786         if (blk_fs_request(rq))
1787                 return rq->current_nr_sectors << 9;
1788
1789         if (rq->bio)
1790                 return rq->bio->bi_size;
1791
1792         return rq->data_len;
1793 }
1794 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_cur_bytes);
1795
1796 /**
1797  * end_queued_request - end all I/O on a queued request
1798  * @rq:         the request being processed
1799  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1800  *
1801  * Description:
1802  *     Ends all I/O on a request, and removes it from the block layer queues.
1803  *     Not suitable for normal IO completion, unless the driver still has
1804  *     the request attached to the block layer.
1805  *
1806  **/
1807 void end_queued_request(struct request *rq, int uptodate)
1808 {
1809         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1810 }
1811 EXPORT_SYMBOL(end_queued_request);
1812
1813 /**
1814  * end_dequeued_request - end all I/O on a dequeued request
1815  * @rq:         the request being processed
1816  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1817  *
1818  * Description:
1819  *     Ends all I/O on a request. The request must already have been
1820  *     dequeued using blkdev_dequeue_request(), as is normally the case
1821  *     for most drivers.
1822  *
1823  **/
1824 void end_dequeued_request(struct request *rq, int uptodate)
1825 {
1826         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1827 }
1828 EXPORT_SYMBOL(end_dequeued_request);
1829
1830
1831 /**
1832  * end_request - end I/O on the current segment of the request
1833  * @req:        the request being processed
1834  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1835  *
1836  * Description:
1837  *     Ends I/O on the current segment of a request. If that is the only
1838  *     remaining segment, the request is also completed and freed.
1839  *
1840  *     This is a remnant of how older block drivers handled IO completions.
1841  *     Modern drivers typically end IO on the full request in one go, unless
1842  *     they have a residual value to account for. For that case this function
1843  *     isn't really useful, unless the residual just happens to be the
1844  *     full current segment. In other words, don't use this function in new
1845  *     code. Either use end_request_completely(), or the
1846  *     end_that_request_chunk() (along with end_that_request_last()) for
1847  *     partial completions.
1848  *
1849  **/
1850 void end_request(struct request *req, int uptodate)
1851 {
1852         __end_request(req, uptodate, req->hard_cur_sectors << 9);
1853 }
1854 EXPORT_SYMBOL(end_request);
1855
1856 /**
1857  * blk_end_io - Generic end_io function to complete a request.
1858  * @rq:           the request being processed
1859  * @error:        0 for success, < 0 for error
1860  * @nr_bytes:     number of bytes to complete @rq
1861  * @bidi_bytes:   number of bytes to complete @rq->next_rq
1862  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1863  *                and completion of the request.
1864  *                If the callback returns non 0, this helper returns without
1865  *                completion of the request.
1866  *
1867  * Description:
1868  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1869  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1870  *
1871  * Return:
1872  *     0 - we are done with this request
1873  *     1 - this request is not freed yet, it still has pending buffers.
1874  **/
1875 static int blk_end_io(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1876                       unsigned int bidi_bytes,
1877                       int (drv_callback)(struct request *))
1878 {
1879         struct request_queue *q = rq->q;
1880         unsigned long flags = 0UL;
1881
1882         if (blk_fs_request(rq) || blk_pc_request(rq)) {
1883                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1884                         return 1;
1885
1886                 /* Bidi request must be completed as a whole */
1887                 if (blk_bidi_rq(rq) &&
1888                     __end_that_request_first(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
1889                         return 1;
1890         }
1891
1892         /* Special feature for tricky drivers */
1893         if (drv_callback && drv_callback(rq))
1894                 return 1;
1895
1896         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1897
1898         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1899         end_that_request_last(rq, error);
1900         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1901
1902         return 0;
1903 }
1904
1905 /**
1906  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1907  * @rq:       the request being processed
1908  * @error:    0 for success, < 0 for error
1909  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1910  *
1911  * Description:
1912  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1913  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1914  *
1915  * Return:
1916  *     0 - we are done with this request
1917  *     1 - still buffers pending for this request
1918  **/
1919 int blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1920 {
1921         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, NULL);
1922 }
1923 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request);
1924
1925 /**
1926  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1927  * @rq:       the request being processed
1928  * @error:    0 for success, < 0 for error
1929  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1930  *
1931  * Description:
1932  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
1933  *
1934  * Return:
1935  *     0 - we are done with this request
1936  *     1 - still buffers pending for this request
1937  **/
1938 int __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1939 {
1940         if (blk_fs_request(rq) || blk_pc_request(rq)) {
1941                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1942                         return 1;
1943         }
1944
1945         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1946
1947         end_that_request_last(rq, error);
1948
1949         return 0;
1950 }
1951 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request);
1952
1953 /**
1954  * blk_end_bidi_request - Helper function for drivers to complete bidi request.
1955  * @rq:         the bidi request being processed
1956  * @error:      0 for success, < 0 for error
1957  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
1958  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
1959  *
1960  * Description:
1961  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1962  *
1963  * Return:
1964  *     0 - we are done with this request
1965  *     1 - still buffers pending for this request
1966  **/
1967 int blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1968                          unsigned int bidi_bytes)
1969 {
1970         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes, NULL);
1971 }
1972 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_bidi_request);
1973
1974 /**
1975  * blk_end_request_callback - Special helper function for tricky drivers
1976  * @rq:           the request being processed
1977  * @error:        0 for success, < 0 for error
1978  * @nr_bytes:     number of bytes to complete
1979  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1980  *                and completion of the request.
1981  *                If the callback returns non 0, this helper returns without
1982  *                completion of the request.
1983  *
1984  * Description:
1985  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1986  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1987  *
1988  *     This special helper function is used only for existing tricky drivers.
1989  *     (e.g. cdrom_newpc_intr() of ide-cd)
1990  *     This interface will be removed when such drivers are rewritten.
1991  *     Don't use this interface in other places anymore.
1992  *
1993  * Return:
1994  *     0 - we are done with this request
1995  *     1 - this request is not freed yet.
1996  *         this request still has pending buffers or
1997  *         the driver doesn't want to finish this request yet.
1998  **/
1999 int blk_end_request_callback(struct request *rq, int error,
2000                              unsigned int nr_bytes,
2001                              int (drv_callback)(struct request *))
2002 {
2003         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, drv_callback);
2004 }
2005 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_callback);
2006
2007 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2008                      struct bio *bio)
2009 {
2010         /* first two bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2011         rq->cmd_flags |= (bio->bi_rw & 3);
2012
2013         rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2014         rq->nr_hw_segments = bio_hw_segments(q, bio);
2015         rq->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2016         rq->hard_cur_sectors = rq->current_nr_sectors;
2017         rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors = bio_sectors(bio);
2018         rq->buffer = bio_data(bio);
2019         rq->data_len = bio->bi_size;
2020
2021         rq->bio = rq->biotail = bio;
2022
2023         if (bio->bi_bdev)
2024                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2025 }
2026
2027 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
2028 {
2029         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2030 }
2031 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2032
2033 void kblockd_flush_work(struct work_struct *work)
2034 {
2035         cancel_work_sync(work);
2036 }
2037 EXPORT_SYMBOL(kblockd_flush_work);
2038
2039 int __init blk_dev_init(void)
2040 {
2041         int i;
2042
2043         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2044         if (!kblockd_workqueue)
2045                 panic("Failed to create kblockd\n");
2046
2047         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2048                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2049
2050         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2051                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2052
2053         for_each_possible_cpu(i)
2054                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));
2055
2056         open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq, NULL);
2057         register_hotcpu_notifier(&blk_cpu_notifier);
2058
2059         return 0;
2060 }
2061