Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linville/wirel...
[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/fault-inject.h>
30
31 #define CREATE_TRACE_POINTS
32 #include <trace/events/block.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
39
40 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
41
42 /*
43  * For the allocated request tables
44  */
45 static struct kmem_cache *request_cachep;
46
47 /*
48  * For queue allocation
49  */
50 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
51
52 /*
53  * Controlling structure to kblockd
54  */
55 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
56
57 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
58 {
59         struct hd_struct *part;
60         int rw = rq_data_dir(rq);
61         int cpu;
62
63         if (!blk_do_io_stat(rq))
64                 return;
65
66         cpu = part_stat_lock();
67
68         if (!new_io) {
69                 part = rq->part;
70                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
71         } else {
72                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
73                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
74                         /*
75                          * The partition is already being removed,
76                          * the request will be accounted on the disk only
77                          *
78                          * We take a reference on disk->part0 although that
79                          * partition will never be deleted, so we can treat
80                          * it as any other partition.
81                          */
82                         part = &rq->rq_disk->part0;
83                         hd_struct_get(part);
84                 }
85                 part_round_stats(cpu, part);
86                 part_inc_in_flight(part, rw);
87                 rq->part = part;
88         }
89
90         part_stat_unlock();
91 }
92
93 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
94 {
95         int nr;
96
97         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
98         if (nr > q->nr_requests)
99                 nr = q->nr_requests;
100         q->nr_congestion_on = nr;
101
102         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
103         if (nr < 1)
104                 nr = 1;
105         q->nr_congestion_off = nr;
106 }
107
108 /**
109  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
110  * @bdev:       device
111  *
112  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
113  * backing_dev_info
114  *
115  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
116  */
117 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
118 {
119         struct backing_dev_info *ret = NULL;
120         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
121
122         if (q)
123                 ret = &q->backing_dev_info;
124         return ret;
125 }
126 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
127
128 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
129 {
130         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
131
132         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
133         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
134         rq->cpu = -1;
135         rq->q = q;
136         rq->__sector = (sector_t) -1;
137         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
138         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
139         rq->cmd = rq->__cmd;
140         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
141         rq->tag = -1;
142         rq->ref_count = 1;
143         rq->start_time = jiffies;
144         set_start_time_ns(rq);
145         rq->part = NULL;
146 }
147 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
148
149 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
150                           unsigned int nbytes, int error)
151 {
152         struct request_queue *q = rq->q;
153
154         if (&q->flush_rq != rq) {
155                 if (error)
156                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
157                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
158                         error = -EIO;
159
160                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
161                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
162                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
163                         nbytes = bio->bi_size;
164                 }
165
166                 if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
167                         set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
168
169                 bio->bi_size -= nbytes;
170                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
171
172                 if (bio_integrity(bio))
173                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
174
175                 if (bio->bi_size == 0)
176                         bio_endio(bio, error);
177         } else {
178                 /*
179                  * Okay, this is the sequenced flush request in
180                  * progress, just record the error;
181                  */
182                 if (error && !q->flush_err)
183                         q->flush_err = error;
184         }
185 }
186
187 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
188 {
189         int bit;
190
191         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
192                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
193                 rq->cmd_flags);
194
195         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
196                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
197                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
198         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
199                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
200
201         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
202                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
203                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
204                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
205                 printk("\n");
206         }
207 }
208 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
209
210 /*
211  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
212  * force the transfer to start only after we have put all the requests
213  * on the list.
214  *
215  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
216  * with the queue lock held.
217  */
218 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
219 {
220         WARN_ON(!irqs_disabled());
221
222         /*
223          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
224          * which will restart the queueing
225          */
226         if (blk_queue_stopped(q))
227                 return;
228
229         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
230                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
231                 trace_block_plug(q);
232         }
233 }
234 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
235
236 /**
237  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
238  * @q:    The &struct request_queue to plug
239  *
240  * Description:
241  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
242  *   interrupts.
243  **/
244 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
245 {
246         unsigned long flags;
247
248         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
249         blk_plug_device(q);
250         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
251 }
252 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
253
254 /*
255  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
256  * queue lock held and interrupts disabled.
257  */
258 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
259 {
260         WARN_ON(!irqs_disabled());
261
262         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
263                 return 0;
264
265         del_timer(&q->unplug_timer);
266         return 1;
267 }
268 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
269
270 /*
271  * remove the plug and let it rip..
272  */
273 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
274 {
275         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
276                 return;
277         if (!blk_remove_plug(q) && !blk_queue_nonrot(q))
278                 return;
279
280         q->request_fn(q);
281 }
282
283 /**
284  * generic_unplug_device - fire a request queue
285  * @q:    The &struct request_queue in question
286  *
287  * Description:
288  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
289  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
290  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
291  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
292  *   transfers started.
293  **/
294 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
295 {
296         if (blk_queue_plugged(q)) {
297                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
298                 __generic_unplug_device(q);
299                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
300         }
301 }
302 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
303
304 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
305                                    struct page *page)
306 {
307         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
308
309         blk_unplug(q);
310 }
311
312 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
313 {
314         struct request_queue *q =
315                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
316
317         trace_block_unplug_io(q);
318         q->unplug_fn(q);
319 }
320
321 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
322 {
323         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
324
325         trace_block_unplug_timer(q);
326         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
327 }
328
329 void blk_unplug(struct request_queue *q)
330 {
331         /*
332          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
333          */
334         if (q->unplug_fn) {
335                 trace_block_unplug_io(q);
336                 q->unplug_fn(q);
337         }
338 }
339 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
340
341 /**
342  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
343  * @q:    The &struct request_queue in question
344  *
345  * Description:
346  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
347  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
348  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
349  **/
350 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
351 {
352         WARN_ON(!irqs_disabled());
353
354         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
355         __blk_run_queue(q);
356 }
357 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
358
359 /**
360  * blk_stop_queue - stop a queue
361  * @q:    The &struct request_queue in question
362  *
363  * Description:
364  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
365  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
366  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
367  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
368  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
369  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
370  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
371  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
372  **/
373 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
374 {
375         blk_remove_plug(q);
376         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
377 }
378 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
379
380 /**
381  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
382  * @q: the queue
383  *
384  * Description:
385  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
386  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
387  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
388  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
389  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
390  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
391  *     this function.
392  *
393  */
394 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
395 {
396         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
397         del_timer_sync(&q->timeout);
398         cancel_work_sync(&q->unplug_work);
399         throtl_shutdown_timer_wq(q);
400 }
401 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
402
403 /**
404  * __blk_run_queue - run a single device queue
405  * @q:  The queue to run
406  *
407  * Description:
408  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
409  *    held and interrupts disabled.
410  *
411  */
412 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
413 {
414         blk_remove_plug(q);
415
416         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
417                 return;
418
419         if (elv_queue_empty(q))
420                 return;
421
422         /*
423          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
424          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
425          */
426         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
427                 q->request_fn(q);
428                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
429         } else {
430                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
431                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
432         }
433 }
434 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
435
436 /**
437  * blk_run_queue - run a single device queue
438  * @q: The queue to run
439  *
440  * Description:
441  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
442  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
443  */
444 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
445 {
446         unsigned long flags;
447
448         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
449         __blk_run_queue(q);
450         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
451 }
452 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
453
454 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
455 {
456         kobject_put(&q->kobj);
457 }
458
459 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
460 {
461         /*
462          * We know we have process context here, so we can be a little
463          * cautious and ensure that pending block actions on this device
464          * are done before moving on. Going into this function, we should
465          * not have processes doing IO to this device.
466          */
467         blk_sync_queue(q);
468
469         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
470         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
471         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
472         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
473
474         if (q->elevator)
475                 elevator_exit(q->elevator);
476
477         blk_put_queue(q);
478 }
479 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
480
481 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
482 {
483         struct request_list *rl = &q->rq;
484
485         if (unlikely(rl->rq_pool))
486                 return 0;
487
488         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
489         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
490         rl->elvpriv = 0;
491         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
492         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
493
494         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
495                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
496
497         if (!rl->rq_pool)
498                 return -ENOMEM;
499
500         return 0;
501 }
502
503 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
504 {
505         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
506 }
507 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
508
509 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
510 {
511         struct request_queue *q;
512         int err;
513
514         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
515                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
516         if (!q)
517                 return NULL;
518
519         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
520         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
521         q->backing_dev_info.ra_pages =
522                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
523         q->backing_dev_info.state = 0;
524         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
525         q->backing_dev_info.name = "block";
526
527         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
528         if (err) {
529                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
530                 return NULL;
531         }
532
533         if (blk_throtl_init(q)) {
534                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
535                 return NULL;
536         }
537
538         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
539                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
540         init_timer(&q->unplug_timer);
541         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
542         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
543         INIT_LIST_HEAD(&q->pending_flushes);
544         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
545
546         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
547
548         mutex_init(&q->sysfs_lock);
549         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
550
551         return q;
552 }
553 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
554
555 /**
556  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
557  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
558  *        placed on the queue.
559  * @lock: Request queue spin lock
560  *
561  * Description:
562  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
563  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
564  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
565  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
566  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
567  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
568  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
569  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
570  *
571  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
572  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
573  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
574  *    get dealt with eventually.
575  *
576  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
577  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
578  *    disabling is needed for it.
579  *
580  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
581  *    it didn't succeed.
582  *
583  * Note:
584  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
585  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
586  **/
587
588 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
589 {
590         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
591 }
592 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
593
594 struct request_queue *
595 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
596 {
597         struct request_queue *uninit_q, *q;
598
599         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
600         if (!uninit_q)
601                 return NULL;
602
603         q = blk_init_allocated_queue_node(uninit_q, rfn, lock, node_id);
604         if (!q)
605                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
606
607         return q;
608 }
609 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
610
611 struct request_queue *
612 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
613                          spinlock_t *lock)
614 {
615         return blk_init_allocated_queue_node(q, rfn, lock, -1);
616 }
617 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
618
619 struct request_queue *
620 blk_init_allocated_queue_node(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
621                               spinlock_t *lock, int node_id)
622 {
623         if (!q)
624                 return NULL;
625
626         q->node = node_id;
627         if (blk_init_free_list(q))
628                 return NULL;
629
630         q->request_fn           = rfn;
631         q->prep_rq_fn           = NULL;
632         q->unprep_rq_fn         = NULL;
633         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
634         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
635         q->queue_lock           = lock;
636
637         /*
638          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
639          */
640         blk_queue_make_request(q, __make_request);
641
642         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
643
644         /*
645          * all done
646          */
647         if (!elevator_init(q, NULL)) {
648                 blk_queue_congestion_threshold(q);
649                 return q;
650         }
651
652         return NULL;
653 }
654 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue_node);
655
656 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
657 {
658         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
659                 kobject_get(&q->kobj);
660                 return 0;
661         }
662
663         return 1;
664 }
665
666 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
667 {
668         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
669                 elv_put_request(q, rq);
670         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
671 }
672
673 static struct request *
674 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
675 {
676         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
677
678         if (!rq)
679                 return NULL;
680
681         blk_rq_init(q, rq);
682
683         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
684
685         if (priv) {
686                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
687                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
688                         return NULL;
689                 }
690                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
691         }
692
693         return rq;
694 }
695
696 /*
697  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
698  * should be given priority access to a request.
699  */
700 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
701 {
702         if (!ioc)
703                 return 0;
704
705         /*
706          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
707          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
708          * lose wakeups.
709          */
710         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
711                 (ioc->nr_batch_requests > 0
712                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
713 }
714
715 /*
716  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
717  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
718  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
719  * a nice run.
720  */
721 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
722 {
723         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
724                 return;
725
726         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
727         ioc->last_waited = jiffies;
728 }
729
730 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
731 {
732         struct request_list *rl = &q->rq;
733
734         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
735                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
736
737         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
738                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
739                         wake_up(&rl->wait[sync]);
740
741                 blk_clear_queue_full(q, sync);
742         }
743 }
744
745 /*
746  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
747  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
748  */
749 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
750 {
751         struct request_list *rl = &q->rq;
752
753         rl->count[sync]--;
754         if (priv)
755                 rl->elvpriv--;
756
757         __freed_request(q, sync);
758
759         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
760                 __freed_request(q, sync ^ 1);
761 }
762
763 /*
764  * Get a free request, queue_lock must be held.
765  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
766  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
767  */
768 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
769                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
770 {
771         struct request *rq = NULL;
772         struct request_list *rl = &q->rq;
773         struct io_context *ioc = NULL;
774         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
775         int may_queue, priv;
776
777         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
778         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
779                 goto rq_starved;
780
781         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
782                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
783                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
784                         /*
785                          * The queue will fill after this allocation, so set
786                          * it as full, and mark this process as "batching".
787                          * This process will be allowed to complete a batch of
788                          * requests, others will be blocked.
789                          */
790                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
791                                 ioc_set_batching(q, ioc);
792                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
793                         } else {
794                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
795                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
796                                         /*
797                                          * The queue is full and the allocating
798                                          * process is not a "batcher", and not
799                                          * exempted by the IO scheduler
800                                          */
801                                         goto out;
802                                 }
803                         }
804                 }
805                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
806         }
807
808         /*
809          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
810          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
811          * allocated with any setting of ->nr_requests
812          */
813         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
814                 goto out;
815
816         rl->count[is_sync]++;
817         rl->starved[is_sync] = 0;
818
819         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
820         if (priv)
821                 rl->elvpriv++;
822
823         if (blk_queue_io_stat(q))
824                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
825         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
826
827         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
828         if (unlikely(!rq)) {
829                 /*
830                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
831                  * we might have messed up.
832                  *
833                  * Allocating task should really be put onto the front of the
834                  * wait queue, but this is pretty rare.
835                  */
836                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
837                 freed_request(q, is_sync, priv);
838
839                 /*
840                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
841                  * requests for this direction was pending, mark us starved
842                  * so that freeing of a request in the other direction will
843                  * notice us. another possible fix would be to split the
844                  * rq mempool into READ and WRITE
845                  */
846 rq_starved:
847                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
848                         rl->starved[is_sync] = 1;
849
850                 goto out;
851         }
852
853         /*
854          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
855          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
856          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
857          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
858          */
859         if (ioc_batching(q, ioc))
860                 ioc->nr_batch_requests--;
861
862         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
863 out:
864         return rq;
865 }
866
867 /*
868  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
869  * requests to become available.
870  *
871  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
872  */
873 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
874                                         struct bio *bio)
875 {
876         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
877         struct request *rq;
878
879         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
880         while (!rq) {
881                 DEFINE_WAIT(wait);
882                 struct io_context *ioc;
883                 struct request_list *rl = &q->rq;
884
885                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
886                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
887
888                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
889
890                 __generic_unplug_device(q);
891                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
892                 io_schedule();
893
894                 /*
895                  * After sleeping, we become a "batching" process and
896                  * will be able to allocate at least one request, and
897                  * up to a big batch of them for a small period time.
898                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
899                  */
900                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
901                 ioc_set_batching(q, ioc);
902
903                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
904                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
905
906                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
907         };
908
909         return rq;
910 }
911
912 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
913 {
914         struct request *rq;
915
916         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
917
918         spin_lock_irq(q->queue_lock);
919         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
920                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
921         } else {
922                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
923                 if (!rq)
924                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
925         }
926         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
927
928         return rq;
929 }
930 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
931
932 /**
933  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
934  * @q: target request queue
935  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
936  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
937  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
938  *
939  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
940  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
941  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
942  * the I/O transfer.
943  *
944  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
945  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
946  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
947  * are properly set accordingly)
948  *
949  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
950  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
951  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
952  * BUG.
953  *
954  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
955  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
956  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
957  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
958  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
959  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
960  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
961  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
962  */
963 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
964                                  gfp_t gfp_mask)
965 {
966         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
967
968         if (unlikely(!rq))
969                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
970
971         for_each_bio(bio) {
972                 struct bio *bounce_bio = bio;
973                 int ret;
974
975                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
976                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
977                 if (unlikely(ret)) {
978                         blk_put_request(rq);
979                         return ERR_PTR(ret);
980                 }
981         }
982
983         return rq;
984 }
985 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
986
987 /**
988  * blk_requeue_request - put a request back on queue
989  * @q:          request queue where request should be inserted
990  * @rq:         request to be inserted
991  *
992  * Description:
993  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
994  *    more, when that condition happens we need to put the request back
995  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
996  */
997 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
998 {
999         blk_delete_timer(rq);
1000         blk_clear_rq_complete(rq);
1001         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1002
1003         if (blk_rq_tagged(rq))
1004                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1005
1006         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1007
1008         elv_requeue_request(q, rq);
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1011
1012 /**
1013  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
1014  * @q:          request queue where request should be inserted
1015  * @rq:         request to be inserted
1016  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
1017  * @data:       private data
1018  *
1019  * Description:
1020  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
1021  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
1022  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
1023  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
1024  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
1025  *
1026  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
1027  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
1028  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
1029  *    host that is unable to accept a particular command.
1030  */
1031 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1032                         int at_head, void *data)
1033 {
1034         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
1035         unsigned long flags;
1036
1037         /*
1038          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
1039          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
1040          * barrier
1041          */
1042         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
1043
1044         rq->special = data;
1045
1046         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1047
1048         /*
1049          * If command is tagged, release the tag
1050          */
1051         if (blk_rq_tagged(rq))
1052                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1053
1054         drive_stat_acct(rq, 1);
1055         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
1056         __blk_run_queue(q);
1057         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
1060
1061 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1062                                     unsigned long now)
1063 {
1064         if (now == part->stamp)
1065                 return;
1066
1067         if (part_in_flight(part)) {
1068                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1069                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1070                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1071         }
1072         part->stamp = now;
1073 }
1074
1075 /**
1076  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1077  * @cpu: cpu number for stats access
1078  * @part: target partition
1079  *
1080  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1081  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1082  * time it has been in this state for.
1083  *
1084  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1085  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1086  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1087  * function to do a round-off before returning the results when reading
1088  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1089  * the current jiffies and restarts the counters again.
1090  */
1091 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1092 {
1093         unsigned long now = jiffies;
1094
1095         if (part->partno)
1096                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1097         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1098 }
1099 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1100
1101 /*
1102  * queue lock must be held
1103  */
1104 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1105 {
1106         if (unlikely(!q))
1107                 return;
1108         if (unlikely(--req->ref_count))
1109                 return;
1110
1111         elv_completed_request(q, req);
1112
1113         /* this is a bio leak */
1114         WARN_ON(req->bio != NULL);
1115
1116         /*
1117          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1118          * it didn't come out of our reserved rq pools
1119          */
1120         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1121                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1122                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1123
1124                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1125                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1126
1127                 blk_free_request(q, req);
1128                 freed_request(q, is_sync, priv);
1129         }
1130 }
1131 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1132
1133 void blk_put_request(struct request *req)
1134 {
1135         unsigned long flags;
1136         struct request_queue *q = req->q;
1137
1138         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1139         __blk_put_request(q, req);
1140         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1141 }
1142 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1143
1144 /**
1145  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1146  * @rq: request to update
1147  * @page: page backing the payload
1148  * @len: length of the payload.
1149  *
1150  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1151  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1152  * itself.
1153  *
1154  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1155  * discard requests should ever use it.
1156  */
1157 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1158                 unsigned int len)
1159 {
1160         struct bio *bio = rq->bio;
1161
1162         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1163         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1164         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1165
1166         bio->bi_size = len;
1167         bio->bi_vcnt = 1;
1168         bio->bi_phys_segments = 1;
1169
1170         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1171         rq->nr_phys_segments = 1;
1172         rq->buffer = bio_data(bio);
1173 }
1174 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1175
1176 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1177 {
1178         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1179         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1180
1181         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1182         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1183                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1184
1185         req->errors = 0;
1186         req->__sector = bio->bi_sector;
1187         req->ioprio = bio_prio(bio);
1188         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Only disabling plugging for non-rotational devices if it does tagging
1193  * as well, otherwise we do need the proper merging
1194  */
1195 static inline bool queue_should_plug(struct request_queue *q)
1196 {
1197         return !(blk_queue_nonrot(q) && blk_queue_tagged(q));
1198 }
1199
1200 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1201 {
1202         struct request *req;
1203         int el_ret;
1204         unsigned int bytes = bio->bi_size;
1205         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1206         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1207         const bool unplug = !!(bio->bi_rw & REQ_UNPLUG);
1208         const unsigned long ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1209         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1210         int rw_flags;
1211
1212         /*
1213          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1214          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1215          * ISA dma in theory)
1216          */
1217         blk_queue_bounce(q, &bio);
1218
1219         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1220
1221         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1222                 where = ELEVATOR_INSERT_FRONT;
1223                 goto get_rq;
1224         }
1225
1226         if (elv_queue_empty(q))
1227                 goto get_rq;
1228
1229         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1230         switch (el_ret) {
1231         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1232                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1233
1234                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1235                         break;
1236
1237                 trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1238
1239                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1240                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1241
1242                 req->biotail->bi_next = bio;
1243                 req->biotail = bio;
1244                 req->__data_len += bytes;
1245                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1246                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1247                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1248                 drive_stat_acct(req, 0);
1249                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1250                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1251                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1252                 goto out;
1253
1254         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1255                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1256
1257                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1258                         break;
1259
1260                 trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1261
1262                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff) {
1263                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1264                         req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1265                         req->cmd_flags |= ff;
1266                 }
1267
1268                 bio->bi_next = req->bio;
1269                 req->bio = bio;
1270
1271                 /*
1272                  * may not be valid. if the low level driver said
1273                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1274                  * not touch req->buffer either...
1275                  */
1276                 req->buffer = bio_data(bio);
1277                 req->__sector = bio->bi_sector;
1278                 req->__data_len += bytes;
1279                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1280                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1281                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1282                 drive_stat_acct(req, 0);
1283                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1284                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1285                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1286                 goto out;
1287
1288         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1289         default:
1290                 ;
1291         }
1292
1293 get_rq:
1294         /*
1295          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1296          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1297          * rq allocator and io schedulers.
1298          */
1299         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1300         if (sync)
1301                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1302
1303         /*
1304          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1305          * Returns with the queue unlocked.
1306          */
1307         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1308
1309         /*
1310          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1311          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1312          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1313          * often, and the elevators are able to handle it.
1314          */
1315         init_request_from_bio(req, bio);
1316
1317         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1318         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1319             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE))
1320                 req->cpu = blk_cpu_to_group(smp_processor_id());
1321         if (queue_should_plug(q) && elv_queue_empty(q))
1322                 blk_plug_device(q);
1323
1324         /* insert the request into the elevator */
1325         drive_stat_acct(req, 1);
1326         __elv_add_request(q, req, where, 0);
1327 out:
1328         if (unplug || !queue_should_plug(q))
1329                 __generic_unplug_device(q);
1330         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1331         return 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1336  */
1337 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1338 {
1339         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1340
1341         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1342                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1343
1344                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1345                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1346
1347                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1348                                       bdev->bd_dev,
1349                                       bio->bi_sector - p->start_sect);
1350         }
1351 }
1352
1353 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1354 {
1355         char b[BDEVNAME_SIZE];
1356
1357         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1358         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1359                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1360                         bio->bi_rw,
1361                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1362                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1363
1364         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1365 }
1366
1367 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1368
1369 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1370
1371 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1372 {
1373         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1374 }
1375 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1376
1377 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1378 {
1379         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1380
1381         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1382                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1383
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1388 {
1389         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1390                                         "fail_make_request");
1391 }
1392
1393 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1394
1395 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1396
1397 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1398 {
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1403
1404 /*
1405  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1406  */
1407 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1408 {
1409         sector_t maxsector;
1410
1411         if (!nr_sectors)
1412                 return 0;
1413
1414         /* Test device or partition size, when known. */
1415         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1416         if (maxsector) {
1417                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1418
1419                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1420                         /*
1421                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1422                          * without checking the size of the device, e.g., when
1423                          * mounting a device.
1424                          */
1425                         handle_bad_sector(bio);
1426                         return 1;
1427                 }
1428         }
1429
1430         return 0;
1431 }
1432
1433 /**
1434  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1435  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1436  *
1437  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1438  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1439  * to be done.
1440  *
1441  * generic_make_request() does not return any status.  The
1442  * success/failure status of the request, along with notification of
1443  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1444  * function described (one day) else where.
1445  *
1446  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1447  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1448  * set to describe the device address, and the
1449  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1450  * completion notification should be signaled.
1451  *
1452  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1453  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1454  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1455  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1456  */
1457 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1458 {
1459         struct request_queue *q;
1460         sector_t old_sector;
1461         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1462         dev_t old_dev;
1463         int err = -EIO;
1464
1465         might_sleep();
1466
1467         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1468                 goto end_io;
1469
1470         /*
1471          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1472          * still free to implement/resolve their own stacking
1473          * by explicitly returning 0)
1474          *
1475          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1476          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1477          */
1478         old_sector = -1;
1479         old_dev = 0;
1480         do {
1481                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1482
1483                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1484                 if (unlikely(!q)) {
1485                         printk(KERN_ERR
1486                                "generic_make_request: Trying to access "
1487                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1488                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1489                                 (long long) bio->bi_sector);
1490                         goto end_io;
1491                 }
1492
1493                 if (unlikely(!(bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1494                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1495                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1496                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1497                                bio_sectors(bio),
1498                                queue_max_hw_sectors(q));
1499                         goto end_io;
1500                 }
1501
1502                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1503                         goto end_io;
1504
1505                 if (should_fail_request(bio))
1506                         goto end_io;
1507
1508                 /*
1509                  * If this device has partitions, remap block n
1510                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1511                  */
1512                 blk_partition_remap(bio);
1513
1514                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1515                         goto end_io;
1516
1517                 if (old_sector != -1)
1518                         trace_block_bio_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1519
1520                 old_sector = bio->bi_sector;
1521                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1522
1523                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1524                         goto end_io;
1525
1526                 /*
1527                  * Filter flush bio's early so that make_request based
1528                  * drivers without flush support don't have to worry
1529                  * about them.
1530                  */
1531                 if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1532                         bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1533                         if (!nr_sectors) {
1534                                 err = 0;
1535                                 goto end_io;
1536                         }
1537                 }
1538
1539                 if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1540                     (!blk_queue_discard(q) ||
1541                      ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) &&
1542                       !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1543                         err = -EOPNOTSUPP;
1544                         goto end_io;
1545                 }
1546
1547                 blk_throtl_bio(q, &bio);
1548
1549                 /*
1550                  * If bio = NULL, bio has been throttled and will be submitted
1551                  * later.
1552                  */
1553                 if (!bio)
1554                         break;
1555
1556                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1557
1558                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1559         } while (ret);
1560
1561         return;
1562
1563 end_io:
1564         bio_endio(bio, err);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1569  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1570  * So use current->bio_list to keep a list of requests
1571  * submited by a make_request_fn function.
1572  * current->bio_list is also used as a flag to say if
1573  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1574  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1575  * then a make_request is active, and new requests should be added
1576  * at the tail
1577  */
1578 void generic_make_request(struct bio *bio)
1579 {
1580         struct bio_list bio_list_on_stack;
1581
1582         if (current->bio_list) {
1583                 /* make_request is active */
1584                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1585                 return;
1586         }
1587         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1588          * explanation.
1589          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1590          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1591          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1592          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1593          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1594          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1595          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1596          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1597          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1598          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1599          * bio_list, and call into __generic_make_request again.
1600          *
1601          * The loop was structured like this to make only one call to
1602          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1603          * inlined) and to keep the structure simple.
1604          */
1605         BUG_ON(bio->bi_next);
1606         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1607         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1608         do {
1609                 __generic_make_request(bio);
1610                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1611         } while (bio);
1612         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1613 }
1614 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1615
1616 /**
1617  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1618  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1619  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1620  *
1621  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1622  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1623  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1624  *
1625  */
1626 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1627 {
1628         int count = bio_sectors(bio);
1629
1630         bio->bi_rw |= rw;
1631
1632         /*
1633          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1634          * go through the normal accounting stuff before submission.
1635          */
1636         if (bio_has_data(bio) && !(rw & REQ_DISCARD)) {
1637                 if (rw & WRITE) {
1638                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1639                 } else {
1640                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1641                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1642                 }
1643
1644                 if (unlikely(block_dump)) {
1645                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1646                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1647                         current->comm, task_pid_nr(current),
1648                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1649                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1650                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1651                                 count);
1652                 }
1653         }
1654
1655         generic_make_request(bio);
1656 }
1657 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1658
1659 /**
1660  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1661  * @q:  the queue
1662  * @rq: the request being checked
1663  *
1664  * Description:
1665  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1666  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1667  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1668  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1669  *    the insertion using this generic function.
1670  *
1671  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1672  *    in some cases below, so export this function.
1673  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1674  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1675  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1676  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1677  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1678  *    when submitting requests.
1679  */
1680 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1681 {
1682         if (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)
1683                 return 0;
1684
1685         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1686             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1687                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1688                 return -EIO;
1689         }
1690
1691         /*
1692          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1693          * may differ from that of other stacking queues.
1694          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1695          * limitation.
1696          */
1697         blk_recalc_rq_segments(rq);
1698         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1699                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1700                 return -EIO;
1701         }
1702
1703         return 0;
1704 }
1705 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1706
1707 /**
1708  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1709  * @q:  the queue to submit the request
1710  * @rq: the request being queued
1711  */
1712 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1713 {
1714         unsigned long flags;
1715
1716         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1717                 return -EIO;
1718
1719 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1720         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1721             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1722                 return -EIO;
1723 #endif
1724
1725         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1726
1727         /*
1728          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1729          * because it will be linked to another request_queue
1730          */
1731         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1732
1733         drive_stat_acct(rq, 1);
1734         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1735
1736         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1737
1738         return 0;
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1741
1742 /**
1743  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1744  * @rq: request to examine
1745  *
1746  * Description:
1747  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1748  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1749  *     can be failed from the beginning of the request without
1750  *     crossing into area which need to be retried further.
1751  *
1752  * Return:
1753  *     The number of bytes to fail.
1754  *
1755  * Context:
1756  *     queue_lock must be held.
1757  */
1758 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1759 {
1760         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1761         unsigned int bytes = 0;
1762         struct bio *bio;
1763
1764         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1765                 return blk_rq_bytes(rq);
1766
1767         /*
1768          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1769          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1770          * which have all the failfast bits that the first one has -
1771          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1772          * one.
1773          */
1774         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1775                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1776                         break;
1777                 bytes += bio->bi_size;
1778         }
1779
1780         /* this could lead to infinite loop */
1781         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1782         return bytes;
1783 }
1784 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1785
1786 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1787 {
1788         if (blk_do_io_stat(req)) {
1789                 const int rw = rq_data_dir(req);
1790                 struct hd_struct *part;
1791                 int cpu;
1792
1793                 cpu = part_stat_lock();
1794                 part = req->part;
1795                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1796                 part_stat_unlock();
1797         }
1798 }
1799
1800 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1801 {
1802         /*
1803          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1804          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1805          * containing request is enough.
1806          */
1807         if (blk_do_io_stat(req) && req != &req->q->flush_rq) {
1808                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1809                 const int rw = rq_data_dir(req);
1810                 struct hd_struct *part;
1811                 int cpu;
1812
1813                 cpu = part_stat_lock();
1814                 part = req->part;
1815
1816                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1817                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1818                 part_round_stats(cpu, part);
1819                 part_dec_in_flight(part, rw);
1820
1821                 hd_struct_put(part);
1822                 part_stat_unlock();
1823         }
1824 }
1825
1826 /**
1827  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1828  * @q: request queue to peek at
1829  *
1830  * Description:
1831  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1832  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1833  *     processing it.
1834  *
1835  * Return:
1836  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1837  *     otherwise.
1838  *
1839  * Context:
1840  *     queue_lock must be held.
1841  */
1842 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1843 {
1844         struct request *rq;
1845         int ret;
1846
1847         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1848                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1849                         /*
1850                          * This is the first time the device driver
1851                          * sees this request (possibly after
1852                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1853                          */
1854                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
1855                                 elv_activate_rq(q, rq);
1856
1857                         /*
1858                          * just mark as started even if we don't start
1859                          * it, a request that has been delayed should
1860                          * not be passed by new incoming requests
1861                          */
1862                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1863                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1864                 }
1865
1866                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1867                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1868                         q->boundary_rq = NULL;
1869                 }
1870
1871                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1872                         break;
1873
1874                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1875                         /*
1876                          * make sure space for the drain appears we
1877                          * know we can do this because max_hw_segments
1878                          * has been adjusted to be one fewer than the
1879                          * device can handle
1880                          */
1881                         rq->nr_phys_segments++;
1882                 }
1883
1884                 if (!q->prep_rq_fn)
1885                         break;
1886
1887                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1888                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1889                         break;
1890                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1891                         /*
1892                          * the request may have been (partially) prepped.
1893                          * we need to keep this request in the front to
1894                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1895                          * prevent other fs requests from passing this one.
1896                          */
1897                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1898                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1899                                 /*
1900                                  * remove the space for the drain we added
1901                                  * so that we don't add it again
1902                                  */
1903                                 --rq->nr_phys_segments;
1904                         }
1905
1906                         rq = NULL;
1907                         break;
1908                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1909                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1910                         /*
1911                          * Mark this request as started so we don't trigger
1912                          * any debug logic in the end I/O path.
1913                          */
1914                         blk_start_request(rq);
1915                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1916                 } else {
1917                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1918                         break;
1919                 }
1920         }
1921
1922         return rq;
1923 }
1924 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1925
1926 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1927 {
1928         struct request_queue *q = rq->q;
1929
1930         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1931         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1932
1933         list_del_init(&rq->queuelist);
1934
1935         /*
1936          * the time frame between a request being removed from the lists
1937          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1938          * the driver side.
1939          */
1940         if (blk_account_rq(rq)) {
1941                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1942                 set_io_start_time_ns(rq);
1943         }
1944 }
1945
1946 /**
1947  * blk_start_request - start request processing on the driver
1948  * @req: request to dequeue
1949  *
1950  * Description:
1951  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1952  *     request to the driver.
1953  *
1954  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1955  *     call blk_dequeue_request().
1956  *
1957  * Context:
1958  *     queue_lock must be held.
1959  */
1960 void blk_start_request(struct request *req)
1961 {
1962         blk_dequeue_request(req);
1963
1964         /*
1965          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1966          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1967          */
1968         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1969         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1970                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1971
1972         blk_add_timer(req);
1973 }
1974 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1975
1976 /**
1977  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1978  * @q: request queue to fetch a request from
1979  *
1980  * Description:
1981  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1982  *     return and LLD can start processing it immediately.
1983  *
1984  * Return:
1985  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1986  *     otherwise.
1987  *
1988  * Context:
1989  *     queue_lock must be held.
1990  */
1991 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1992 {
1993         struct request *rq;
1994
1995         rq = blk_peek_request(q);
1996         if (rq)
1997                 blk_start_request(rq);
1998         return rq;
1999 }
2000 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2001
2002 /**
2003  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2004  * @req:      the request being processed
2005  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2006  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2007  *
2008  * Description:
2009  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2010  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2011  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2012  *
2013  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2014  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2015  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2016  *
2017  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2018  *     %false return from this function.
2019  *
2020  * Return:
2021  *     %false - this request doesn't have any more data
2022  *     %true  - this request has more data
2023  **/
2024 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2025 {
2026         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2027         struct bio *bio;
2028
2029         if (!req->bio)
2030                 return false;
2031
2032         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2033
2034         /*
2035          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2036          * and each partial completion should be handled separately.
2037          * Reset per-request error on each partial completion.
2038          *
2039          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2040          * low level drivers do what they see fit.
2041          */
2042         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2043                 req->errors = 0;
2044
2045         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2046             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2047                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
2048                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
2049                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2050         }
2051
2052         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2053
2054         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2055         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2056                 int nbytes;
2057
2058                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2059                         req->bio = bio->bi_next;
2060                         nbytes = bio->bi_size;
2061                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2062                         next_idx = 0;
2063                         bio_nbytes = 0;
2064                 } else {
2065                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2066
2067                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2068                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2069                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2070                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2071                                 break;
2072                         }
2073
2074                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2075                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2076
2077                         /*
2078                          * not a complete bvec done
2079                          */
2080                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2081                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2082                                 total_bytes += nr_bytes;
2083                                 break;
2084                         }
2085
2086                         /*
2087                          * advance to the next vector
2088                          */
2089                         next_idx++;
2090                         bio_nbytes += nbytes;
2091                 }
2092
2093                 total_bytes += nbytes;
2094                 nr_bytes -= nbytes;
2095
2096                 bio = req->bio;
2097                 if (bio) {
2098                         /*
2099                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2100                          */
2101                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2102                                 break;
2103                 }
2104         }
2105
2106         /*
2107          * completely done
2108          */
2109         if (!req->bio) {
2110                 /*
2111                  * Reset counters so that the request stacking driver
2112                  * can find how many bytes remain in the request
2113                  * later.
2114                  */
2115                 req->__data_len = 0;
2116                 return false;
2117         }
2118
2119         /*
2120          * if the request wasn't completed, update state
2121          */
2122         if (bio_nbytes) {
2123                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2124                 bio->bi_idx += next_idx;
2125                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2126                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2127         }
2128
2129         req->__data_len -= total_bytes;
2130         req->buffer = bio_data(req->bio);
2131
2132         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2133         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS || (req->cmd_flags & REQ_DISCARD))
2134                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2135
2136         /* mixed attributes always follow the first bio */
2137         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2138                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2139                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2140         }
2141
2142         /*
2143          * If total number of sectors is less than the first segment
2144          * size, something has gone terribly wrong.
2145          */
2146         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2147                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2148                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2149         }
2150
2151         /* recalculate the number of segments */
2152         blk_recalc_rq_segments(req);
2153
2154         return true;
2155 }
2156 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2157
2158 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2159                                     unsigned int nr_bytes,
2160                                     unsigned int bidi_bytes)
2161 {
2162         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2163                 return true;
2164
2165         /* Bidi request must be completed as a whole */
2166         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2167             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2168                 return true;
2169
2170         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2171                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2172
2173         return false;
2174 }
2175
2176 /**
2177  * blk_unprep_request - unprepare a request
2178  * @req:        the request
2179  *
2180  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2181  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2182  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2183  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2184  * lock is held when calling this.
2185  */
2186 void blk_unprep_request(struct request *req)
2187 {
2188         struct request_queue *q = req->q;
2189
2190         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2191         if (q->unprep_rq_fn)
2192                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2193 }
2194 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2195
2196 /*
2197  * queue lock must be held
2198  */
2199 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2200 {
2201         if (blk_rq_tagged(req))
2202                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2203
2204         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2205
2206         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2207                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2208
2209         blk_delete_timer(req);
2210
2211         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2212                 blk_unprep_request(req);
2213
2214
2215         blk_account_io_done(req);
2216
2217         if (req->end_io)
2218                 req->end_io(req, error);
2219         else {
2220                 if (blk_bidi_rq(req))
2221                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2222
2223                 __blk_put_request(req->q, req);
2224         }
2225 }
2226
2227 /**
2228  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2229  * @rq:         the request to complete
2230  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2231  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2232  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2233  *
2234  * Description:
2235  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2236  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2237  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2238  *     just ignored.
2239  *
2240  * Return:
2241  *     %false - we are done with this request
2242  *     %true  - still buffers pending for this request
2243  **/
2244 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2245                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2246 {
2247         struct request_queue *q = rq->q;
2248         unsigned long flags;
2249
2250         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2251                 return true;
2252
2253         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2254         blk_finish_request(rq, error);
2255         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2256
2257         return false;
2258 }
2259
2260 /**
2261  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2262  * @rq:         the request to complete
2263  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2264  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2265  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2266  *
2267  * Description:
2268  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2269  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2270  *
2271  * Return:
2272  *     %false - we are done with this request
2273  *     %true  - still buffers pending for this request
2274  **/
2275 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2276                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2277 {
2278         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2279                 return true;
2280
2281         blk_finish_request(rq, error);
2282
2283         return false;
2284 }
2285
2286 /**
2287  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2288  * @rq:       the request being processed
2289  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2290  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2291  *
2292  * Description:
2293  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2294  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2295  *
2296  * Return:
2297  *     %false - we are done with this request
2298  *     %true  - still buffers pending for this request
2299  **/
2300 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2301 {
2302         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2303 }
2304 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2305
2306 /**
2307  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2308  * @rq: the request to finish
2309  * @error: %0 for success, < %0 for error
2310  *
2311  * Description:
2312  *     Completely finish @rq.
2313  */
2314 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2315 {
2316         bool pending;
2317         unsigned int bidi_bytes = 0;
2318
2319         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2320                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2321
2322         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2323         BUG_ON(pending);
2324 }
2325 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2326
2327 /**
2328  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2329  * @rq: the request to finish the current chunk for
2330  * @error: %0 for success, < %0 for error
2331  *
2332  * Description:
2333  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2334  *
2335  * Return:
2336  *     %false - we are done with this request
2337  *     %true  - still buffers pending for this request
2338  */
2339 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2340 {
2341         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2342 }
2343 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2344
2345 /**
2346  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2347  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2348  * @error: must be negative errno
2349  *
2350  * Description:
2351  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2352  *
2353  * Return:
2354  *     %false - we are done with this request
2355  *     %true  - still buffers pending for this request
2356  */
2357 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2358 {
2359         WARN_ON(error >= 0);
2360         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2361 }
2362 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2363
2364 /**
2365  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2366  * @rq:       the request being processed
2367  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2368  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2369  *
2370  * Description:
2371  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2372  *
2373  * Return:
2374  *     %false - we are done with this request
2375  *     %true  - still buffers pending for this request
2376  **/
2377 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2378 {
2379         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2380 }
2381 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2382
2383 /**
2384  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2385  * @rq: the request to finish
2386  * @error: %0 for success, < %0 for error
2387  *
2388  * Description:
2389  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2390  */
2391 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2392 {
2393         bool pending;
2394         unsigned int bidi_bytes = 0;
2395
2396         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2397                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2398
2399         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2400         BUG_ON(pending);
2401 }
2402 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2403
2404 /**
2405  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2406  * @rq: the request to finish the current chunk for
2407  * @error: %0 for success, < %0 for error
2408  *
2409  * Description:
2410  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2411  *     be called with queue lock held.
2412  *
2413  * Return:
2414  *     %false - we are done with this request
2415  *     %true  - still buffers pending for this request
2416  */
2417 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2418 {
2419         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2420 }
2421 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2422
2423 /**
2424  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2425  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2426  * @error: must be negative errno
2427  *
2428  * Description:
2429  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2430  *     with queue lock held.
2431  *
2432  * Return:
2433  *     %false - we are done with this request
2434  *     %true  - still buffers pending for this request
2435  */
2436 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2437 {
2438         WARN_ON(error >= 0);
2439         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2440 }
2441 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2442
2443 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2444                      struct bio *bio)
2445 {
2446         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2447         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2448
2449         if (bio_has_data(bio)) {
2450                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2451                 rq->buffer = bio_data(bio);
2452         }
2453         rq->__data_len = bio->bi_size;
2454         rq->bio = rq->biotail = bio;
2455
2456         if (bio->bi_bdev)
2457                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2458 }
2459
2460 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2461 /**
2462  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2463  * @rq: the request to be flushed
2464  *
2465  * Description:
2466  *     Flush all pages in @rq.
2467  */
2468 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2469 {
2470         struct req_iterator iter;
2471         struct bio_vec *bvec;
2472
2473         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2474                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2475 }
2476 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2477 #endif
2478
2479 /**
2480  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2481  * @q : the queue of the device being checked
2482  *
2483  * Description:
2484  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2485  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2486  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2487  *
2488  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2489  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2490  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2491  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2492  *    on burst I/O load.
2493  *
2494  * Return:
2495  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2496  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2497  */
2498 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2499 {
2500         if (q->lld_busy_fn)
2501                 return q->lld_busy_fn(q);
2502
2503         return 0;
2504 }
2505 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2506
2507 /**
2508  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2509  * @rq: the clone request to be cleaned up
2510  *
2511  * Description:
2512  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2513  */
2514 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2515 {
2516         struct bio *bio;
2517
2518         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2519                 rq->bio = bio->bi_next;
2520
2521                 bio_put(bio);
2522         }
2523 }
2524 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2525
2526 /*
2527  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2528  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2529  */
2530 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2531 {
2532         dst->cpu = src->cpu;
2533         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2534         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2535         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2536         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2537         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2538         dst->ioprio = src->ioprio;
2539         dst->extra_len = src->extra_len;
2540 }
2541
2542 /**
2543  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2544  * @rq: the request to be setup
2545  * @rq_src: original request to be cloned
2546  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2547  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2548  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2549  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2550  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2551  *
2552  * Description:
2553  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2554  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2555  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2556  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2557  *     and the cloned bios just point same pages.
2558  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2559  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2560  */
2561 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2562                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2563                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2564                       void *data)
2565 {
2566         struct bio *bio, *bio_src;
2567
2568         if (!bs)
2569                 bs = fs_bio_set;
2570
2571         blk_rq_init(NULL, rq);
2572
2573         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2574                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2575                 if (!bio)
2576                         goto free_and_out;
2577
2578                 __bio_clone(bio, bio_src);
2579
2580                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2581                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2582                         goto free_and_out;
2583
2584                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2585                         goto free_and_out;
2586
2587                 if (rq->bio) {
2588                         rq->biotail->bi_next = bio;
2589                         rq->biotail = bio;
2590                 } else
2591                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2592         }
2593
2594         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2595
2596         return 0;
2597
2598 free_and_out:
2599         if (bio)
2600                 bio_free(bio, bs);
2601         blk_rq_unprep_clone(rq);
2602
2603         return -ENOMEM;
2604 }
2605 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2606
2607 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2608 {
2609         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2610 }
2611 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2612
2613 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2614                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2615 {
2616         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2619
2620 int __init blk_dev_init(void)
2621 {
2622         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2623                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2624
2625         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
2626         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
2627                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
2628         if (!kblockd_workqueue)
2629                 panic("Failed to create kblockd\n");
2630
2631         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2632                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2633
2634         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2635                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2636
2637         return 0;
2638 }