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