45141469e89eba5f24c9594afdfa5218e5688f46
[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_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                 part_round_stats(cpu, part);
74                 part_inc_in_flight(part, rw);
75                 rq->part = part;
76         }
77
78         part_stat_unlock();
79 }
80
81 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
82 {
83         int nr;
84
85         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
86         if (nr > q->nr_requests)
87                 nr = q->nr_requests;
88         q->nr_congestion_on = nr;
89
90         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
91         if (nr < 1)
92                 nr = 1;
93         q->nr_congestion_off = nr;
94 }
95
96 /**
97  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
98  * @bdev:       device
99  *
100  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
101  * backing_dev_info
102  *
103  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
104  */
105 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
106 {
107         struct backing_dev_info *ret = NULL;
108         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
109
110         if (q)
111                 ret = &q->backing_dev_info;
112         return ret;
113 }
114 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
115
116 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
117 {
118         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
119
120         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
121         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
122         rq->cpu = -1;
123         rq->q = q;
124         rq->__sector = (sector_t) -1;
125         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
126         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
127         rq->cmd = rq->__cmd;
128         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
129         rq->tag = -1;
130         rq->ref_count = 1;
131         rq->start_time = jiffies;
132         set_start_time_ns(rq);
133         rq->part = NULL;
134 }
135 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
136
137 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
138                           unsigned int nbytes, int error)
139 {
140         struct request_queue *q = rq->q;
141
142         if (&q->flush_rq != rq) {
143                 if (error)
144                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
145                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
146                         error = -EIO;
147
148                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
149                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
150                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
151                         nbytes = bio->bi_size;
152                 }
153
154                 if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
155                         set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
156
157                 bio->bi_size -= nbytes;
158                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
159
160                 if (bio_integrity(bio))
161                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
162
163                 if (bio->bi_size == 0)
164                         bio_endio(bio, error);
165         } else {
166                 /*
167                  * Okay, this is the sequenced flush request in
168                  * progress, just record the error;
169                  */
170                 if (error && !q->flush_err)
171                         q->flush_err = error;
172         }
173 }
174
175 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
176 {
177         int bit;
178
179         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
180                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
181                 rq->cmd_flags);
182
183         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
184                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
185                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
186         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
187                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
188
189         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
190                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
191                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
192                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
193                 printk("\n");
194         }
195 }
196 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
197
198 /*
199  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
200  * force the transfer to start only after we have put all the requests
201  * on the list.
202  *
203  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
204  * with the queue lock held.
205  */
206 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
207 {
208         WARN_ON(!irqs_disabled());
209
210         /*
211          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
212          * which will restart the queueing
213          */
214         if (blk_queue_stopped(q))
215                 return;
216
217         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
218                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
219                 trace_block_plug(q);
220         }
221 }
222 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
223
224 /**
225  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
226  * @q:    The &struct request_queue to plug
227  *
228  * Description:
229  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
230  *   interrupts.
231  **/
232 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
233 {
234         unsigned long flags;
235
236         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
237         blk_plug_device(q);
238         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
239 }
240 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
241
242 /*
243  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
244  * queue lock held and interrupts disabled.
245  */
246 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
247 {
248         WARN_ON(!irqs_disabled());
249
250         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
251                 return 0;
252
253         del_timer(&q->unplug_timer);
254         return 1;
255 }
256 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
257
258 /*
259  * remove the plug and let it rip..
260  */
261 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
262 {
263         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
264                 return;
265         if (!blk_remove_plug(q) && !blk_queue_nonrot(q))
266                 return;
267
268         q->request_fn(q);
269 }
270
271 /**
272  * generic_unplug_device - fire a request queue
273  * @q:    The &struct request_queue in question
274  *
275  * Description:
276  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
277  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
278  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
279  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
280  *   transfers started.
281  **/
282 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
283 {
284         if (blk_queue_plugged(q)) {
285                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
286                 __generic_unplug_device(q);
287                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
288         }
289 }
290 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
291
292 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
293                                    struct page *page)
294 {
295         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
296
297         blk_unplug(q);
298 }
299
300 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
301 {
302         struct request_queue *q =
303                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
304
305         trace_block_unplug_io(q);
306         q->unplug_fn(q);
307 }
308
309 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
310 {
311         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
312
313         trace_block_unplug_timer(q);
314         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
315 }
316
317 void blk_unplug(struct request_queue *q)
318 {
319         /*
320          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
321          */
322         if (q->unplug_fn) {
323                 trace_block_unplug_io(q);
324                 q->unplug_fn(q);
325         }
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
328
329 /**
330  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
331  * @q:    The &struct request_queue in question
332  *
333  * Description:
334  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
335  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
336  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
337  **/
338 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
339 {
340         WARN_ON(!irqs_disabled());
341
342         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
343         __blk_run_queue(q);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
346
347 /**
348  * blk_stop_queue - stop a queue
349  * @q:    The &struct request_queue in question
350  *
351  * Description:
352  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
353  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
354  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
355  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
356  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
357  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
358  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
359  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
360  **/
361 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
362 {
363         blk_remove_plug(q);
364         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
365 }
366 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
367
368 /**
369  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
370  * @q: the queue
371  *
372  * Description:
373  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
374  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
375  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
376  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
377  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
378  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
379  *     this function.
380  *
381  */
382 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
383 {
384         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
385         del_timer_sync(&q->timeout);
386         cancel_work_sync(&q->unplug_work);
387         throtl_shutdown_timer_wq(q);
388 }
389 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
390
391 /**
392  * __blk_run_queue - run a single device queue
393  * @q:  The queue to run
394  *
395  * Description:
396  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
397  *    held and interrupts disabled.
398  *
399  */
400 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
401 {
402         blk_remove_plug(q);
403
404         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
405                 return;
406
407         if (elv_queue_empty(q))
408                 return;
409
410         /*
411          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
412          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
413          */
414         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
415                 q->request_fn(q);
416                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
417         } else {
418                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
419                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
420         }
421 }
422 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
423
424 /**
425  * blk_run_queue - run a single device queue
426  * @q: The queue to run
427  *
428  * Description:
429  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
430  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
431  */
432 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
433 {
434         unsigned long flags;
435
436         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
437         __blk_run_queue(q);
438         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
439 }
440 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
441
442 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
443 {
444         kobject_put(&q->kobj);
445 }
446
447 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
448 {
449         /*
450          * We know we have process context here, so we can be a little
451          * cautious and ensure that pending block actions on this device
452          * are done before moving on. Going into this function, we should
453          * not have processes doing IO to this device.
454          */
455         blk_sync_queue(q);
456
457         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
458         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
459         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
460         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
461
462         if (q->elevator)
463                 elevator_exit(q->elevator);
464
465         blk_throtl_exit(q);
466
467         blk_put_queue(q);
468 }
469 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
470
471 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
472 {
473         struct request_list *rl = &q->rq;
474
475         if (unlikely(rl->rq_pool))
476                 return 0;
477
478         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
479         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
480         rl->elvpriv = 0;
481         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
482         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
483
484         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
485                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
486
487         if (!rl->rq_pool)
488                 return -ENOMEM;
489
490         return 0;
491 }
492
493 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
494 {
495         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
496 }
497 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
498
499 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
500 {
501         struct request_queue *q;
502         int err;
503
504         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
505                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
506         if (!q)
507                 return NULL;
508
509         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
510         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
511         q->backing_dev_info.ra_pages =
512                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
513         q->backing_dev_info.state = 0;
514         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
515         q->backing_dev_info.name = "block";
516
517         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
518         if (err) {
519                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
520                 return NULL;
521         }
522
523         if (blk_throtl_init(q)) {
524                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
525                 return NULL;
526         }
527
528         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
529                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
530         init_timer(&q->unplug_timer);
531         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
532         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
533         INIT_LIST_HEAD(&q->pending_flushes);
534         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
535
536         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
537
538         mutex_init(&q->sysfs_lock);
539         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
540
541         return q;
542 }
543 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
544
545 /**
546  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
547  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
548  *        placed on the queue.
549  * @lock: Request queue spin lock
550  *
551  * Description:
552  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
553  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
554  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
555  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
556  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
557  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
558  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
559  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
560  *
561  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
562  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
563  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
564  *    get dealt with eventually.
565  *
566  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
567  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
568  *    disabling is needed for it.
569  *
570  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
571  *    it didn't succeed.
572  *
573  * Note:
574  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
575  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
576  **/
577
578 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
579 {
580         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
581 }
582 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
583
584 struct request_queue *
585 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
586 {
587         struct request_queue *uninit_q, *q;
588
589         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
590         if (!uninit_q)
591                 return NULL;
592
593         q = blk_init_allocated_queue_node(uninit_q, rfn, lock, node_id);
594         if (!q)
595                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
596
597         return q;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
600
601 struct request_queue *
602 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
603                          spinlock_t *lock)
604 {
605         return blk_init_allocated_queue_node(q, rfn, lock, -1);
606 }
607 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
608
609 struct request_queue *
610 blk_init_allocated_queue_node(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
611                               spinlock_t *lock, int node_id)
612 {
613         if (!q)
614                 return NULL;
615
616         q->node = node_id;
617         if (blk_init_free_list(q))
618                 return NULL;
619
620         q->request_fn           = rfn;
621         q->prep_rq_fn           = NULL;
622         q->unprep_rq_fn         = NULL;
623         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
624         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
625         q->queue_lock           = lock;
626
627         /*
628          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
629          */
630         blk_queue_make_request(q, __make_request);
631
632         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
633
634         /*
635          * all done
636          */
637         if (!elevator_init(q, NULL)) {
638                 blk_queue_congestion_threshold(q);
639                 return q;
640         }
641
642         return NULL;
643 }
644 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue_node);
645
646 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
647 {
648         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
649                 kobject_get(&q->kobj);
650                 return 0;
651         }
652
653         return 1;
654 }
655
656 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
657 {
658         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
659                 elv_put_request(q, rq);
660         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
661 }
662
663 static struct request *
664 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
665 {
666         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
667
668         if (!rq)
669                 return NULL;
670
671         blk_rq_init(q, rq);
672
673         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
674
675         if (priv) {
676                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
677                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
678                         return NULL;
679                 }
680                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
681         }
682
683         return rq;
684 }
685
686 /*
687  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
688  * should be given priority access to a request.
689  */
690 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
691 {
692         if (!ioc)
693                 return 0;
694
695         /*
696          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
697          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
698          * lose wakeups.
699          */
700         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
701                 (ioc->nr_batch_requests > 0
702                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
703 }
704
705 /*
706  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
707  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
708  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
709  * a nice run.
710  */
711 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
712 {
713         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
714                 return;
715
716         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
717         ioc->last_waited = jiffies;
718 }
719
720 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
721 {
722         struct request_list *rl = &q->rq;
723
724         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
725                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
726
727         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
728                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
729                         wake_up(&rl->wait[sync]);
730
731                 blk_clear_queue_full(q, sync);
732         }
733 }
734
735 /*
736  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
737  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
738  */
739 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
740 {
741         struct request_list *rl = &q->rq;
742
743         rl->count[sync]--;
744         if (priv)
745                 rl->elvpriv--;
746
747         __freed_request(q, sync);
748
749         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
750                 __freed_request(q, sync ^ 1);
751 }
752
753 /*
754  * Get a free request, queue_lock must be held.
755  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
756  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
757  */
758 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
759                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
760 {
761         struct request *rq = NULL;
762         struct request_list *rl = &q->rq;
763         struct io_context *ioc = NULL;
764         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
765         int may_queue, priv;
766
767         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
768         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
769                 goto rq_starved;
770
771         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
772                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
773                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
774                         /*
775                          * The queue will fill after this allocation, so set
776                          * it as full, and mark this process as "batching".
777                          * This process will be allowed to complete a batch of
778                          * requests, others will be blocked.
779                          */
780                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
781                                 ioc_set_batching(q, ioc);
782                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
783                         } else {
784                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
785                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
786                                         /*
787                                          * The queue is full and the allocating
788                                          * process is not a "batcher", and not
789                                          * exempted by the IO scheduler
790                                          */
791                                         goto out;
792                                 }
793                         }
794                 }
795                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
796         }
797
798         /*
799          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
800          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
801          * allocated with any setting of ->nr_requests
802          */
803         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
804                 goto out;
805
806         rl->count[is_sync]++;
807         rl->starved[is_sync] = 0;
808
809         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
810         if (priv) {
811                 rl->elvpriv++;
812
813                 /*
814                  * Don't do stats for non-priv requests
815                  */
816                 if (blk_queue_io_stat(q))
817                         rw_flags |= REQ_IO_STAT;
818         }
819
820         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
821
822         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
823         if (unlikely(!rq)) {
824                 /*
825                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
826                  * we might have messed up.
827                  *
828                  * Allocating task should really be put onto the front of the
829                  * wait queue, but this is pretty rare.
830                  */
831                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
832                 freed_request(q, is_sync, priv);
833
834                 /*
835                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
836                  * requests for this direction was pending, mark us starved
837                  * so that freeing of a request in the other direction will
838                  * notice us. another possible fix would be to split the
839                  * rq mempool into READ and WRITE
840                  */
841 rq_starved:
842                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
843                         rl->starved[is_sync] = 1;
844
845                 goto out;
846         }
847
848         /*
849          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
850          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
851          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
852          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
853          */
854         if (ioc_batching(q, ioc))
855                 ioc->nr_batch_requests--;
856
857         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
858 out:
859         return rq;
860 }
861
862 /*
863  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
864  * requests to become available.
865  *
866  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
867  */
868 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
869                                         struct bio *bio)
870 {
871         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
872         struct request *rq;
873
874         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
875         while (!rq) {
876                 DEFINE_WAIT(wait);
877                 struct io_context *ioc;
878                 struct request_list *rl = &q->rq;
879
880                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
881                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
882
883                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
884
885                 __generic_unplug_device(q);
886                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
887                 io_schedule();
888
889                 /*
890                  * After sleeping, we become a "batching" process and
891                  * will be able to allocate at least one request, and
892                  * up to a big batch of them for a small period time.
893                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
894                  */
895                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
896                 ioc_set_batching(q, ioc);
897
898                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
899                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
900
901                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
902         };
903
904         return rq;
905 }
906
907 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
908 {
909         struct request *rq;
910
911         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
912
913         spin_lock_irq(q->queue_lock);
914         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
915                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
916         } else {
917                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
918                 if (!rq)
919                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
920         }
921         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
922
923         return rq;
924 }
925 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
926
927 /**
928  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
929  * @q: target request queue
930  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
931  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
932  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
933  *
934  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
935  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
936  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
937  * the I/O transfer.
938  *
939  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
940  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
941  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
942  * are properly set accordingly)
943  *
944  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
945  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
946  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
947  * BUG.
948  *
949  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
950  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
951  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
952  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
953  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
954  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
955  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
956  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
957  */
958 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
959                                  gfp_t gfp_mask)
960 {
961         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
962
963         if (unlikely(!rq))
964                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
965
966         for_each_bio(bio) {
967                 struct bio *bounce_bio = bio;
968                 int ret;
969
970                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
971                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
972                 if (unlikely(ret)) {
973                         blk_put_request(rq);
974                         return ERR_PTR(ret);
975                 }
976         }
977
978         return rq;
979 }
980 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
981
982 /**
983  * blk_requeue_request - put a request back on queue
984  * @q:          request queue where request should be inserted
985  * @rq:         request to be inserted
986  *
987  * Description:
988  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
989  *    more, when that condition happens we need to put the request back
990  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
991  */
992 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
993 {
994         blk_delete_timer(rq);
995         blk_clear_rq_complete(rq);
996         trace_block_rq_requeue(q, rq);
997
998         if (blk_rq_tagged(rq))
999                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1000
1001         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1002
1003         elv_requeue_request(q, rq);
1004 }
1005 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1006
1007 /**
1008  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
1009  * @q:          request queue where request should be inserted
1010  * @rq:         request to be inserted
1011  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
1012  * @data:       private data
1013  *
1014  * Description:
1015  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
1016  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
1017  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
1018  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
1019  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
1020  *
1021  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
1022  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
1023  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
1024  *    host that is unable to accept a particular command.
1025  */
1026 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1027                         int at_head, void *data)
1028 {
1029         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
1030         unsigned long flags;
1031
1032         /*
1033          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
1034          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
1035          * barrier
1036          */
1037         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
1038
1039         rq->special = data;
1040
1041         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1042
1043         /*
1044          * If command is tagged, release the tag
1045          */
1046         if (blk_rq_tagged(rq))
1047                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1048
1049         drive_stat_acct(rq, 1);
1050         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
1051         __blk_run_queue(q);
1052         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
1055
1056 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1057                                     unsigned long now)
1058 {
1059         if (now == part->stamp)
1060                 return;
1061
1062         if (part_in_flight(part)) {
1063                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1064                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1065                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1066         }
1067         part->stamp = now;
1068 }
1069
1070 /**
1071  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1072  * @cpu: cpu number for stats access
1073  * @part: target partition
1074  *
1075  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1076  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1077  * time it has been in this state for.
1078  *
1079  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1080  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1081  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1082  * function to do a round-off before returning the results when reading
1083  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1084  * the current jiffies and restarts the counters again.
1085  */
1086 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1087 {
1088         unsigned long now = jiffies;
1089
1090         if (part->partno)
1091                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1092         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1095
1096 /*
1097  * queue lock must be held
1098  */
1099 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1100 {
1101         if (unlikely(!q))
1102                 return;
1103         if (unlikely(--req->ref_count))
1104                 return;
1105
1106         elv_completed_request(q, req);
1107
1108         /* this is a bio leak */
1109         WARN_ON(req->bio != NULL);
1110
1111         /*
1112          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1113          * it didn't come out of our reserved rq pools
1114          */
1115         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1116                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1117                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1118
1119                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1120                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1121
1122                 blk_free_request(q, req);
1123                 freed_request(q, is_sync, priv);
1124         }
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1127
1128 void blk_put_request(struct request *req)
1129 {
1130         unsigned long flags;
1131         struct request_queue *q = req->q;
1132
1133         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1134         __blk_put_request(q, req);
1135         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1138
1139 /**
1140  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1141  * @rq: request to update
1142  * @page: page backing the payload
1143  * @len: length of the payload.
1144  *
1145  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1146  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1147  * itself.
1148  *
1149  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1150  * discard requests should ever use it.
1151  */
1152 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1153                 unsigned int len)
1154 {
1155         struct bio *bio = rq->bio;
1156
1157         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1158         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1159         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1160
1161         bio->bi_size = len;
1162         bio->bi_vcnt = 1;
1163         bio->bi_phys_segments = 1;
1164
1165         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1166         rq->nr_phys_segments = 1;
1167         rq->buffer = bio_data(bio);
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1170
1171 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1172 {
1173         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1174         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1175
1176         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1177         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1178                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1179
1180         req->errors = 0;
1181         req->__sector = bio->bi_sector;
1182         req->ioprio = bio_prio(bio);
1183         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1184 }
1185
1186 /*
1187  * Only disabling plugging for non-rotational devices if it does tagging
1188  * as well, otherwise we do need the proper merging
1189  */
1190 static inline bool queue_should_plug(struct request_queue *q)
1191 {
1192         return !(blk_queue_nonrot(q) && blk_queue_tagged(q));
1193 }
1194
1195 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1196 {
1197         struct request *req;
1198         int el_ret;
1199         unsigned int bytes = bio->bi_size;
1200         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1201         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1202         const bool unplug = !!(bio->bi_rw & REQ_UNPLUG);
1203         const unsigned long ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1204         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1205         int rw_flags;
1206
1207         /* REQ_HARDBARRIER is no more */
1208         if (WARN_ONCE(bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER,
1209                 "block: HARDBARRIER is deprecated, use FLUSH/FUA instead\n")) {
1210                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1211                 return 0;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1216          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1217          * ISA dma in theory)
1218          */
1219         blk_queue_bounce(q, &bio);
1220
1221         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1222
1223         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1224                 where = ELEVATOR_INSERT_FRONT;
1225                 goto get_rq;
1226         }
1227
1228         if (elv_queue_empty(q))
1229                 goto get_rq;
1230
1231         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1232         switch (el_ret) {
1233         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1234                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1235
1236                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1237                         break;
1238
1239                 trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1240
1241                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1242                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1243
1244                 req->biotail->bi_next = bio;
1245                 req->biotail = bio;
1246                 req->__data_len += bytes;
1247                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1248                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1249                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1250                 drive_stat_acct(req, 0);
1251                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1252                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1253                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1254                 goto out;
1255
1256         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1257                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1258
1259                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1260                         break;
1261
1262                 trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1263
1264                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff) {
1265                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1266                         req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1267                         req->cmd_flags |= ff;
1268                 }
1269
1270                 bio->bi_next = req->bio;
1271                 req->bio = bio;
1272
1273                 /*
1274                  * may not be valid. if the low level driver said
1275                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1276                  * not touch req->buffer either...
1277                  */
1278                 req->buffer = bio_data(bio);
1279                 req->__sector = bio->bi_sector;
1280                 req->__data_len += bytes;
1281                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1282                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1283                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1284                 drive_stat_acct(req, 0);
1285                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1286                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1287                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1288                 goto out;
1289
1290         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1291         default:
1292                 ;
1293         }
1294
1295 get_rq:
1296         /*
1297          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1298          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1299          * rq allocator and io schedulers.
1300          */
1301         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1302         if (sync)
1303                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1304
1305         /*
1306          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1307          * Returns with the queue unlocked.
1308          */
1309         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1310
1311         /*
1312          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1313          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1314          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1315          * often, and the elevators are able to handle it.
1316          */
1317         init_request_from_bio(req, bio);
1318
1319         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1320         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1321             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE))
1322                 req->cpu = blk_cpu_to_group(smp_processor_id());
1323         if (queue_should_plug(q) && elv_queue_empty(q))
1324                 blk_plug_device(q);
1325
1326         /* insert the request into the elevator */
1327         drive_stat_acct(req, 1);
1328         __elv_add_request(q, req, where, 0);
1329 out:
1330         if (unplug || !queue_should_plug(q))
1331                 __generic_unplug_device(q);
1332         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1333         return 0;
1334 }
1335
1336 /*
1337  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1338  */
1339 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1340 {
1341         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1342
1343         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1344                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1345
1346                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1347                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1348
1349                 trace_block_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1350                                     bdev->bd_dev,
1351                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1352         }
1353 }
1354
1355 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1356 {
1357         char b[BDEVNAME_SIZE];
1358
1359         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1360         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1361                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1362                         bio->bi_rw,
1363                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1364                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1365
1366         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1367 }
1368
1369 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1370
1371 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1372
1373 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1374 {
1375         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1376 }
1377 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1378
1379 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1380 {
1381         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1382
1383         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1384                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1385
1386         return 0;
1387 }
1388
1389 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1390 {
1391         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1392                                         "fail_make_request");
1393 }
1394
1395 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1396
1397 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1398
1399 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1400 {
1401         return 0;
1402 }
1403
1404 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1405
1406 /*
1407  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1408  */
1409 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1410 {
1411         sector_t maxsector;
1412
1413         if (!nr_sectors)
1414                 return 0;
1415
1416         /* Test device or partition size, when known. */
1417         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1418         if (maxsector) {
1419                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1420
1421                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1422                         /*
1423                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1424                          * without checking the size of the device, e.g., when
1425                          * mounting a device.
1426                          */
1427                         handle_bad_sector(bio);
1428                         return 1;
1429                 }
1430         }
1431
1432         return 0;
1433 }
1434
1435 /**
1436  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1437  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1438  *
1439  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1440  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1441  * to be done.
1442  *
1443  * generic_make_request() does not return any status.  The
1444  * success/failure status of the request, along with notification of
1445  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1446  * function described (one day) else where.
1447  *
1448  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1449  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1450  * set to describe the device address, and the
1451  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1452  * completion notification should be signaled.
1453  *
1454  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1455  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1456  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1457  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1458  */
1459 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1460 {
1461         struct request_queue *q;
1462         sector_t old_sector;
1463         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1464         dev_t old_dev;
1465         int err = -EIO;
1466
1467         might_sleep();
1468
1469         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1470                 goto end_io;
1471
1472         /*
1473          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1474          * still free to implement/resolve their own stacking
1475          * by explicitly returning 0)
1476          *
1477          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1478          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1479          */
1480         old_sector = -1;
1481         old_dev = 0;
1482         do {
1483                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1484
1485                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1486                 if (unlikely(!q)) {
1487                         printk(KERN_ERR
1488                                "generic_make_request: Trying to access "
1489                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1490                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1491                                 (long long) bio->bi_sector);
1492                         goto end_io;
1493                 }
1494
1495                 if (unlikely(!(bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1496                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1497                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1498                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1499                                bio_sectors(bio),
1500                                queue_max_hw_sectors(q));
1501                         goto end_io;
1502                 }
1503
1504                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1505                         goto end_io;
1506
1507                 if (should_fail_request(bio))
1508                         goto end_io;
1509
1510                 /*
1511                  * If this device has partitions, remap block n
1512                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1513                  */
1514                 blk_partition_remap(bio);
1515
1516                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1517                         goto end_io;
1518
1519                 if (old_sector != -1)
1520                         trace_block_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1521
1522                 old_sector = bio->bi_sector;
1523                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1524
1525                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1526                         goto end_io;
1527
1528                 /*
1529                  * Filter flush bio's early so that make_request based
1530                  * drivers without flush support don't have to worry
1531                  * about them.
1532                  */
1533                 if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1534                         bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1535                         if (!nr_sectors) {
1536                                 err = 0;
1537                                 goto end_io;
1538                         }
1539                 }
1540
1541                 if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1542                     (!blk_queue_discard(q) ||
1543                      ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) &&
1544                       !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1545                         err = -EOPNOTSUPP;
1546                         goto end_io;
1547                 }
1548
1549                 blk_throtl_bio(q, &bio);
1550
1551                 /*
1552                  * If bio = NULL, bio has been throttled and will be submitted
1553                  * later.
1554                  */
1555                 if (!bio)
1556                         break;
1557
1558                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1559
1560                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1561         } while (ret);
1562
1563         return;
1564
1565 end_io:
1566         bio_endio(bio, err);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1571  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1572  * So use current->bio_list to keep a list of requests
1573  * submited by a make_request_fn function.
1574  * current->bio_list is also used as a flag to say if
1575  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1576  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1577  * then a make_request is active, and new requests should be added
1578  * at the tail
1579  */
1580 void generic_make_request(struct bio *bio)
1581 {
1582         struct bio_list bio_list_on_stack;
1583
1584         if (current->bio_list) {
1585                 /* make_request is active */
1586                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1587                 return;
1588         }
1589         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1590          * explanation.
1591          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1592          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1593          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1594          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1595          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1596          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1597          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1598          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1599          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1600          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1601          * bio_list, and call into __generic_make_request again.
1602          *
1603          * The loop was structured like this to make only one call to
1604          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1605          * inlined) and to keep the structure simple.
1606          */
1607         BUG_ON(bio->bi_next);
1608         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1609         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1610         do {
1611                 __generic_make_request(bio);
1612                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1613         } while (bio);
1614         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1615 }
1616 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1617
1618 /**
1619  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1620  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1621  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1622  *
1623  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1624  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1625  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1626  *
1627  */
1628 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1629 {
1630         int count = bio_sectors(bio);
1631
1632         bio->bi_rw |= rw;
1633
1634         /*
1635          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1636          * go through the normal accounting stuff before submission.
1637          */
1638         if (bio_has_data(bio) && !(rw & REQ_DISCARD)) {
1639                 if (rw & WRITE) {
1640                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1641                 } else {
1642                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1643                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1644                 }
1645
1646                 if (unlikely(block_dump)) {
1647                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1648                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1649                         current->comm, task_pid_nr(current),
1650                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1651                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1652                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1653                                 count);
1654                 }
1655         }
1656
1657         generic_make_request(bio);
1658 }
1659 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1660
1661 /**
1662  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1663  * @q:  the queue
1664  * @rq: the request being checked
1665  *
1666  * Description:
1667  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1668  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1669  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1670  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1671  *    the insertion using this generic function.
1672  *
1673  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1674  *    in some cases below, so export this fuction.
1675  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1676  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1677  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1678  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1679  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1680  *    when submitting requests.
1681  */
1682 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1683 {
1684         if (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)
1685                 return 0;
1686
1687         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1688             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1689                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1690                 return -EIO;
1691         }
1692
1693         /*
1694          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1695          * may differ from that of other stacking queues.
1696          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1697          * limitation.
1698          */
1699         blk_recalc_rq_segments(rq);
1700         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1701                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1702                 return -EIO;
1703         }
1704
1705         return 0;
1706 }
1707 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1708
1709 /**
1710  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1711  * @q:  the queue to submit the request
1712  * @rq: the request being queued
1713  */
1714 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1715 {
1716         unsigned long flags;
1717
1718         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1719                 return -EIO;
1720
1721 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1722         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1723             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1724                 return -EIO;
1725 #endif
1726
1727         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1728
1729         /*
1730          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1731          * because it will be linked to another request_queue
1732          */
1733         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1734
1735         drive_stat_acct(rq, 1);
1736         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1737
1738         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1739
1740         return 0;
1741 }
1742 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1743
1744 /**
1745  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1746  * @rq: request to examine
1747  *
1748  * Description:
1749  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1750  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1751  *     can be failed from the beginning of the request without
1752  *     crossing into area which need to be retried further.
1753  *
1754  * Return:
1755  *     The number of bytes to fail.
1756  *
1757  * Context:
1758  *     queue_lock must be held.
1759  */
1760 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1761 {
1762         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1763         unsigned int bytes = 0;
1764         struct bio *bio;
1765
1766         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1767                 return blk_rq_bytes(rq);
1768
1769         /*
1770          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1771          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1772          * which have all the failfast bits that the first one has -
1773          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1774          * one.
1775          */
1776         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1777                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1778                         break;
1779                 bytes += bio->bi_size;
1780         }
1781
1782         /* this could lead to infinite loop */
1783         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1784         return bytes;
1785 }
1786 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1787
1788 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1789 {
1790         if (blk_do_io_stat(req)) {
1791                 const int rw = rq_data_dir(req);
1792                 struct hd_struct *part;
1793                 int cpu;
1794
1795                 cpu = part_stat_lock();
1796                 part = req->part;
1797                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1798                 part_stat_unlock();
1799         }
1800 }
1801
1802 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1803 {
1804         /*
1805          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1806          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1807          * containing request is enough.
1808          */
1809         if (blk_do_io_stat(req) && req != &req->q->flush_rq) {
1810                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1811                 const int rw = rq_data_dir(req);
1812                 struct hd_struct *part;
1813                 int cpu;
1814
1815                 cpu = part_stat_lock();
1816                 part = req->part;
1817
1818                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1819                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1820                 part_round_stats(cpu, part);
1821                 part_dec_in_flight(part, rw);
1822
1823                 part_stat_unlock();
1824         }
1825 }
1826
1827 /**
1828  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1829  * @q: request queue to peek at
1830  *
1831  * Description:
1832  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1833  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1834  *     processing it.
1835  *
1836  * Return:
1837  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1838  *     otherwise.
1839  *
1840  * Context:
1841  *     queue_lock must be held.
1842  */
1843 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1844 {
1845         struct request *rq;
1846         int ret;
1847
1848         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1849                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1850                         /*
1851                          * This is the first time the device driver
1852                          * sees this request (possibly after
1853                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1854                          */
1855                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
1856                                 elv_activate_rq(q, rq);
1857
1858                         /*
1859                          * just mark as started even if we don't start
1860                          * it, a request that has been delayed should
1861                          * not be passed by new incoming requests
1862                          */
1863                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1864                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1865                 }
1866
1867                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1868                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1869                         q->boundary_rq = NULL;
1870                 }
1871
1872                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1873                         break;
1874
1875                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1876                         /*
1877                          * make sure space for the drain appears we
1878                          * know we can do this because max_hw_segments
1879                          * has been adjusted to be one fewer than the
1880                          * device can handle
1881                          */
1882                         rq->nr_phys_segments++;
1883                 }
1884
1885                 if (!q->prep_rq_fn)
1886                         break;
1887
1888                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1889                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1890                         break;
1891                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1892                         /*
1893                          * the request may have been (partially) prepped.
1894                          * we need to keep this request in the front to
1895                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1896                          * prevent other fs requests from passing this one.
1897                          */
1898                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1899                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1900                                 /*
1901                                  * remove the space for the drain we added
1902                                  * so that we don't add it again
1903                                  */
1904                                 --rq->nr_phys_segments;
1905                         }
1906
1907                         rq = NULL;
1908                         break;
1909                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1910                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1911                         /*
1912                          * Mark this request as started so we don't trigger
1913                          * any debug logic in the end I/O path.
1914                          */
1915                         blk_start_request(rq);
1916                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1917                 } else {
1918                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1919                         break;
1920                 }
1921         }
1922
1923         return rq;
1924 }
1925 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1926
1927 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1928 {
1929         struct request_queue *q = rq->q;
1930
1931         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1932         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1933
1934         list_del_init(&rq->queuelist);
1935
1936         /*
1937          * the time frame between a request being removed from the lists
1938          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1939          * the driver side.
1940          */
1941         if (blk_account_rq(rq)) {
1942                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1943                 set_io_start_time_ns(rq);
1944         }
1945 }
1946
1947 /**
1948  * blk_start_request - start request processing on the driver
1949  * @req: request to dequeue
1950  *
1951  * Description:
1952  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1953  *     request to the driver.
1954  *
1955  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1956  *     call blk_dequeue_request().
1957  *
1958  * Context:
1959  *     queue_lock must be held.
1960  */
1961 void blk_start_request(struct request *req)
1962 {
1963         blk_dequeue_request(req);
1964
1965         /*
1966          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1967          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1968          */
1969         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1970         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1971                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1972
1973         blk_add_timer(req);
1974 }
1975 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1976
1977 /**
1978  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1979  * @q: request queue to fetch a request from
1980  *
1981  * Description:
1982  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1983  *     return and LLD can start processing it immediately.
1984  *
1985  * Return:
1986  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1987  *     otherwise.
1988  *
1989  * Context:
1990  *     queue_lock must be held.
1991  */
1992 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1993 {
1994         struct request *rq;
1995
1996         rq = blk_peek_request(q);
1997         if (rq)
1998                 blk_start_request(rq);
1999         return rq;
2000 }
2001 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2002
2003 /**
2004  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2005  * @req:      the request being processed
2006  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2007  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2008  *
2009  * Description:
2010  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2011  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2012  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2013  *
2014  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2015  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2016  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2017  *
2018  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2019  *     %false return from this function.
2020  *
2021  * Return:
2022  *     %false - this request doesn't have any more data
2023  *     %true  - this request has more data
2024  **/
2025 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2026 {
2027         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2028         struct bio *bio;
2029
2030         if (!req->bio)
2031                 return false;
2032
2033         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2034
2035         /*
2036          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2037          * and each partial completion should be handled separately.
2038          * Reset per-request error on each partial completion.
2039          *
2040          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2041          * low level drivers do what they see fit.
2042          */
2043         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2044                 req->errors = 0;
2045
2046         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2047             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2048                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
2049                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
2050                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2051         }
2052
2053         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2054
2055         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2056         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2057                 int nbytes;
2058
2059                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2060                         req->bio = bio->bi_next;
2061                         nbytes = bio->bi_size;
2062                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2063                         next_idx = 0;
2064                         bio_nbytes = 0;
2065                 } else {
2066                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2067
2068                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2069                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2070                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2071                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2072                                 break;
2073                         }
2074
2075                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2076                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2077
2078                         /*
2079                          * not a complete bvec done
2080                          */
2081                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2082                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2083                                 total_bytes += nr_bytes;
2084                                 break;
2085                         }
2086
2087                         /*
2088                          * advance to the next vector
2089                          */
2090                         next_idx++;
2091                         bio_nbytes += nbytes;
2092                 }
2093
2094                 total_bytes += nbytes;
2095                 nr_bytes -= nbytes;
2096
2097                 bio = req->bio;
2098                 if (bio) {
2099                         /*
2100                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2101                          */
2102                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2103                                 break;
2104                 }
2105         }
2106
2107         /*
2108          * completely done
2109          */
2110         if (!req->bio) {
2111                 /*
2112                  * Reset counters so that the request stacking driver
2113                  * can find how many bytes remain in the request
2114                  * later.
2115                  */
2116                 req->__data_len = 0;
2117                 return false;
2118         }
2119
2120         /*
2121          * if the request wasn't completed, update state
2122          */
2123         if (bio_nbytes) {
2124                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2125                 bio->bi_idx += next_idx;
2126                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2127                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2128         }
2129
2130         req->__data_len -= total_bytes;
2131         req->buffer = bio_data(req->bio);
2132
2133         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2134         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS || (req->cmd_flags & REQ_DISCARD))
2135                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2136
2137         /* mixed attributes always follow the first bio */
2138         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2139                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2140                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2141         }
2142
2143         /*
2144          * If total number of sectors is less than the first segment
2145          * size, something has gone terribly wrong.
2146          */
2147         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2148                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2149                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2150         }
2151
2152         /* recalculate the number of segments */
2153         blk_recalc_rq_segments(req);
2154
2155         return true;
2156 }
2157 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2158
2159 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2160                                     unsigned int nr_bytes,
2161                                     unsigned int bidi_bytes)
2162 {
2163         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2164                 return true;
2165
2166         /* Bidi request must be completed as a whole */
2167         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2168             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2169                 return true;
2170
2171         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2172                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2173
2174         return false;
2175 }
2176
2177 /**
2178  * blk_unprep_request - unprepare a request
2179  * @req:        the request
2180  *
2181  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2182  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2183  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2184  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2185  * lock is held when calling this.
2186  */
2187 void blk_unprep_request(struct request *req)
2188 {
2189         struct request_queue *q = req->q;
2190
2191         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2192         if (q->unprep_rq_fn)
2193                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2194 }
2195 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2196
2197 /*
2198  * queue lock must be held
2199  */
2200 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2201 {
2202         if (blk_rq_tagged(req))
2203                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2204
2205         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2206
2207         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2208                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2209
2210         blk_delete_timer(req);
2211
2212         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2213                 blk_unprep_request(req);
2214
2215
2216         blk_account_io_done(req);
2217
2218         if (req->end_io)
2219                 req->end_io(req, error);
2220         else {
2221                 if (blk_bidi_rq(req))
2222                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2223
2224                 __blk_put_request(req->q, req);
2225         }
2226 }
2227
2228 /**
2229  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2230  * @rq:         the request to complete
2231  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2232  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2233  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2234  *
2235  * Description:
2236  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2237  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2238  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2239  *     just ignored.
2240  *
2241  * Return:
2242  *     %false - we are done with this request
2243  *     %true  - still buffers pending for this request
2244  **/
2245 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2246                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2247 {
2248         struct request_queue *q = rq->q;
2249         unsigned long flags;
2250
2251         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2252                 return true;
2253
2254         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2255         blk_finish_request(rq, error);
2256         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2257
2258         return false;
2259 }
2260
2261 /**
2262  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2263  * @rq:         the request to complete
2264  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2265  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2266  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2267  *
2268  * Description:
2269  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2270  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2271  *
2272  * Return:
2273  *     %false - we are done with this request
2274  *     %true  - still buffers pending for this request
2275  **/
2276 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2277                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2278 {
2279         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2280                 return true;
2281
2282         blk_finish_request(rq, error);
2283
2284         return false;
2285 }
2286
2287 /**
2288  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2289  * @rq:       the request being processed
2290  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2291  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2292  *
2293  * Description:
2294  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2295  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2296  *
2297  * Return:
2298  *     %false - we are done with this request
2299  *     %true  - still buffers pending for this request
2300  **/
2301 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2302 {
2303         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2304 }
2305 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2306
2307 /**
2308  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2309  * @rq: the request to finish
2310  * @error: %0 for success, < %0 for error
2311  *
2312  * Description:
2313  *     Completely finish @rq.
2314  */
2315 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2316 {
2317         bool pending;
2318         unsigned int bidi_bytes = 0;
2319
2320         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2321                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2322
2323         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2324         BUG_ON(pending);
2325 }
2326 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2327
2328 /**
2329  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2330  * @rq: the request to finish the current chunk for
2331  * @error: %0 for success, < %0 for error
2332  *
2333  * Description:
2334  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2335  *
2336  * Return:
2337  *     %false - we are done with this request
2338  *     %true  - still buffers pending for this request
2339  */
2340 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2341 {
2342         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2343 }
2344 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2345
2346 /**
2347  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2348  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2349  * @error: must be negative errno
2350  *
2351  * Description:
2352  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2353  *
2354  * Return:
2355  *     %false - we are done with this request
2356  *     %true  - still buffers pending for this request
2357  */
2358 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2359 {
2360         WARN_ON(error >= 0);
2361         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2362 }
2363 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2364
2365 /**
2366  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2367  * @rq:       the request being processed
2368  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2369  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2370  *
2371  * Description:
2372  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2373  *
2374  * Return:
2375  *     %false - we are done with this request
2376  *     %true  - still buffers pending for this request
2377  **/
2378 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2379 {
2380         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2381 }
2382 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2383
2384 /**
2385  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2386  * @rq: the request to finish
2387  * @error: %0 for success, < %0 for error
2388  *
2389  * Description:
2390  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2391  */
2392 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2393 {
2394         bool pending;
2395         unsigned int bidi_bytes = 0;
2396
2397         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2398                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2399
2400         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2401         BUG_ON(pending);
2402 }
2403 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2404
2405 /**
2406  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2407  * @rq: the request to finish the current chunk for
2408  * @error: %0 for success, < %0 for error
2409  *
2410  * Description:
2411  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2412  *     be called with queue lock held.
2413  *
2414  * Return:
2415  *     %false - we are done with this request
2416  *     %true  - still buffers pending for this request
2417  */
2418 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2419 {
2420         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2421 }
2422 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2423
2424 /**
2425  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2426  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2427  * @error: must be negative errno
2428  *
2429  * Description:
2430  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2431  *     with queue lock held.
2432  *
2433  * Return:
2434  *     %false - we are done with this request
2435  *     %true  - still buffers pending for this request
2436  */
2437 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2438 {
2439         WARN_ON(error >= 0);
2440         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2441 }
2442 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2443
2444 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2445                      struct bio *bio)
2446 {
2447         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2448         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2449
2450         if (bio_has_data(bio)) {
2451                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2452                 rq->buffer = bio_data(bio);
2453         }
2454         rq->__data_len = bio->bi_size;
2455         rq->bio = rq->biotail = bio;
2456
2457         if (bio->bi_bdev)
2458                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2459 }
2460
2461 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2462 /**
2463  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2464  * @rq: the request to be flushed
2465  *
2466  * Description:
2467  *     Flush all pages in @rq.
2468  */
2469 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2470 {
2471         struct req_iterator iter;
2472         struct bio_vec *bvec;
2473
2474         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2475                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2476 }
2477 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2478 #endif
2479
2480 /**
2481  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2482  * @q : the queue of the device being checked
2483  *
2484  * Description:
2485  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2486  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2487  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2488  *
2489  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2490  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2491  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2492  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2493  *    on burst I/O load.
2494  *
2495  * Return:
2496  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2497  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2498  */
2499 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2500 {
2501         if (q->lld_busy_fn)
2502                 return q->lld_busy_fn(q);
2503
2504         return 0;
2505 }
2506 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2507
2508 /**
2509  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2510  * @rq: the clone request to be cleaned up
2511  *
2512  * Description:
2513  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2514  */
2515 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2516 {
2517         struct bio *bio;
2518
2519         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2520                 rq->bio = bio->bi_next;
2521
2522                 bio_put(bio);
2523         }
2524 }
2525 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2526
2527 /*
2528  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2529  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2530  */
2531 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2532 {
2533         dst->cpu = src->cpu;
2534         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2535         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2536         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2537         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2538         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2539         dst->ioprio = src->ioprio;
2540         dst->extra_len = src->extra_len;
2541 }
2542
2543 /**
2544  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2545  * @rq: the request to be setup
2546  * @rq_src: original request to be cloned
2547  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2548  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2549  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2550  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2551  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2552  *
2553  * Description:
2554  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2555  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2556  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2557  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2558  *     and the cloned bios just point same pages.
2559  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2560  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2561  */
2562 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2563                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2564                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2565                       void *data)
2566 {
2567         struct bio *bio, *bio_src;
2568
2569         if (!bs)
2570                 bs = fs_bio_set;
2571
2572         blk_rq_init(NULL, rq);
2573
2574         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2575                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2576                 if (!bio)
2577                         goto free_and_out;
2578
2579                 __bio_clone(bio, bio_src);
2580
2581                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2582                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2583                         goto free_and_out;
2584
2585                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2586                         goto free_and_out;
2587
2588                 if (rq->bio) {
2589                         rq->biotail->bi_next = bio;
2590                         rq->biotail = bio;
2591                 } else
2592                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2593         }
2594
2595         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2596
2597         return 0;
2598
2599 free_and_out:
2600         if (bio)
2601                 bio_free(bio, bs);
2602         blk_rq_unprep_clone(rq);
2603
2604         return -ENOMEM;
2605 }
2606 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2607
2608 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2609 {
2610         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2611 }
2612 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2613
2614 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2615                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2616 {
2617         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2618 }
2619 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2620
2621 int __init blk_dev_init(void)
2622 {
2623         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2624                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2625
2626         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2627         if (!kblockd_workqueue)
2628                 panic("Failed to create kblockd\n");
2629
2630         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2631                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2632
2633         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2634                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2635
2636         return 0;
2637 }