4b1b29ef2cb07bbda1a223bc8f6d2b619abb6c7a
[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         part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
68
69         if (!new_io)
70                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
71         else {
72                 part_round_stats(cpu, part);
73                 part_inc_in_flight(part, rw);
74         }
75
76         part_stat_unlock();
77 }
78
79 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
80 {
81         int nr;
82
83         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
84         if (nr > q->nr_requests)
85                 nr = q->nr_requests;
86         q->nr_congestion_on = nr;
87
88         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
89         if (nr < 1)
90                 nr = 1;
91         q->nr_congestion_off = nr;
92 }
93
94 /**
95  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
96  * @bdev:       device
97  *
98  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
99  * backing_dev_info
100  *
101  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
102  */
103 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
104 {
105         struct backing_dev_info *ret = NULL;
106         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
107
108         if (q)
109                 ret = &q->backing_dev_info;
110         return ret;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
113
114 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
115 {
116         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
117
118         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
119         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
120         rq->cpu = -1;
121         rq->q = q;
122         rq->__sector = (sector_t) -1;
123         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
124         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
125         rq->cmd = rq->__cmd;
126         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
127         rq->tag = -1;
128         rq->ref_count = 1;
129         rq->start_time = jiffies;
130         set_start_time_ns(rq);
131 }
132 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
133
134 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
135                           unsigned int nbytes, int error)
136 {
137         struct request_queue *q = rq->q;
138
139         if (&q->bar_rq != rq) {
140                 if (error)
141                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
142                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
143                         error = -EIO;
144
145                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
146                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
147                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
148                         nbytes = bio->bi_size;
149                 }
150
151                 if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
152                         set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
153
154                 bio->bi_size -= nbytes;
155                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
156
157                 if (bio_integrity(bio))
158                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
159
160                 if (bio->bi_size == 0)
161                         bio_endio(bio, error);
162         } else {
163
164                 /*
165                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
166                  * record the error;
167                  */
168                 if (error && !q->orderr)
169                         q->orderr = error;
170         }
171 }
172
173 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
174 {
175         int bit;
176
177         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
178                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
179                 rq->cmd_flags);
180
181         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
182                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
183                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
184         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
185                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
186
187         if (blk_pc_request(rq)) {
188                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
189                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
190                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
191                 printk("\n");
192         }
193 }
194 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
195
196 /*
197  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
198  * force the transfer to start only after we have put all the requests
199  * on the list.
200  *
201  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
202  * with the queue lock held.
203  */
204 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
205 {
206         WARN_ON(!irqs_disabled());
207
208         /*
209          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
210          * which will restart the queueing
211          */
212         if (blk_queue_stopped(q))
213                 return;
214
215         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
216                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
217                 trace_block_plug(q);
218         }
219 }
220 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
221
222 /**
223  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
224  * @q:    The &struct request_queue to plug
225  *
226  * Description:
227  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
228  *   interrupts.
229  **/
230 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
231 {
232         unsigned long flags;
233
234         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
235         blk_plug_device(q);
236         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
237 }
238 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
239
240 /*
241  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
242  * queue lock held and interrupts disabled.
243  */
244 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
245 {
246         WARN_ON(!irqs_disabled());
247
248         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
249                 return 0;
250
251         del_timer(&q->unplug_timer);
252         return 1;
253 }
254 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
255
256 /*
257  * remove the plug and let it rip..
258  */
259 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
260 {
261         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
262                 return;
263         if (!blk_remove_plug(q) && !blk_queue_nonrot(q))
264                 return;
265
266         q->request_fn(q);
267 }
268
269 /**
270  * generic_unplug_device - fire a request queue
271  * @q:    The &struct request_queue in question
272  *
273  * Description:
274  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
275  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
276  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
277  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
278  *   transfers started.
279  **/
280 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
281 {
282         if (blk_queue_plugged(q)) {
283                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
284                 __generic_unplug_device(q);
285                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
286         }
287 }
288 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
289
290 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
291                                    struct page *page)
292 {
293         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
294
295         blk_unplug(q);
296 }
297
298 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
299 {
300         struct request_queue *q =
301                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
302
303         trace_block_unplug_io(q);
304         q->unplug_fn(q);
305 }
306
307 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
308 {
309         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
310
311         trace_block_unplug_timer(q);
312         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
313 }
314
315 void blk_unplug(struct request_queue *q)
316 {
317         /*
318          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
319          */
320         if (q->unplug_fn) {
321                 trace_block_unplug_io(q);
322                 q->unplug_fn(q);
323         }
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
326
327 /**
328  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
329  * @q:    The &struct request_queue in question
330  *
331  * Description:
332  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
333  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
334  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
335  **/
336 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
337 {
338         WARN_ON(!irqs_disabled());
339
340         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
341         __blk_run_queue(q);
342 }
343 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
344
345 /**
346  * blk_stop_queue - stop a queue
347  * @q:    The &struct request_queue in question
348  *
349  * Description:
350  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
351  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
352  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
353  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
354  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
355  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
356  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
357  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
358  **/
359 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
360 {
361         blk_remove_plug(q);
362         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
363 }
364 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
365
366 /**
367  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
368  * @q: the queue
369  *
370  * Description:
371  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
372  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
373  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
374  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
375  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
376  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
377  *     this function.
378  *
379  */
380 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
381 {
382         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
383         del_timer_sync(&q->timeout);
384         cancel_work_sync(&q->unplug_work);
385 }
386 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
387
388 /**
389  * __blk_run_queue - run a single device queue
390  * @q:  The queue to run
391  *
392  * Description:
393  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
394  *    held and interrupts disabled.
395  *
396  */
397 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
398 {
399         blk_remove_plug(q);
400
401         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
402                 return;
403
404         if (elv_queue_empty(q))
405                 return;
406
407         /*
408          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
409          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
410          */
411         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
412                 q->request_fn(q);
413                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
414         } else {
415                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
416                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
417         }
418 }
419 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
420
421 /**
422  * blk_run_queue - run a single device queue
423  * @q: The queue to run
424  *
425  * Description:
426  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
427  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
428  */
429 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
430 {
431         unsigned long flags;
432
433         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
434         __blk_run_queue(q);
435         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
436 }
437 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
438
439 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
440 {
441         kobject_put(&q->kobj);
442 }
443
444 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
445 {
446         /*
447          * We know we have process context here, so we can be a little
448          * cautious and ensure that pending block actions on this device
449          * are done before moving on. Going into this function, we should
450          * not have processes doing IO to this device.
451          */
452         blk_sync_queue(q);
453
454         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
455         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
456         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
457         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
458
459         if (q->elevator)
460                 elevator_exit(q->elevator);
461
462         blk_put_queue(q);
463 }
464 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
465
466 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
467 {
468         struct request_list *rl = &q->rq;
469
470         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
471         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
472         rl->elvpriv = 0;
473         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
474         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
475
476         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
477                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
478
479         if (!rl->rq_pool)
480                 return -ENOMEM;
481
482         return 0;
483 }
484
485 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
486 {
487         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
488 }
489 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
490
491 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
492 {
493         struct request_queue *q;
494         int err;
495
496         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
497                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
498         if (!q)
499                 return NULL;
500
501         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
502         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
503         q->backing_dev_info.ra_pages =
504                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
505         q->backing_dev_info.state = 0;
506         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
507         q->backing_dev_info.name = "block";
508
509         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
510         if (err) {
511                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
512                 return NULL;
513         }
514
515         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
516                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
517         init_timer(&q->unplug_timer);
518         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
519         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
520         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
521
522         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
523
524         mutex_init(&q->sysfs_lock);
525         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
526
527         return q;
528 }
529 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
530
531 /**
532  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
533  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
534  *        placed on the queue.
535  * @lock: Request queue spin lock
536  *
537  * Description:
538  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
539  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
540  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
541  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
542  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
543  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
544  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
545  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
546  *
547  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
548  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
549  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
550  *    get dealt with eventually.
551  *
552  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
553  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
554  *    disabling is needed for it.
555  *
556  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
557  *    it didn't succeed.
558  *
559  * Note:
560  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
561  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
562  **/
563
564 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
565 {
566         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
567 }
568 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
569
570 struct request_queue *
571 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
572 {
573         struct request_queue *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
574
575         if (!q)
576                 return NULL;
577
578         q->node = node_id;
579         if (blk_init_free_list(q)) {
580                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
581                 return NULL;
582         }
583
584         q->request_fn           = rfn;
585         q->prep_rq_fn           = NULL;
586         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
587         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
588         q->queue_lock           = lock;
589
590         /*
591          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
592          */
593         blk_queue_make_request(q, __make_request);
594
595         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
596
597         /*
598          * all done
599          */
600         if (!elevator_init(q, NULL)) {
601                 blk_queue_congestion_threshold(q);
602                 return q;
603         }
604
605         blk_put_queue(q);
606         return NULL;
607 }
608 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
609
610 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
611 {
612         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
613                 kobject_get(&q->kobj);
614                 return 0;
615         }
616
617         return 1;
618 }
619
620 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
621 {
622         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
623                 elv_put_request(q, rq);
624         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
625 }
626
627 static struct request *
628 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
629 {
630         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
631
632         if (!rq)
633                 return NULL;
634
635         blk_rq_init(q, rq);
636
637         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
638
639         if (priv) {
640                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
641                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
642                         return NULL;
643                 }
644                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
645         }
646
647         return rq;
648 }
649
650 /*
651  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
652  * should be given priority access to a request.
653  */
654 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
655 {
656         if (!ioc)
657                 return 0;
658
659         /*
660          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
661          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
662          * lose wakeups.
663          */
664         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
665                 (ioc->nr_batch_requests > 0
666                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
667 }
668
669 /*
670  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
671  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
672  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
673  * a nice run.
674  */
675 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
676 {
677         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
678                 return;
679
680         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
681         ioc->last_waited = jiffies;
682 }
683
684 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
685 {
686         struct request_list *rl = &q->rq;
687
688         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
689                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
690
691         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
692                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
693                         wake_up(&rl->wait[sync]);
694
695                 blk_clear_queue_full(q, sync);
696         }
697 }
698
699 /*
700  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
701  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
702  */
703 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
704 {
705         struct request_list *rl = &q->rq;
706
707         rl->count[sync]--;
708         if (priv)
709                 rl->elvpriv--;
710
711         __freed_request(q, sync);
712
713         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
714                 __freed_request(q, sync ^ 1);
715 }
716
717 /*
718  * Get a free request, queue_lock must be held.
719  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
720  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
721  */
722 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
723                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
724 {
725         struct request *rq = NULL;
726         struct request_list *rl = &q->rq;
727         struct io_context *ioc = NULL;
728         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
729         int may_queue, priv;
730
731         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
732         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
733                 goto rq_starved;
734
735         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
736                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
737                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
738                         /*
739                          * The queue will fill after this allocation, so set
740                          * it as full, and mark this process as "batching".
741                          * This process will be allowed to complete a batch of
742                          * requests, others will be blocked.
743                          */
744                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
745                                 ioc_set_batching(q, ioc);
746                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
747                         } else {
748                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
749                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
750                                         /*
751                                          * The queue is full and the allocating
752                                          * process is not a "batcher", and not
753                                          * exempted by the IO scheduler
754                                          */
755                                         goto out;
756                                 }
757                         }
758                 }
759                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
760         }
761
762         /*
763          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
764          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
765          * allocated with any setting of ->nr_requests
766          */
767         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
768                 goto out;
769
770         rl->count[is_sync]++;
771         rl->starved[is_sync] = 0;
772
773         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
774         if (priv)
775                 rl->elvpriv++;
776
777         if (blk_queue_io_stat(q))
778                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
779         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
780
781         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
782         if (unlikely(!rq)) {
783                 /*
784                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
785                  * we might have messed up.
786                  *
787                  * Allocating task should really be put onto the front of the
788                  * wait queue, but this is pretty rare.
789                  */
790                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
791                 freed_request(q, is_sync, priv);
792
793                 /*
794                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
795                  * requests for this direction was pending, mark us starved
796                  * so that freeing of a request in the other direction will
797                  * notice us. another possible fix would be to split the
798                  * rq mempool into READ and WRITE
799                  */
800 rq_starved:
801                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
802                         rl->starved[is_sync] = 1;
803
804                 goto out;
805         }
806
807         /*
808          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
809          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
810          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
811          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
812          */
813         if (ioc_batching(q, ioc))
814                 ioc->nr_batch_requests--;
815
816         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
817 out:
818         return rq;
819 }
820
821 /*
822  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
823  * requests to become available.
824  *
825  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
826  */
827 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
828                                         struct bio *bio)
829 {
830         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
831         struct request *rq;
832
833         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
834         while (!rq) {
835                 DEFINE_WAIT(wait);
836                 struct io_context *ioc;
837                 struct request_list *rl = &q->rq;
838
839                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
840                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
841
842                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
843
844                 __generic_unplug_device(q);
845                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
846                 io_schedule();
847
848                 /*
849                  * After sleeping, we become a "batching" process and
850                  * will be able to allocate at least one request, and
851                  * up to a big batch of them for a small period time.
852                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
853                  */
854                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
855                 ioc_set_batching(q, ioc);
856
857                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
858                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
859
860                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
861         };
862
863         return rq;
864 }
865
866 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
867 {
868         struct request *rq;
869
870         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
871
872         spin_lock_irq(q->queue_lock);
873         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
874                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
875         } else {
876                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
877                 if (!rq)
878                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
879         }
880         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
881
882         return rq;
883 }
884 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
885
886 /**
887  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
888  * @q: target request queue
889  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
890  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
891  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
892  *
893  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
894  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
895  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
896  * the I/O transfer.
897  *
898  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
899  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
900  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
901  * are properly set accordingly)
902  *
903  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
904  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
905  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
906  * BUG.
907  *
908  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
909  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
910  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
911  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
912  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
913  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
914  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
915  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
916  */
917 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
918                                  gfp_t gfp_mask)
919 {
920         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
921
922         if (unlikely(!rq))
923                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
924
925         for_each_bio(bio) {
926                 struct bio *bounce_bio = bio;
927                 int ret;
928
929                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
930                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
931                 if (unlikely(ret)) {
932                         blk_put_request(rq);
933                         return ERR_PTR(ret);
934                 }
935         }
936
937         return rq;
938 }
939 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
940
941 /**
942  * blk_requeue_request - put a request back on queue
943  * @q:          request queue where request should be inserted
944  * @rq:         request to be inserted
945  *
946  * Description:
947  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
948  *    more, when that condition happens we need to put the request back
949  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
950  */
951 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
952 {
953         blk_delete_timer(rq);
954         blk_clear_rq_complete(rq);
955         trace_block_rq_requeue(q, rq);
956
957         if (blk_rq_tagged(rq))
958                 blk_queue_end_tag(q, rq);
959
960         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
961
962         elv_requeue_request(q, rq);
963 }
964 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
965
966 /**
967  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
968  * @q:          request queue where request should be inserted
969  * @rq:         request to be inserted
970  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
971  * @data:       private data
972  *
973  * Description:
974  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
975  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
976  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
977  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
978  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
979  *
980  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
981  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
982  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
983  *    host that is unable to accept a particular command.
984  */
985 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
986                         int at_head, void *data)
987 {
988         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
989         unsigned long flags;
990
991         /*
992          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
993          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
994          * barrier
995          */
996         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
997
998         rq->special = data;
999
1000         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1001
1002         /*
1003          * If command is tagged, release the tag
1004          */
1005         if (blk_rq_tagged(rq))
1006                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1007
1008         drive_stat_acct(rq, 1);
1009         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
1010         __blk_run_queue(q);
1011         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
1014
1015 /*
1016  * add-request adds a request to the linked list.
1017  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
1018  * request queue list.
1019  */
1020 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1021 {
1022         drive_stat_acct(req, 1);
1023
1024         /*
1025          * elevator indicated where it wants this request to be
1026          * inserted at elevator_merge time
1027          */
1028         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
1029 }
1030
1031 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1032                                     unsigned long now)
1033 {
1034         if (now == part->stamp)
1035                 return;
1036
1037         if (part_in_flight(part)) {
1038                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1039                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1040                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1041         }
1042         part->stamp = now;
1043 }
1044
1045 /**
1046  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1047  * @cpu: cpu number for stats access
1048  * @part: target partition
1049  *
1050  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1051  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1052  * time it has been in this state for.
1053  *
1054  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1055  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1056  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1057  * function to do a round-off before returning the results when reading
1058  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1059  * the current jiffies and restarts the counters again.
1060  */
1061 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1062 {
1063         unsigned long now = jiffies;
1064
1065         if (part->partno)
1066                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1067         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1070
1071 /*
1072  * queue lock must be held
1073  */
1074 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1075 {
1076         if (unlikely(!q))
1077                 return;
1078         if (unlikely(--req->ref_count))
1079                 return;
1080
1081         elv_completed_request(q, req);
1082
1083         /* this is a bio leak */
1084         WARN_ON(req->bio != NULL);
1085
1086         /*
1087          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1088          * it didn't come out of our reserved rq pools
1089          */
1090         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1091                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1092                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1093
1094                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1095                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1096
1097                 blk_free_request(q, req);
1098                 freed_request(q, is_sync, priv);
1099         }
1100 }
1101 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1102
1103 void blk_put_request(struct request *req)
1104 {
1105         unsigned long flags;
1106         struct request_queue *q = req->q;
1107
1108         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1109         __blk_put_request(q, req);
1110         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1111 }
1112 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1113
1114 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1115 {
1116         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1117         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1118
1119         /*
1120          * Inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit
1121          * FAILFAST).  FAILFAST flags are identical for req and bio.
1122          */
1123         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_AHEAD))
1124                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1125         else
1126                 req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1127
1128         if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD))) {
1129                 req->cmd_flags |= REQ_DISCARD;
1130                 if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER))
1131                         req->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
1132         } else if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)))
1133                 req->cmd_flags |= REQ_HARDBARRIER;
1134
1135         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_SYNCIO))
1136                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1137         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_META))
1138                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1139         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_NOIDLE))
1140                 req->cmd_flags |= REQ_NOIDLE;
1141
1142         req->errors = 0;
1143         req->__sector = bio->bi_sector;
1144         req->ioprio = bio_prio(bio);
1145         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Only disabling plugging for non-rotational devices if it does tagging
1150  * as well, otherwise we do need the proper merging
1151  */
1152 static inline bool queue_should_plug(struct request_queue *q)
1153 {
1154         return !(blk_queue_nonrot(q) && blk_queue_tagged(q));
1155 }
1156
1157 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1158 {
1159         struct request *req;
1160         int el_ret;
1161         unsigned int bytes = bio->bi_size;
1162         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1163         const bool sync = bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_SYNCIO);
1164         const bool unplug = bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_UNPLUG);
1165         const unsigned int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1166         int rw_flags;
1167
1168         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER) &&
1169             (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1170                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1171                 return 0;
1172         }
1173         /*
1174          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1175          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1176          * ISA dma in theory)
1177          */
1178         blk_queue_bounce(q, &bio);
1179
1180         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1181
1182         if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)) || elv_queue_empty(q))
1183                 goto get_rq;
1184
1185         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1186         switch (el_ret) {
1187         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1188                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1189
1190                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1191                         break;
1192
1193                 trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1194
1195                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1196                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1197
1198                 req->biotail->bi_next = bio;
1199                 req->biotail = bio;
1200                 req->__data_len += bytes;
1201                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1202                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1203                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1204                 drive_stat_acct(req, 0);
1205                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1206                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1207                 goto out;
1208
1209         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1210                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1211
1212                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1213                         break;
1214
1215                 trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1216
1217                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff) {
1218                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1219                         req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1220                         req->cmd_flags |= ff;
1221                 }
1222
1223                 bio->bi_next = req->bio;
1224                 req->bio = bio;
1225
1226                 /*
1227                  * may not be valid. if the low level driver said
1228                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1229                  * not touch req->buffer either...
1230                  */
1231                 req->buffer = bio_data(bio);
1232                 req->__sector = bio->bi_sector;
1233                 req->__data_len += bytes;
1234                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1235                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1236                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1237                 drive_stat_acct(req, 0);
1238                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1239                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1240                 goto out;
1241
1242         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1243         default:
1244                 ;
1245         }
1246
1247 get_rq:
1248         /*
1249          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1250          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1251          * rq allocator and io schedulers.
1252          */
1253         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1254         if (sync)
1255                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1256
1257         /*
1258          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1259          * Returns with the queue unlocked.
1260          */
1261         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1262
1263         /*
1264          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1265          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1266          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1267          * often, and the elevators are able to handle it.
1268          */
1269         init_request_from_bio(req, bio);
1270
1271         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1272         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1273             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE))
1274                 req->cpu = blk_cpu_to_group(smp_processor_id());
1275         if (queue_should_plug(q) && elv_queue_empty(q))
1276                 blk_plug_device(q);
1277         add_request(q, req);
1278 out:
1279         if (unplug || !queue_should_plug(q))
1280                 __generic_unplug_device(q);
1281         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1282         return 0;
1283 }
1284
1285 /*
1286  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1287  */
1288 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1289 {
1290         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1291
1292         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1293                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1294
1295                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1296                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1297
1298                 trace_block_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1299                                     bdev->bd_dev,
1300                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1301         }
1302 }
1303
1304 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1305 {
1306         char b[BDEVNAME_SIZE];
1307
1308         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1309         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1310                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1311                         bio->bi_rw,
1312                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1313                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1314
1315         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1316 }
1317
1318 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1319
1320 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1321
1322 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1323 {
1324         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1325 }
1326 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1327
1328 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1329 {
1330         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1331
1332         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1333                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1334
1335         return 0;
1336 }
1337
1338 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1339 {
1340         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1341                                         "fail_make_request");
1342 }
1343
1344 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1345
1346 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1347
1348 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1349 {
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1354
1355 /*
1356  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1357  */
1358 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1359 {
1360         sector_t maxsector;
1361
1362         if (!nr_sectors)
1363                 return 0;
1364
1365         /* Test device or partition size, when known. */
1366         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1367         if (maxsector) {
1368                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1369
1370                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1371                         /*
1372                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1373                          * without checking the size of the device, e.g., when
1374                          * mounting a device.
1375                          */
1376                         handle_bad_sector(bio);
1377                         return 1;
1378                 }
1379         }
1380
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 /**
1385  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1386  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1387  *
1388  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1389  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1390  * to be done.
1391  *
1392  * generic_make_request() does not return any status.  The
1393  * success/failure status of the request, along with notification of
1394  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1395  * function described (one day) else where.
1396  *
1397  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1398  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1399  * set to describe the device address, and the
1400  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1401  * completion notification should be signaled.
1402  *
1403  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1404  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1405  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1406  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1407  */
1408 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1409 {
1410         struct request_queue *q;
1411         sector_t old_sector;
1412         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1413         dev_t old_dev;
1414         int err = -EIO;
1415
1416         might_sleep();
1417
1418         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1419                 goto end_io;
1420
1421         /*
1422          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1423          * still free to implement/resolve their own stacking
1424          * by explicitly returning 0)
1425          *
1426          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1427          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1428          */
1429         old_sector = -1;
1430         old_dev = 0;
1431         do {
1432                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1433
1434                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1435                 if (unlikely(!q)) {
1436                         printk(KERN_ERR
1437                                "generic_make_request: Trying to access "
1438                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1439                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1440                                 (long long) bio->bi_sector);
1441                         goto end_io;
1442                 }
1443
1444                 if (unlikely(!bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD) &&
1445                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1446                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1447                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1448                                bio_sectors(bio),
1449                                queue_max_hw_sectors(q));
1450                         goto end_io;
1451                 }
1452
1453                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1454                         goto end_io;
1455
1456                 if (should_fail_request(bio))
1457                         goto end_io;
1458
1459                 /*
1460                  * If this device has partitions, remap block n
1461                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1462                  */
1463                 blk_partition_remap(bio);
1464
1465                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1466                         goto end_io;
1467
1468                 if (old_sector != -1)
1469                         trace_block_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1470
1471                 old_sector = bio->bi_sector;
1472                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1473
1474                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1475                         goto end_io;
1476
1477                 if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD) &&
1478                     !blk_queue_discard(q)) {
1479                         err = -EOPNOTSUPP;
1480                         goto end_io;
1481                 }
1482
1483                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1484
1485                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1486         } while (ret);
1487
1488         return;
1489
1490 end_io:
1491         bio_endio(bio, err);
1492 }
1493
1494 /*
1495  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1496  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1497  * So use current->bio_list to keep a list of requests
1498  * submited by a make_request_fn function.
1499  * current->bio_list is also used as a flag to say if
1500  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1501  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1502  * then a make_request is active, and new requests should be added
1503  * at the tail
1504  */
1505 void generic_make_request(struct bio *bio)
1506 {
1507         struct bio_list bio_list_on_stack;
1508
1509         if (current->bio_list) {
1510                 /* make_request is active */
1511                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1512                 return;
1513         }
1514         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1515          * explanation.
1516          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1517          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1518          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1519          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1520          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1521          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1522          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1523          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1524          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1525          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1526          * bio_list, and call into __generic_make_request again.
1527          *
1528          * The loop was structured like this to make only one call to
1529          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1530          * inlined) and to keep the structure simple.
1531          */
1532         BUG_ON(bio->bi_next);
1533         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1534         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1535         do {
1536                 __generic_make_request(bio);
1537                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1538         } while (bio);
1539         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1540 }
1541 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1542
1543 /**
1544  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1545  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1546  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1547  *
1548  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1549  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1550  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1551  *
1552  */
1553 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1554 {
1555         int count = bio_sectors(bio);
1556
1557         bio->bi_rw |= rw;
1558
1559         /*
1560          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1561          * go through the normal accounting stuff before submission.
1562          */
1563         if (bio_has_data(bio)) {
1564                 if (rw & WRITE) {
1565                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1566                 } else {
1567                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1568                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1569                 }
1570
1571                 if (unlikely(block_dump)) {
1572                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1573                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1574                         current->comm, task_pid_nr(current),
1575                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1576                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1577                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1578                 }
1579         }
1580
1581         generic_make_request(bio);
1582 }
1583 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1584
1585 /**
1586  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1587  * @q:  the queue
1588  * @rq: the request being checked
1589  *
1590  * Description:
1591  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1592  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1593  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1594  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1595  *    the insertion using this generic function.
1596  *
1597  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1598  *    in some cases below, so export this fuction.
1599  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1600  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1601  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1602  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1603  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1604  *    when submitting requests.
1605  */
1606 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1607 {
1608         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1609             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1610                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1611                 return -EIO;
1612         }
1613
1614         /*
1615          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1616          * may differ from that of other stacking queues.
1617          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1618          * limitation.
1619          */
1620         blk_recalc_rq_segments(rq);
1621         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1622                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1623                 return -EIO;
1624         }
1625
1626         return 0;
1627 }
1628 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1629
1630 /**
1631  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1632  * @q:  the queue to submit the request
1633  * @rq: the request being queued
1634  */
1635 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1636 {
1637         unsigned long flags;
1638
1639         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1640                 return -EIO;
1641
1642 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1643         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1644             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1645                 return -EIO;
1646 #endif
1647
1648         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1649
1650         /*
1651          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1652          * because it will be linked to another request_queue
1653          */
1654         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1655
1656         drive_stat_acct(rq, 1);
1657         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1658
1659         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1660
1661         return 0;
1662 }
1663 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1664
1665 /**
1666  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1667  * @rq: request to examine
1668  *
1669  * Description:
1670  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1671  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1672  *     can be failed from the beginning of the request without
1673  *     crossing into area which need to be retried further.
1674  *
1675  * Return:
1676  *     The number of bytes to fail.
1677  *
1678  * Context:
1679  *     queue_lock must be held.
1680  */
1681 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1682 {
1683         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1684         unsigned int bytes = 0;
1685         struct bio *bio;
1686
1687         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1688                 return blk_rq_bytes(rq);
1689
1690         /*
1691          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1692          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1693          * which have all the failfast bits that the first one has -
1694          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1695          * one.
1696          */
1697         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1698                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1699                         break;
1700                 bytes += bio->bi_size;
1701         }
1702
1703         /* this could lead to infinite loop */
1704         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1705         return bytes;
1706 }
1707 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1708
1709 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1710 {
1711         if (blk_do_io_stat(req)) {
1712                 const int rw = rq_data_dir(req);
1713                 struct hd_struct *part;
1714                 int cpu;
1715
1716                 cpu = part_stat_lock();
1717                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1718                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1719                 part_stat_unlock();
1720         }
1721 }
1722
1723 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1724 {
1725         /*
1726          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1727          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1728          * request is enough.
1729          */
1730         if (blk_do_io_stat(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1731                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1732                 const int rw = rq_data_dir(req);
1733                 struct hd_struct *part;
1734                 int cpu;
1735
1736                 cpu = part_stat_lock();
1737                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1738
1739                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1740                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1741                 part_round_stats(cpu, part);
1742                 part_dec_in_flight(part, rw);
1743
1744                 part_stat_unlock();
1745         }
1746 }
1747
1748 /**
1749  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1750  * @q: request queue to peek at
1751  *
1752  * Description:
1753  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1754  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1755  *     processing it.
1756  *
1757  * Return:
1758  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1759  *     otherwise.
1760  *
1761  * Context:
1762  *     queue_lock must be held.
1763  */
1764 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1765 {
1766         struct request *rq;
1767         int ret;
1768
1769         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1770                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1771                         /*
1772                          * This is the first time the device driver
1773                          * sees this request (possibly after
1774                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1775                          */
1776                         if (blk_sorted_rq(rq))
1777                                 elv_activate_rq(q, rq);
1778
1779                         /*
1780                          * just mark as started even if we don't start
1781                          * it, a request that has been delayed should
1782                          * not be passed by new incoming requests
1783                          */
1784                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1785                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1786                 }
1787
1788                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1789                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1790                         q->boundary_rq = NULL;
1791                 }
1792
1793                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1794                         break;
1795
1796                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1797                         /*
1798                          * make sure space for the drain appears we
1799                          * know we can do this because max_hw_segments
1800                          * has been adjusted to be one fewer than the
1801                          * device can handle
1802                          */
1803                         rq->nr_phys_segments++;
1804                 }
1805
1806                 if (!q->prep_rq_fn)
1807                         break;
1808
1809                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1810                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1811                         break;
1812                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1813                         /*
1814                          * the request may have been (partially) prepped.
1815                          * we need to keep this request in the front to
1816                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1817                          * prevent other fs requests from passing this one.
1818                          */
1819                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1820                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1821                                 /*
1822                                  * remove the space for the drain we added
1823                                  * so that we don't add it again
1824                                  */
1825                                 --rq->nr_phys_segments;
1826                         }
1827
1828                         rq = NULL;
1829                         break;
1830                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1831                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1832                         /*
1833                          * Mark this request as started so we don't trigger
1834                          * any debug logic in the end I/O path.
1835                          */
1836                         blk_start_request(rq);
1837                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1838                 } else {
1839                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1840                         break;
1841                 }
1842         }
1843
1844         return rq;
1845 }
1846 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1847
1848 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1849 {
1850         struct request_queue *q = rq->q;
1851
1852         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1853         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1854
1855         list_del_init(&rq->queuelist);
1856
1857         /*
1858          * the time frame between a request being removed from the lists
1859          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1860          * the driver side.
1861          */
1862         if (blk_account_rq(rq)) {
1863                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1864                 set_io_start_time_ns(rq);
1865         }
1866 }
1867
1868 /**
1869  * blk_start_request - start request processing on the driver
1870  * @req: request to dequeue
1871  *
1872  * Description:
1873  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1874  *     request to the driver.
1875  *
1876  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1877  *     call blk_dequeue_request().
1878  *
1879  * Context:
1880  *     queue_lock must be held.
1881  */
1882 void blk_start_request(struct request *req)
1883 {
1884         blk_dequeue_request(req);
1885
1886         /*
1887          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1888          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1889          */
1890         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1891         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1892                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1893
1894         blk_add_timer(req);
1895 }
1896 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1897
1898 /**
1899  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1900  * @q: request queue to fetch a request from
1901  *
1902  * Description:
1903  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1904  *     return and LLD can start processing it immediately.
1905  *
1906  * Return:
1907  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1908  *     otherwise.
1909  *
1910  * Context:
1911  *     queue_lock must be held.
1912  */
1913 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1914 {
1915         struct request *rq;
1916
1917         rq = blk_peek_request(q);
1918         if (rq)
1919                 blk_start_request(rq);
1920         return rq;
1921 }
1922 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
1923
1924 /**
1925  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1926  * @req:      the request being processed
1927  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1928  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1929  *
1930  * Description:
1931  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1932  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1933  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1934  *
1935  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1936  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1937  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
1938  *
1939  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1940  *     %false return from this function.
1941  *
1942  * Return:
1943  *     %false - this request doesn't have any more data
1944  *     %true  - this request has more data
1945  **/
1946 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
1947 {
1948         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1949         struct bio *bio;
1950
1951         if (!req->bio)
1952                 return false;
1953
1954         trace_block_rq_complete(req->q, req);
1955
1956         /*
1957          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
1958          * and each partial completion should be handled separately.
1959          * Reset per-request error on each partial completion.
1960          *
1961          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
1962          * low level drivers do what they see fit.
1963          */
1964         if (blk_fs_request(req))
1965                 req->errors = 0;
1966
1967         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1968                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1969                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1970                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
1971         }
1972
1973         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1974
1975         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1976         while ((bio = req->bio) != NULL) {
1977                 int nbytes;
1978
1979                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
1980                         req->bio = bio->bi_next;
1981                         nbytes = bio->bi_size;
1982                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
1983                         next_idx = 0;
1984                         bio_nbytes = 0;
1985                 } else {
1986                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
1987
1988                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
1989                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
1990                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
1991                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
1992                                 break;
1993                         }
1994
1995                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
1996                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
1997
1998                         /*
1999                          * not a complete bvec done
2000                          */
2001                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2002                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2003                                 total_bytes += nr_bytes;
2004                                 break;
2005                         }
2006
2007                         /*
2008                          * advance to the next vector
2009                          */
2010                         next_idx++;
2011                         bio_nbytes += nbytes;
2012                 }
2013
2014                 total_bytes += nbytes;
2015                 nr_bytes -= nbytes;
2016
2017                 bio = req->bio;
2018                 if (bio) {
2019                         /*
2020                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2021                          */
2022                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2023                                 break;
2024                 }
2025         }
2026
2027         /*
2028          * completely done
2029          */
2030         if (!req->bio) {
2031                 /*
2032                  * Reset counters so that the request stacking driver
2033                  * can find how many bytes remain in the request
2034                  * later.
2035                  */
2036                 req->__data_len = 0;
2037                 return false;
2038         }
2039
2040         /*
2041          * if the request wasn't completed, update state
2042          */
2043         if (bio_nbytes) {
2044                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2045                 bio->bi_idx += next_idx;
2046                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2047                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2048         }
2049
2050         req->__data_len -= total_bytes;
2051         req->buffer = bio_data(req->bio);
2052
2053         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2054         if (blk_fs_request(req) || blk_discard_rq(req))
2055                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2056
2057         /* mixed attributes always follow the first bio */
2058         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2059                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2060                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2061         }
2062
2063         /*
2064          * If total number of sectors is less than the first segment
2065          * size, something has gone terribly wrong.
2066          */
2067         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2068                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2069                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2070         }
2071
2072         /* recalculate the number of segments */
2073         blk_recalc_rq_segments(req);
2074
2075         return true;
2076 }
2077 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2078
2079 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2080                                     unsigned int nr_bytes,
2081                                     unsigned int bidi_bytes)
2082 {
2083         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2084                 return true;
2085
2086         /* Bidi request must be completed as a whole */
2087         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2088             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2089                 return true;
2090
2091         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2092
2093         return false;
2094 }
2095
2096 /*
2097  * queue lock must be held
2098  */
2099 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2100 {
2101         if (blk_rq_tagged(req))
2102                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2103
2104         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2105
2106         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
2107                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2108
2109         blk_delete_timer(req);
2110
2111         blk_account_io_done(req);
2112
2113         if (req->end_io)
2114                 req->end_io(req, error);
2115         else {
2116                 if (blk_bidi_rq(req))
2117                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2118
2119                 __blk_put_request(req->q, req);
2120         }
2121 }
2122
2123 /**
2124  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2125  * @rq:         the request to complete
2126  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2127  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2128  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2129  *
2130  * Description:
2131  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2132  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2133  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2134  *     just ignored.
2135  *
2136  * Return:
2137  *     %false - we are done with this request
2138  *     %true  - still buffers pending for this request
2139  **/
2140 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2141                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2142 {
2143         struct request_queue *q = rq->q;
2144         unsigned long flags;
2145
2146         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2147                 return true;
2148
2149         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2150         blk_finish_request(rq, error);
2151         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2152
2153         return false;
2154 }
2155
2156 /**
2157  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2158  * @rq:         the request to complete
2159  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2160  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2161  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2162  *
2163  * Description:
2164  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2165  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2166  *
2167  * Return:
2168  *     %false - we are done with this request
2169  *     %true  - still buffers pending for this request
2170  **/
2171 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2172                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2173 {
2174         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2175                 return true;
2176
2177         blk_finish_request(rq, error);
2178
2179         return false;
2180 }
2181
2182 /**
2183  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2184  * @rq:       the request being processed
2185  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2186  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2187  *
2188  * Description:
2189  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2190  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2191  *
2192  * Return:
2193  *     %false - we are done with this request
2194  *     %true  - still buffers pending for this request
2195  **/
2196 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2197 {
2198         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2199 }
2200 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2201
2202 /**
2203  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2204  * @rq: the request to finish
2205  * @error: %0 for success, < %0 for error
2206  *
2207  * Description:
2208  *     Completely finish @rq.
2209  */
2210 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2211 {
2212         bool pending;
2213         unsigned int bidi_bytes = 0;
2214
2215         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2216                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2217
2218         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2219         BUG_ON(pending);
2220 }
2221 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2222
2223 /**
2224  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2225  * @rq: the request to finish the current chunk for
2226  * @error: %0 for success, < %0 for error
2227  *
2228  * Description:
2229  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2230  *
2231  * Return:
2232  *     %false - we are done with this request
2233  *     %true  - still buffers pending for this request
2234  */
2235 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2236 {
2237         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2238 }
2239 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2240
2241 /**
2242  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2243  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2244  * @error: must be negative errno
2245  *
2246  * Description:
2247  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2248  *
2249  * Return:
2250  *     %false - we are done with this request
2251  *     %true  - still buffers pending for this request
2252  */
2253 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2254 {
2255         WARN_ON(error >= 0);
2256         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2257 }
2258 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2259
2260 /**
2261  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2262  * @rq:       the request being processed
2263  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2264  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2265  *
2266  * Description:
2267  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2268  *
2269  * Return:
2270  *     %false - we are done with this request
2271  *     %true  - still buffers pending for this request
2272  **/
2273 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2274 {
2275         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2276 }
2277 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2278
2279 /**
2280  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2281  * @rq: the request to finish
2282  * @error: %0 for success, < %0 for error
2283  *
2284  * Description:
2285  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2286  */
2287 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2288 {
2289         bool pending;
2290         unsigned int bidi_bytes = 0;
2291
2292         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2293                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2294
2295         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2296         BUG_ON(pending);
2297 }
2298 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2299
2300 /**
2301  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2302  * @rq: the request to finish the current chunk for
2303  * @error: %0 for success, < %0 for error
2304  *
2305  * Description:
2306  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2307  *     be called with queue lock held.
2308  *
2309  * Return:
2310  *     %false - we are done with this request
2311  *     %true  - still buffers pending for this request
2312  */
2313 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2314 {
2315         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2316 }
2317 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2318
2319 /**
2320  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2321  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2322  * @error: must be negative errno
2323  *
2324  * Description:
2325  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2326  *     with queue lock held.
2327  *
2328  * Return:
2329  *     %false - we are done with this request
2330  *     %true  - still buffers pending for this request
2331  */
2332 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2333 {
2334         WARN_ON(error >= 0);
2335         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2336 }
2337 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2338
2339 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2340                      struct bio *bio)
2341 {
2342         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2343         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_RW;
2344
2345         if (bio_has_data(bio)) {
2346                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2347                 rq->buffer = bio_data(bio);
2348         }
2349         rq->__data_len = bio->bi_size;
2350         rq->bio = rq->biotail = bio;
2351
2352         if (bio->bi_bdev)
2353                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2354 }
2355
2356 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2357 /**
2358  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2359  * @rq: the request to be flushed
2360  *
2361  * Description:
2362  *     Flush all pages in @rq.
2363  */
2364 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2365 {
2366         struct req_iterator iter;
2367         struct bio_vec *bvec;
2368
2369         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2370                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2371 }
2372 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2373 #endif
2374
2375 /**
2376  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2377  * @q : the queue of the device being checked
2378  *
2379  * Description:
2380  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2381  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2382  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2383  *
2384  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2385  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2386  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2387  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2388  *    on burst I/O load.
2389  *
2390  * Return:
2391  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2392  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2393  */
2394 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2395 {
2396         if (q->lld_busy_fn)
2397                 return q->lld_busy_fn(q);
2398
2399         return 0;
2400 }
2401 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2402
2403 /**
2404  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2405  * @rq: the clone request to be cleaned up
2406  *
2407  * Description:
2408  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2409  */
2410 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2411 {
2412         struct bio *bio;
2413
2414         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2415                 rq->bio = bio->bi_next;
2416
2417                 bio_put(bio);
2418         }
2419 }
2420 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2421
2422 /*
2423  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2424  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2425  */
2426 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2427 {
2428         dst->cpu = src->cpu;
2429         dst->cmd_flags = (rq_data_dir(src) | REQ_NOMERGE);
2430         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2431         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2432         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2433         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2434         dst->ioprio = src->ioprio;
2435         dst->extra_len = src->extra_len;
2436 }
2437
2438 /**
2439  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2440  * @rq: the request to be setup
2441  * @rq_src: original request to be cloned
2442  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2443  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2444  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2445  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2446  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2447  *
2448  * Description:
2449  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2450  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2451  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2452  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2453  *     and the cloned bios just point same pages.
2454  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2455  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2456  */
2457 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2458                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2459                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2460                       void *data)
2461 {
2462         struct bio *bio, *bio_src;
2463
2464         if (!bs)
2465                 bs = fs_bio_set;
2466
2467         blk_rq_init(NULL, rq);
2468
2469         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2470                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2471                 if (!bio)
2472                         goto free_and_out;
2473
2474                 __bio_clone(bio, bio_src);
2475
2476                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2477                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2478                         goto free_and_out;
2479
2480                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2481                         goto free_and_out;
2482
2483                 if (rq->bio) {
2484                         rq->biotail->bi_next = bio;
2485                         rq->biotail = bio;
2486                 } else
2487                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2488         }
2489
2490         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2491
2492         return 0;
2493
2494 free_and_out:
2495         if (bio)
2496                 bio_free(bio, bs);
2497         blk_rq_unprep_clone(rq);
2498
2499         return -ENOMEM;
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2502
2503 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2504 {
2505         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2506 }
2507 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2508
2509 int __init blk_dev_init(void)
2510 {
2511         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2512                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2513
2514         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2515         if (!kblockd_workqueue)
2516                 panic("Failed to create kblockd\n");
2517
2518         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2519                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2520
2521         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2522                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2523
2524         return 0;
2525 }