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