Merge branch 'for-2.6.37/core' of git://git.kernel.dk/linux-2.6-block
[linux-2.6.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 #define CREATE_TRACE_POINTS
32 #include <trace/events/block.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_remap);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
39
40 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
41
42 /*
43  * For the allocated request tables
44  */
45 static struct kmem_cache *request_cachep;
46
47 /*
48  * For queue allocation
49  */
50 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
51
52 /*
53  * Controlling structure to kblockd
54  */
55 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
56
57 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
58 {
59         struct hd_struct *part;
60         int rw = rq_data_dir(rq);
61         int cpu;
62
63         if (!blk_do_io_stat(rq))
64                 return;
65
66         cpu = part_stat_lock();
67
68         if (!new_io) {
69                 part = rq->part;
70                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
71         } else {
72                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
73                 part_round_stats(cpu, part);
74                 part_inc_in_flight(part, rw);
75                 rq->part = part;
76         }
77
78         part_stat_unlock();
79 }
80
81 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
82 {
83         int nr;
84
85         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
86         if (nr > q->nr_requests)
87                 nr = q->nr_requests;
88         q->nr_congestion_on = nr;
89
90         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
91         if (nr < 1)
92                 nr = 1;
93         q->nr_congestion_off = nr;
94 }
95
96 /**
97  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
98  * @bdev:       device
99  *
100  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
101  * backing_dev_info
102  *
103  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
104  */
105 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
106 {
107         struct backing_dev_info *ret = NULL;
108         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
109
110         if (q)
111                 ret = &q->backing_dev_info;
112         return ret;
113 }
114 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
115
116 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
117 {
118         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
119
120         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
121         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
122         rq->cpu = -1;
123         rq->q = q;
124         rq->__sector = (sector_t) -1;
125         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
126         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
127         rq->cmd = rq->__cmd;
128         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
129         rq->tag = -1;
130         rq->ref_count = 1;
131         rq->start_time = jiffies;
132         set_start_time_ns(rq);
133         rq->part = NULL;
134 }
135 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
136
137 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
138                           unsigned int nbytes, int error)
139 {
140         struct request_queue *q = rq->q;
141
142         if (&q->bar_rq != rq) {
143                 if (error)
144                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
145                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
146                         error = -EIO;
147
148                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
149                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
150                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
151                         nbytes = bio->bi_size;
152                 }
153
154                 if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
155                         set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
156
157                 bio->bi_size -= nbytes;
158                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
159
160                 if (bio_integrity(bio))
161                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
162
163                 if (bio->bi_size == 0)
164                         bio_endio(bio, error);
165         } else {
166
167                 /*
168                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
169                  * record the error;
170                  */
171                 if (error && !q->orderr)
172                         q->orderr = error;
173         }
174 }
175
176 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
177 {
178         int bit;
179
180         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
181                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
182                 rq->cmd_flags);
183
184         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
185                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
186                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
187         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
188                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
189
190         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
191                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
192                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
193                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
194                 printk("\n");
195         }
196 }
197 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
198
199 /*
200  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
201  * force the transfer to start only after we have put all the requests
202  * on the list.
203  *
204  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
205  * with the queue lock held.
206  */
207 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
208 {
209         WARN_ON(!irqs_disabled());
210
211         /*
212          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
213          * which will restart the queueing
214          */
215         if (blk_queue_stopped(q))
216                 return;
217
218         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
219                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
220                 trace_block_plug(q);
221         }
222 }
223 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
224
225 /**
226  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
227  * @q:    The &struct request_queue to plug
228  *
229  * Description:
230  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
231  *   interrupts.
232  **/
233 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
234 {
235         unsigned long flags;
236
237         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
238         blk_plug_device(q);
239         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
242
243 /*
244  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
245  * queue lock held and interrupts disabled.
246  */
247 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
248 {
249         WARN_ON(!irqs_disabled());
250
251         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
252                 return 0;
253
254         del_timer(&q->unplug_timer);
255         return 1;
256 }
257 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
258
259 /*
260  * remove the plug and let it rip..
261  */
262 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
263 {
264         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
265                 return;
266         if (!blk_remove_plug(q) && !blk_queue_nonrot(q))
267                 return;
268
269         q->request_fn(q);
270 }
271
272 /**
273  * generic_unplug_device - fire a request queue
274  * @q:    The &struct request_queue in question
275  *
276  * Description:
277  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
278  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
279  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
280  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
281  *   transfers started.
282  **/
283 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
284 {
285         if (blk_queue_plugged(q)) {
286                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
287                 __generic_unplug_device(q);
288                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
289         }
290 }
291 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
292
293 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
294                                    struct page *page)
295 {
296         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
297
298         blk_unplug(q);
299 }
300
301 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
302 {
303         struct request_queue *q =
304                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
305
306         trace_block_unplug_io(q);
307         q->unplug_fn(q);
308 }
309
310 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
311 {
312         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
313
314         trace_block_unplug_timer(q);
315         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
316 }
317
318 void blk_unplug(struct request_queue *q)
319 {
320         /*
321          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
322          */
323         if (q->unplug_fn) {
324                 trace_block_unplug_io(q);
325                 q->unplug_fn(q);
326         }
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
329
330 /**
331  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
332  * @q:    The &struct request_queue in question
333  *
334  * Description:
335  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
336  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
337  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
338  **/
339 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
340 {
341         WARN_ON(!irqs_disabled());
342
343         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
344         __blk_run_queue(q);
345 }
346 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
347
348 /**
349  * blk_stop_queue - stop a queue
350  * @q:    The &struct request_queue in question
351  *
352  * Description:
353  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
354  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
355  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
356  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
357  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
358  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
359  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
360  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
361  **/
362 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
363 {
364         blk_remove_plug(q);
365         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
366 }
367 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
368
369 /**
370  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
371  * @q: the queue
372  *
373  * Description:
374  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
375  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
376  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
377  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
378  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
379  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
380  *     this function.
381  *
382  */
383 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
384 {
385         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
386         del_timer_sync(&q->timeout);
387         cancel_work_sync(&q->unplug_work);
388         throtl_shutdown_timer_wq(q);
389 }
390 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
391
392 /**
393  * __blk_run_queue - run a single device queue
394  * @q:  The queue to run
395  *
396  * Description:
397  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
398  *    held and interrupts disabled.
399  *
400  */
401 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
402 {
403         blk_remove_plug(q);
404
405         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
406                 return;
407
408         if (elv_queue_empty(q))
409                 return;
410
411         /*
412          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
413          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
414          */
415         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
416                 q->request_fn(q);
417                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
418         } else {
419                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
420                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
421         }
422 }
423 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
424
425 /**
426  * blk_run_queue - run a single device queue
427  * @q: The queue to run
428  *
429  * Description:
430  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
431  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
432  */
433 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
434 {
435         unsigned long flags;
436
437         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
438         __blk_run_queue(q);
439         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
440 }
441 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
442
443 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
444 {
445         kobject_put(&q->kobj);
446 }
447
448 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
449 {
450         /*
451          * We know we have process context here, so we can be a little
452          * cautious and ensure that pending block actions on this device
453          * are done before moving on. Going into this function, we should
454          * not have processes doing IO to this device.
455          */
456         blk_sync_queue(q);
457
458         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
459         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
460         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
461         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
462
463         if (q->elevator)
464                 elevator_exit(q->elevator);
465
466         blk_throtl_exit(q);
467
468         blk_put_queue(q);
469 }
470 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
471
472 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
473 {
474         struct request_list *rl = &q->rq;
475
476         if (unlikely(rl->rq_pool))
477                 return 0;
478
479         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
480         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
481         rl->elvpriv = 0;
482         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
483         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
484
485         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
486                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
487
488         if (!rl->rq_pool)
489                 return -ENOMEM;
490
491         return 0;
492 }
493
494 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
495 {
496         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
497 }
498 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
499
500 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
501 {
502         struct request_queue *q;
503         int err;
504
505         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
506                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
507         if (!q)
508                 return NULL;
509
510         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
511         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
512         q->backing_dev_info.ra_pages =
513                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
514         q->backing_dev_info.state = 0;
515         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
516         q->backing_dev_info.name = "block";
517
518         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
519         if (err) {
520                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
521                 return NULL;
522         }
523
524         if (blk_throtl_init(q)) {
525                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
526                 return NULL;
527         }
528
529         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
530                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
531         init_timer(&q->unplug_timer);
532         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
533         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
534         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
535
536         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
537
538         mutex_init(&q->sysfs_lock);
539         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
540
541         return q;
542 }
543 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
544
545 /**
546  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
547  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
548  *        placed on the queue.
549  * @lock: Request queue spin lock
550  *
551  * Description:
552  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
553  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
554  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
555  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
556  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
557  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
558  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
559  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
560  *
561  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
562  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
563  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
564  *    get dealt with eventually.
565  *
566  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
567  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
568  *    disabling is needed for it.
569  *
570  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
571  *    it didn't succeed.
572  *
573  * Note:
574  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
575  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
576  **/
577
578 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
579 {
580         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
581 }
582 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
583
584 struct request_queue *
585 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
586 {
587         struct request_queue *uninit_q, *q;
588
589         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
590         if (!uninit_q)
591                 return NULL;
592
593         q = blk_init_allocated_queue_node(uninit_q, rfn, lock, node_id);
594         if (!q)
595                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
596
597         return q;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
600
601 struct request_queue *
602 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
603                          spinlock_t *lock)
604 {
605         return blk_init_allocated_queue_node(q, rfn, lock, -1);
606 }
607 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
608
609 struct request_queue *
610 blk_init_allocated_queue_node(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
611                               spinlock_t *lock, int node_id)
612 {
613         if (!q)
614                 return NULL;
615
616         q->node = node_id;
617         if (blk_init_free_list(q))
618                 return NULL;
619
620         q->request_fn           = rfn;
621         q->prep_rq_fn           = NULL;
622         q->unprep_rq_fn         = NULL;
623         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
624         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
625         q->queue_lock           = lock;
626
627         /*
628          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
629          */
630         blk_queue_make_request(q, __make_request);
631
632         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
633
634         /*
635          * all done
636          */
637         if (!elevator_init(q, NULL)) {
638                 blk_queue_congestion_threshold(q);
639                 return q;
640         }
641
642         return NULL;
643 }
644 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue_node);
645
646 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
647 {
648         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
649                 kobject_get(&q->kobj);
650                 return 0;
651         }
652
653         return 1;
654 }
655
656 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
657 {
658         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
659                 elv_put_request(q, rq);
660         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
661 }
662
663 static struct request *
664 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
665 {
666         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
667
668         if (!rq)
669                 return NULL;
670
671         blk_rq_init(q, rq);
672
673         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
674
675         if (priv) {
676                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
677                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
678                         return NULL;
679                 }
680                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
681         }
682
683         return rq;
684 }
685
686 /*
687  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
688  * should be given priority access to a request.
689  */
690 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
691 {
692         if (!ioc)
693                 return 0;
694
695         /*
696          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
697          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
698          * lose wakeups.
699          */
700         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
701                 (ioc->nr_batch_requests > 0
702                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
703 }
704
705 /*
706  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
707  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
708  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
709  * a nice run.
710  */
711 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
712 {
713         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
714                 return;
715
716         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
717         ioc->last_waited = jiffies;
718 }
719
720 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
721 {
722         struct request_list *rl = &q->rq;
723
724         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
725                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
726
727         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
728                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
729                         wake_up(&rl->wait[sync]);
730
731                 blk_clear_queue_full(q, sync);
732         }
733 }
734
735 /*
736  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
737  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
738  */
739 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
740 {
741         struct request_list *rl = &q->rq;
742
743         rl->count[sync]--;
744         if (priv)
745                 rl->elvpriv--;
746
747         __freed_request(q, sync);
748
749         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
750                 __freed_request(q, sync ^ 1);
751 }
752
753 /*
754  * Get a free request, queue_lock must be held.
755  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
756  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
757  */
758 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
759                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
760 {
761         struct request *rq = NULL;
762         struct request_list *rl = &q->rq;
763         struct io_context *ioc = NULL;
764         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
765         int may_queue, priv;
766
767         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
768         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
769                 goto rq_starved;
770
771         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
772                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
773                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
774                         /*
775                          * The queue will fill after this allocation, so set
776                          * it as full, and mark this process as "batching".
777                          * This process will be allowed to complete a batch of
778                          * requests, others will be blocked.
779                          */
780                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
781                                 ioc_set_batching(q, ioc);
782                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
783                         } else {
784                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
785                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
786                                         /*
787                                          * The queue is full and the allocating
788                                          * process is not a "batcher", and not
789                                          * exempted by the IO scheduler
790                                          */
791                                         goto out;
792                                 }
793                         }
794                 }
795                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
796         }
797
798         /*
799          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
800          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
801          * allocated with any setting of ->nr_requests
802          */
803         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
804                 goto out;
805
806         rl->count[is_sync]++;
807         rl->starved[is_sync] = 0;
808
809         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
810         if (priv) {
811                 rl->elvpriv++;
812
813                 /*
814                  * Don't do stats for non-priv requests
815                  */
816                 if (blk_queue_io_stat(q))
817                         rw_flags |= REQ_IO_STAT;
818         }
819
820         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
821
822         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
823         if (unlikely(!rq)) {
824                 /*
825                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
826                  * we might have messed up.
827                  *
828                  * Allocating task should really be put onto the front of the
829                  * wait queue, but this is pretty rare.
830                  */
831                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
832                 freed_request(q, is_sync, priv);
833
834                 /*
835                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
836                  * requests for this direction was pending, mark us starved
837                  * so that freeing of a request in the other direction will
838                  * notice us. another possible fix would be to split the
839                  * rq mempool into READ and WRITE
840                  */
841 rq_starved:
842                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
843                         rl->starved[is_sync] = 1;
844
845                 goto out;
846         }
847
848         /*
849          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
850          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
851          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
852          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
853          */
854         if (ioc_batching(q, ioc))
855                 ioc->nr_batch_requests--;
856
857         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
858 out:
859         return rq;
860 }
861
862 /*
863  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
864  * requests to become available.
865  *
866  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
867  */
868 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
869                                         struct bio *bio)
870 {
871         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
872         struct request *rq;
873
874         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
875         while (!rq) {
876                 DEFINE_WAIT(wait);
877                 struct io_context *ioc;
878                 struct request_list *rl = &q->rq;
879
880                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
881                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
882
883                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
884
885                 __generic_unplug_device(q);
886                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
887                 io_schedule();
888
889                 /*
890                  * After sleeping, we become a "batching" process and
891                  * will be able to allocate at least one request, and
892                  * up to a big batch of them for a small period time.
893                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
894                  */
895                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
896                 ioc_set_batching(q, ioc);
897
898                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
899                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
900
901                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
902         };
903
904         return rq;
905 }
906
907 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
908 {
909         struct request *rq;
910
911         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
912
913         spin_lock_irq(q->queue_lock);
914         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
915                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
916         } else {
917                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
918                 if (!rq)
919                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
920         }
921         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
922
923         return rq;
924 }
925 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
926
927 /**
928  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
929  * @q: target request queue
930  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
931  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
932  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
933  *
934  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
935  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
936  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
937  * the I/O transfer.
938  *
939  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
940  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
941  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
942  * are properly set accordingly)
943  *
944  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
945  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
946  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
947  * BUG.
948  *
949  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
950  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
951  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
952  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
953  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
954  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
955  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
956  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
957  */
958 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
959                                  gfp_t gfp_mask)
960 {
961         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
962
963         if (unlikely(!rq))
964                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
965
966         for_each_bio(bio) {
967                 struct bio *bounce_bio = bio;
968                 int ret;
969
970                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
971                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
972                 if (unlikely(ret)) {
973                         blk_put_request(rq);
974                         return ERR_PTR(ret);
975                 }
976         }
977
978         return rq;
979 }
980 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
981
982 /**
983  * blk_requeue_request - put a request back on queue
984  * @q:          request queue where request should be inserted
985  * @rq:         request to be inserted
986  *
987  * Description:
988  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
989  *    more, when that condition happens we need to put the request back
990  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
991  */
992 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
993 {
994         blk_delete_timer(rq);
995         blk_clear_rq_complete(rq);
996         trace_block_rq_requeue(q, rq);
997
998         if (blk_rq_tagged(rq))
999                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1000
1001         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1002
1003         elv_requeue_request(q, rq);
1004 }
1005 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1006
1007 /**
1008  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
1009  * @q:          request queue where request should be inserted
1010  * @rq:         request to be inserted
1011  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
1012  * @data:       private data
1013  *
1014  * Description:
1015  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
1016  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
1017  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
1018  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
1019  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
1020  *
1021  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
1022  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
1023  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
1024  *    host that is unable to accept a particular command.
1025  */
1026 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1027                         int at_head, void *data)
1028 {
1029         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
1030         unsigned long flags;
1031
1032         /*
1033          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
1034          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
1035          * barrier
1036          */
1037         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
1038
1039         rq->special = data;
1040
1041         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1042
1043         /*
1044          * If command is tagged, release the tag
1045          */
1046         if (blk_rq_tagged(rq))
1047                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1048
1049         drive_stat_acct(rq, 1);
1050         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
1051         __blk_run_queue(q);
1052         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
1055
1056 /*
1057  * add-request adds a request to the linked list.
1058  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
1059  * request queue list.
1060  */
1061 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1062 {
1063         drive_stat_acct(req, 1);
1064
1065         /*
1066          * elevator indicated where it wants this request to be
1067          * inserted at elevator_merge time
1068          */
1069         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
1070 }
1071
1072 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1073                                     unsigned long now)
1074 {
1075         if (now == part->stamp)
1076                 return;
1077
1078         if (part_in_flight(part)) {
1079                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1080                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1081                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1082         }
1083         part->stamp = now;
1084 }
1085
1086 /**
1087  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1088  * @cpu: cpu number for stats access
1089  * @part: target partition
1090  *
1091  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1092  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1093  * time it has been in this state for.
1094  *
1095  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1096  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1097  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1098  * function to do a round-off before returning the results when reading
1099  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1100  * the current jiffies and restarts the counters again.
1101  */
1102 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1103 {
1104         unsigned long now = jiffies;
1105
1106         if (part->partno)
1107                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1108         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1109 }
1110 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1111
1112 /*
1113  * queue lock must be held
1114  */
1115 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1116 {
1117         if (unlikely(!q))
1118                 return;
1119         if (unlikely(--req->ref_count))
1120                 return;
1121
1122         elv_completed_request(q, req);
1123
1124         /* this is a bio leak */
1125         WARN_ON(req->bio != NULL);
1126
1127         /*
1128          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1129          * it didn't come out of our reserved rq pools
1130          */
1131         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1132                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1133                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1134
1135                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1136                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1137
1138                 blk_free_request(q, req);
1139                 freed_request(q, is_sync, priv);
1140         }
1141 }
1142 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1143
1144 void blk_put_request(struct request *req)
1145 {
1146         unsigned long flags;
1147         struct request_queue *q = req->q;
1148
1149         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1150         __blk_put_request(q, req);
1151         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1152 }
1153 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1154
1155 /**
1156  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1157  * @rq: request to update
1158  * @page: page backing the payload
1159  * @len: length of the payload.
1160  *
1161  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1162  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1163  * itself.
1164  *
1165  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1166  * discard requests should ever use it.
1167  */
1168 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1169                 unsigned int len)
1170 {
1171         struct bio *bio = rq->bio;
1172
1173         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1174         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1175         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1176
1177         bio->bi_size = len;
1178         bio->bi_vcnt = 1;
1179         bio->bi_phys_segments = 1;
1180
1181         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1182         rq->nr_phys_segments = 1;
1183         rq->buffer = bio_data(bio);
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1186
1187 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1188 {
1189         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1190         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1191
1192         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1193         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1194                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1195
1196         req->errors = 0;
1197         req->__sector = bio->bi_sector;
1198         req->ioprio = bio_prio(bio);
1199         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Only disabling plugging for non-rotational devices if it does tagging
1204  * as well, otherwise we do need the proper merging
1205  */
1206 static inline bool queue_should_plug(struct request_queue *q)
1207 {
1208         return !(blk_queue_nonrot(q) && blk_queue_tagged(q));
1209 }
1210
1211 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1212 {
1213         struct request *req;
1214         int el_ret;
1215         unsigned int bytes = bio->bi_size;
1216         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1217         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1218         const bool unplug = !!(bio->bi_rw & REQ_UNPLUG);
1219         const unsigned long ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1220         int rw_flags;
1221
1222         if ((bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER) &&
1223             (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1224                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1225                 return 0;
1226         }
1227         /*
1228          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1229          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1230          * ISA dma in theory)
1231          */
1232         blk_queue_bounce(q, &bio);
1233
1234         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1235
1236         if (unlikely((bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER)) || elv_queue_empty(q))
1237                 goto get_rq;
1238
1239         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1240         switch (el_ret) {
1241         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1242                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1243
1244                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1245                         break;
1246
1247                 trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1248
1249                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1250                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1251
1252                 req->biotail->bi_next = bio;
1253                 req->biotail = bio;
1254                 req->__data_len += bytes;
1255                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1256                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1257                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1258                 drive_stat_acct(req, 0);
1259                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1260                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1261                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1262                 goto out;
1263
1264         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1265                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1266
1267                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1268                         break;
1269
1270                 trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1271
1272                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff) {
1273                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1274                         req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1275                         req->cmd_flags |= ff;
1276                 }
1277
1278                 bio->bi_next = req->bio;
1279                 req->bio = bio;
1280
1281                 /*
1282                  * may not be valid. if the low level driver said
1283                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1284                  * not touch req->buffer either...
1285                  */
1286                 req->buffer = bio_data(bio);
1287                 req->__sector = bio->bi_sector;
1288                 req->__data_len += bytes;
1289                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1290                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1291                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1292                 drive_stat_acct(req, 0);
1293                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1294                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1295                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1296                 goto out;
1297
1298         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1299         default:
1300                 ;
1301         }
1302
1303 get_rq:
1304         /*
1305          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1306          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1307          * rq allocator and io schedulers.
1308          */
1309         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1310         if (sync)
1311                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1312
1313         /*
1314          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1315          * Returns with the queue unlocked.
1316          */
1317         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1318
1319         /*
1320          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1321          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1322          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1323          * often, and the elevators are able to handle it.
1324          */
1325         init_request_from_bio(req, bio);
1326
1327         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1328         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1329             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE))
1330                 req->cpu = blk_cpu_to_group(smp_processor_id());
1331         if (queue_should_plug(q) && elv_queue_empty(q))
1332                 blk_plug_device(q);
1333         add_request(q, req);
1334 out:
1335         if (unplug || !queue_should_plug(q))
1336                 __generic_unplug_device(q);
1337         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1338         return 0;
1339 }
1340
1341 /*
1342  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1343  */
1344 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1345 {
1346         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1347
1348         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1349                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1350
1351                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1352                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1353
1354                 trace_block_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1355                                     bdev->bd_dev,
1356                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1357         }
1358 }
1359
1360 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1361 {
1362         char b[BDEVNAME_SIZE];
1363
1364         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1365         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1366                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1367                         bio->bi_rw,
1368                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1369                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1370
1371         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1372 }
1373
1374 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1375
1376 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1377
1378 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1379 {
1380         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1381 }
1382 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1383
1384 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1385 {
1386         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1387
1388         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1389                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1390
1391         return 0;
1392 }
1393
1394 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1395 {
1396         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1397                                         "fail_make_request");
1398 }
1399
1400 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1401
1402 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1403
1404 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1405 {
1406         return 0;
1407 }
1408
1409 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1410
1411 /*
1412  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1413  */
1414 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1415 {
1416         sector_t maxsector;
1417
1418         if (!nr_sectors)
1419                 return 0;
1420
1421         /* Test device or partition size, when known. */
1422         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1423         if (maxsector) {
1424                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1425
1426                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1427                         /*
1428                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1429                          * without checking the size of the device, e.g., when
1430                          * mounting a device.
1431                          */
1432                         handle_bad_sector(bio);
1433                         return 1;
1434                 }
1435         }
1436
1437         return 0;
1438 }
1439
1440 /**
1441  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1442  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1443  *
1444  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1445  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1446  * to be done.
1447  *
1448  * generic_make_request() does not return any status.  The
1449  * success/failure status of the request, along with notification of
1450  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1451  * function described (one day) else where.
1452  *
1453  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1454  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1455  * set to describe the device address, and the
1456  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1457  * completion notification should be signaled.
1458  *
1459  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1460  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1461  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1462  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1463  */
1464 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1465 {
1466         struct request_queue *q;
1467         sector_t old_sector;
1468         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1469         dev_t old_dev;
1470         int err = -EIO;
1471
1472         might_sleep();
1473
1474         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1475                 goto end_io;
1476
1477         /*
1478          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1479          * still free to implement/resolve their own stacking
1480          * by explicitly returning 0)
1481          *
1482          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1483          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1484          */
1485         old_sector = -1;
1486         old_dev = 0;
1487         do {
1488                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1489
1490                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1491                 if (unlikely(!q)) {
1492                         printk(KERN_ERR
1493                                "generic_make_request: Trying to access "
1494                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1495                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1496                                 (long long) bio->bi_sector);
1497                         goto end_io;
1498                 }
1499
1500                 if (unlikely(!(bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1501                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1502                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1503                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1504                                bio_sectors(bio),
1505                                queue_max_hw_sectors(q));
1506                         goto end_io;
1507                 }
1508
1509                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1510                         goto end_io;
1511
1512                 if (should_fail_request(bio))
1513                         goto end_io;
1514
1515                 /*
1516                  * If this device has partitions, remap block n
1517                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1518                  */
1519                 blk_partition_remap(bio);
1520
1521                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1522                         goto end_io;
1523
1524                 if (old_sector != -1)
1525                         trace_block_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1526
1527                 old_sector = bio->bi_sector;
1528                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1529
1530                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1531                         goto end_io;
1532
1533                 if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1534                     (!blk_queue_discard(q) ||
1535                      ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) &&
1536                       !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1537                         err = -EOPNOTSUPP;
1538                         goto end_io;
1539                 }
1540
1541                 blk_throtl_bio(q, &bio);
1542
1543                 /*
1544                  * If bio = NULL, bio has been throttled and will be submitted
1545                  * later.
1546                  */
1547                 if (!bio)
1548                         break;
1549
1550                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1551
1552                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1553         } while (ret);
1554
1555         return;
1556
1557 end_io:
1558         bio_endio(bio, err);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1563  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1564  * So use current->bio_list to keep a list of requests
1565  * submited by a make_request_fn function.
1566  * current->bio_list is also used as a flag to say if
1567  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1568  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1569  * then a make_request is active, and new requests should be added
1570  * at the tail
1571  */
1572 void generic_make_request(struct bio *bio)
1573 {
1574         struct bio_list bio_list_on_stack;
1575
1576         if (current->bio_list) {
1577                 /* make_request is active */
1578                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1579                 return;
1580         }
1581         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1582          * explanation.
1583          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1584          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1585          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1586          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1587          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1588          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1589          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1590          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1591          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1592          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1593          * bio_list, and call into __generic_make_request again.
1594          *
1595          * The loop was structured like this to make only one call to
1596          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1597          * inlined) and to keep the structure simple.
1598          */
1599         BUG_ON(bio->bi_next);
1600         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1601         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1602         do {
1603                 __generic_make_request(bio);
1604                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1605         } while (bio);
1606         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1607 }
1608 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1609
1610 /**
1611  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1612  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1613  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1614  *
1615  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1616  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1617  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1618  *
1619  */
1620 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1621 {
1622         int count = bio_sectors(bio);
1623
1624         bio->bi_rw |= rw;
1625
1626         /*
1627          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1628          * go through the normal accounting stuff before submission.
1629          */
1630         if (bio_has_data(bio) && !(rw & REQ_DISCARD)) {
1631                 if (rw & WRITE) {
1632                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1633                 } else {
1634                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1635                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1636                 }
1637
1638                 if (unlikely(block_dump)) {
1639                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1640                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1641                         current->comm, task_pid_nr(current),
1642                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1643                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1644                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1645                                 count);
1646                 }
1647         }
1648
1649         generic_make_request(bio);
1650 }
1651 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1652
1653 /**
1654  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1655  * @q:  the queue
1656  * @rq: the request being checked
1657  *
1658  * Description:
1659  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1660  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1661  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1662  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1663  *    the insertion using this generic function.
1664  *
1665  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1666  *    in some cases below, so export this fuction.
1667  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1668  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1669  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1670  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1671  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1672  *    when submitting requests.
1673  */
1674 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1675 {
1676         if (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)
1677                 return 0;
1678
1679         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1680             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1681                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1682                 return -EIO;
1683         }
1684
1685         /*
1686          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1687          * may differ from that of other stacking queues.
1688          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1689          * limitation.
1690          */
1691         blk_recalc_rq_segments(rq);
1692         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1693                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1694                 return -EIO;
1695         }
1696
1697         return 0;
1698 }
1699 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1700
1701 /**
1702  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1703  * @q:  the queue to submit the request
1704  * @rq: the request being queued
1705  */
1706 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1707 {
1708         unsigned long flags;
1709
1710         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1711                 return -EIO;
1712
1713 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1714         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1715             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1716                 return -EIO;
1717 #endif
1718
1719         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1720
1721         /*
1722          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1723          * because it will be linked to another request_queue
1724          */
1725         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1726
1727         drive_stat_acct(rq, 1);
1728         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1729
1730         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1731
1732         return 0;
1733 }
1734 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1735
1736 /**
1737  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1738  * @rq: request to examine
1739  *
1740  * Description:
1741  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1742  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1743  *     can be failed from the beginning of the request without
1744  *     crossing into area which need to be retried further.
1745  *
1746  * Return:
1747  *     The number of bytes to fail.
1748  *
1749  * Context:
1750  *     queue_lock must be held.
1751  */
1752 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1753 {
1754         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1755         unsigned int bytes = 0;
1756         struct bio *bio;
1757
1758         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1759                 return blk_rq_bytes(rq);
1760
1761         /*
1762          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1763          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1764          * which have all the failfast bits that the first one has -
1765          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1766          * one.
1767          */
1768         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1769                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1770                         break;
1771                 bytes += bio->bi_size;
1772         }
1773
1774         /* this could lead to infinite loop */
1775         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1776         return bytes;
1777 }
1778 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1779
1780 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1781 {
1782         if (blk_do_io_stat(req)) {
1783                 const int rw = rq_data_dir(req);
1784                 struct hd_struct *part;
1785                 int cpu;
1786
1787                 cpu = part_stat_lock();
1788                 part = req->part;
1789                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1790                 part_stat_unlock();
1791         }
1792 }
1793
1794 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1795 {
1796         /*
1797          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1798          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1799          * request is enough.
1800          */
1801         if (blk_do_io_stat(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1802                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1803                 const int rw = rq_data_dir(req);
1804                 struct hd_struct *part;
1805                 int cpu;
1806
1807                 cpu = part_stat_lock();
1808                 part = req->part;
1809
1810                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1811                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1812                 part_round_stats(cpu, part);
1813                 part_dec_in_flight(part, rw);
1814
1815                 part_stat_unlock();
1816         }
1817 }
1818
1819 /**
1820  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1821  * @q: request queue to peek at
1822  *
1823  * Description:
1824  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1825  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1826  *     processing it.
1827  *
1828  * Return:
1829  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1830  *     otherwise.
1831  *
1832  * Context:
1833  *     queue_lock must be held.
1834  */
1835 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1836 {
1837         struct request *rq;
1838         int ret;
1839
1840         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1841                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1842                         /*
1843                          * This is the first time the device driver
1844                          * sees this request (possibly after
1845                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1846                          */
1847                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
1848                                 elv_activate_rq(q, rq);
1849
1850                         /*
1851                          * just mark as started even if we don't start
1852                          * it, a request that has been delayed should
1853                          * not be passed by new incoming requests
1854                          */
1855                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1856                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1857                 }
1858
1859                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1860                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1861                         q->boundary_rq = NULL;
1862                 }
1863
1864                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1865                         break;
1866
1867                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1868                         /*
1869                          * make sure space for the drain appears we
1870                          * know we can do this because max_hw_segments
1871                          * has been adjusted to be one fewer than the
1872                          * device can handle
1873                          */
1874                         rq->nr_phys_segments++;
1875                 }
1876
1877                 if (!q->prep_rq_fn)
1878                         break;
1879
1880                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1881                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1882                         break;
1883                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1884                         /*
1885                          * the request may have been (partially) prepped.
1886                          * we need to keep this request in the front to
1887                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1888                          * prevent other fs requests from passing this one.
1889                          */
1890                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1891                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1892                                 /*
1893                                  * remove the space for the drain we added
1894                                  * so that we don't add it again
1895                                  */
1896                                 --rq->nr_phys_segments;
1897                         }
1898
1899                         rq = NULL;
1900                         break;
1901                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1902                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1903                         /*
1904                          * Mark this request as started so we don't trigger
1905                          * any debug logic in the end I/O path.
1906                          */
1907                         blk_start_request(rq);
1908                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1909                 } else {
1910                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1911                         break;
1912                 }
1913         }
1914
1915         return rq;
1916 }
1917 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1918
1919 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1920 {
1921         struct request_queue *q = rq->q;
1922
1923         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1924         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1925
1926         list_del_init(&rq->queuelist);
1927
1928         /*
1929          * the time frame between a request being removed from the lists
1930          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1931          * the driver side.
1932          */
1933         if (blk_account_rq(rq)) {
1934                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1935                 set_io_start_time_ns(rq);
1936         }
1937 }
1938
1939 /**
1940  * blk_start_request - start request processing on the driver
1941  * @req: request to dequeue
1942  *
1943  * Description:
1944  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1945  *     request to the driver.
1946  *
1947  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1948  *     call blk_dequeue_request().
1949  *
1950  * Context:
1951  *     queue_lock must be held.
1952  */
1953 void blk_start_request(struct request *req)
1954 {
1955         blk_dequeue_request(req);
1956
1957         /*
1958          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1959          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1960          */
1961         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1962         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1963                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1964
1965         blk_add_timer(req);
1966 }
1967 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1968
1969 /**
1970  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1971  * @q: request queue to fetch a request from
1972  *
1973  * Description:
1974  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1975  *     return and LLD can start processing it immediately.
1976  *
1977  * Return:
1978  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1979  *     otherwise.
1980  *
1981  * Context:
1982  *     queue_lock must be held.
1983  */
1984 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1985 {
1986         struct request *rq;
1987
1988         rq = blk_peek_request(q);
1989         if (rq)
1990                 blk_start_request(rq);
1991         return rq;
1992 }
1993 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
1994
1995 /**
1996  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1997  * @req:      the request being processed
1998  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1999  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2000  *
2001  * Description:
2002  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2003  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2004  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2005  *
2006  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2007  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2008  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2009  *
2010  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2011  *     %false return from this function.
2012  *
2013  * Return:
2014  *     %false - this request doesn't have any more data
2015  *     %true  - this request has more data
2016  **/
2017 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2018 {
2019         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2020         struct bio *bio;
2021
2022         if (!req->bio)
2023                 return false;
2024
2025         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2026
2027         /*
2028          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2029          * and each partial completion should be handled separately.
2030          * Reset per-request error on each partial completion.
2031          *
2032          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2033          * low level drivers do what they see fit.
2034          */
2035         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2036                 req->errors = 0;
2037
2038         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2039             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2040                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
2041                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
2042                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2043         }
2044
2045         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2046
2047         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2048         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2049                 int nbytes;
2050
2051                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2052                         req->bio = bio->bi_next;
2053                         nbytes = bio->bi_size;
2054                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2055                         next_idx = 0;
2056                         bio_nbytes = 0;
2057                 } else {
2058                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2059
2060                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2061                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2062                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2063                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2064                                 break;
2065                         }
2066
2067                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2068                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2069
2070                         /*
2071                          * not a complete bvec done
2072                          */
2073                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2074                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2075                                 total_bytes += nr_bytes;
2076                                 break;
2077                         }
2078
2079                         /*
2080                          * advance to the next vector
2081                          */
2082                         next_idx++;
2083                         bio_nbytes += nbytes;
2084                 }
2085
2086                 total_bytes += nbytes;
2087                 nr_bytes -= nbytes;
2088
2089                 bio = req->bio;
2090                 if (bio) {
2091                         /*
2092                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2093                          */
2094                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2095                                 break;
2096                 }
2097         }
2098
2099         /*
2100          * completely done
2101          */
2102         if (!req->bio) {
2103                 /*
2104                  * Reset counters so that the request stacking driver
2105                  * can find how many bytes remain in the request
2106                  * later.
2107                  */
2108                 req->__data_len = 0;
2109                 return false;
2110         }
2111
2112         /*
2113          * if the request wasn't completed, update state
2114          */
2115         if (bio_nbytes) {
2116                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2117                 bio->bi_idx += next_idx;
2118                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2119                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2120         }
2121
2122         req->__data_len -= total_bytes;
2123         req->buffer = bio_data(req->bio);
2124
2125         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2126         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS || (req->cmd_flags & REQ_DISCARD))
2127                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2128
2129         /* mixed attributes always follow the first bio */
2130         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2131                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2132                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2133         }
2134
2135         /*
2136          * If total number of sectors is less than the first segment
2137          * size, something has gone terribly wrong.
2138          */
2139         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2140                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2141                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2142         }
2143
2144         /* recalculate the number of segments */
2145         blk_recalc_rq_segments(req);
2146
2147         return true;
2148 }
2149 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2150
2151 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2152                                     unsigned int nr_bytes,
2153                                     unsigned int bidi_bytes)
2154 {
2155         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2156                 return true;
2157
2158         /* Bidi request must be completed as a whole */
2159         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2160             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2161                 return true;
2162
2163         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2164                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2165
2166         return false;
2167 }
2168
2169 /**
2170  * blk_unprep_request - unprepare a request
2171  * @req:        the request
2172  *
2173  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2174  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2175  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2176  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2177  * lock is held when calling this.
2178  */
2179 void blk_unprep_request(struct request *req)
2180 {
2181         struct request_queue *q = req->q;
2182
2183         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2184         if (q->unprep_rq_fn)
2185                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2186 }
2187 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2188
2189 /*
2190  * queue lock must be held
2191  */
2192 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2193 {
2194         if (blk_rq_tagged(req))
2195                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2196
2197         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2198
2199         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2200                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2201
2202         blk_delete_timer(req);
2203
2204         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2205                 blk_unprep_request(req);
2206
2207
2208         blk_account_io_done(req);
2209
2210         if (req->end_io)
2211                 req->end_io(req, error);
2212         else {
2213                 if (blk_bidi_rq(req))
2214                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2215
2216                 __blk_put_request(req->q, req);
2217         }
2218 }
2219
2220 /**
2221  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2222  * @rq:         the request to complete
2223  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2224  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2225  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2226  *
2227  * Description:
2228  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2229  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2230  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2231  *     just ignored.
2232  *
2233  * Return:
2234  *     %false - we are done with this request
2235  *     %true  - still buffers pending for this request
2236  **/
2237 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2238                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2239 {
2240         struct request_queue *q = rq->q;
2241         unsigned long flags;
2242
2243         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2244                 return true;
2245
2246         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2247         blk_finish_request(rq, error);
2248         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2249
2250         return false;
2251 }
2252
2253 /**
2254  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2255  * @rq:         the request to complete
2256  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2257  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2258  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2259  *
2260  * Description:
2261  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2262  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2263  *
2264  * Return:
2265  *     %false - we are done with this request
2266  *     %true  - still buffers pending for this request
2267  **/
2268 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2269                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2270 {
2271         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2272                 return true;
2273
2274         blk_finish_request(rq, error);
2275
2276         return false;
2277 }
2278
2279 /**
2280  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2281  * @rq:       the request being processed
2282  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2283  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2284  *
2285  * Description:
2286  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2287  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2288  *
2289  * Return:
2290  *     %false - we are done with this request
2291  *     %true  - still buffers pending for this request
2292  **/
2293 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2294 {
2295         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2296 }
2297 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2298
2299 /**
2300  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2301  * @rq: the request to finish
2302  * @error: %0 for success, < %0 for error
2303  *
2304  * Description:
2305  *     Completely finish @rq.
2306  */
2307 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2308 {
2309         bool pending;
2310         unsigned int bidi_bytes = 0;
2311
2312         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2313                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2314
2315         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2316         BUG_ON(pending);
2317 }
2318 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2319
2320 /**
2321  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2322  * @rq: the request to finish the current chunk for
2323  * @error: %0 for success, < %0 for error
2324  *
2325  * Description:
2326  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2327  *
2328  * Return:
2329  *     %false - we are done with this request
2330  *     %true  - still buffers pending for this request
2331  */
2332 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2333 {
2334         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2335 }
2336 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2337
2338 /**
2339  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2340  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2341  * @error: must be negative errno
2342  *
2343  * Description:
2344  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2345  *
2346  * Return:
2347  *     %false - we are done with this request
2348  *     %true  - still buffers pending for this request
2349  */
2350 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2351 {
2352         WARN_ON(error >= 0);
2353         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2354 }
2355 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2356
2357 /**
2358  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2359  * @rq:       the request being processed
2360  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2361  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2362  *
2363  * Description:
2364  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2365  *
2366  * Return:
2367  *     %false - we are done with this request
2368  *     %true  - still buffers pending for this request
2369  **/
2370 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2371 {
2372         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2373 }
2374 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2375
2376 /**
2377  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2378  * @rq: the request to finish
2379  * @error: %0 for success, < %0 for error
2380  *
2381  * Description:
2382  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2383  */
2384 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2385 {
2386         bool pending;
2387         unsigned int bidi_bytes = 0;
2388
2389         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2390                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2391
2392         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2393         BUG_ON(pending);
2394 }
2395 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2396
2397 /**
2398  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2399  * @rq: the request to finish the current chunk for
2400  * @error: %0 for success, < %0 for error
2401  *
2402  * Description:
2403  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2404  *     be called with queue lock held.
2405  *
2406  * Return:
2407  *     %false - we are done with this request
2408  *     %true  - still buffers pending for this request
2409  */
2410 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2411 {
2412         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2413 }
2414 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2415
2416 /**
2417  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2418  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2419  * @error: must be negative errno
2420  *
2421  * Description:
2422  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2423  *     with queue lock held.
2424  *
2425  * Return:
2426  *     %false - we are done with this request
2427  *     %true  - still buffers pending for this request
2428  */
2429 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2430 {
2431         WARN_ON(error >= 0);
2432         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2433 }
2434 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2435
2436 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2437                      struct bio *bio)
2438 {
2439         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2440         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2441
2442         if (bio_has_data(bio)) {
2443                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2444                 rq->buffer = bio_data(bio);
2445         }
2446         rq->__data_len = bio->bi_size;
2447         rq->bio = rq->biotail = bio;
2448
2449         if (bio->bi_bdev)
2450                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2451 }
2452
2453 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2454 /**
2455  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2456  * @rq: the request to be flushed
2457  *
2458  * Description:
2459  *     Flush all pages in @rq.
2460  */
2461 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2462 {
2463         struct req_iterator iter;
2464         struct bio_vec *bvec;
2465
2466         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2467                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2468 }
2469 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2470 #endif
2471
2472 /**
2473  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2474  * @q : the queue of the device being checked
2475  *
2476  * Description:
2477  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2478  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2479  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2480  *
2481  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2482  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2483  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2484  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2485  *    on burst I/O load.
2486  *
2487  * Return:
2488  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2489  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2490  */
2491 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2492 {
2493         if (q->lld_busy_fn)
2494                 return q->lld_busy_fn(q);
2495
2496         return 0;
2497 }
2498 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2499
2500 /**
2501  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2502  * @rq: the clone request to be cleaned up
2503  *
2504  * Description:
2505  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2506  */
2507 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2508 {
2509         struct bio *bio;
2510
2511         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2512                 rq->bio = bio->bi_next;
2513
2514                 bio_put(bio);
2515         }
2516 }
2517 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2518
2519 /*
2520  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2521  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2522  */
2523 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2524 {
2525         dst->cpu = src->cpu;
2526         dst->cmd_flags = (rq_data_dir(src) | REQ_NOMERGE);
2527         if (src->cmd_flags & REQ_DISCARD)
2528                 dst->cmd_flags |= REQ_DISCARD;
2529         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2530         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2531         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2532         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2533         dst->ioprio = src->ioprio;
2534         dst->extra_len = src->extra_len;
2535 }
2536
2537 /**
2538  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2539  * @rq: the request to be setup
2540  * @rq_src: original request to be cloned
2541  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2542  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2543  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2544  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2545  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2546  *
2547  * Description:
2548  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2549  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2550  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2551  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2552  *     and the cloned bios just point same pages.
2553  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2554  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2555  */
2556 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2557                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2558                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2559                       void *data)
2560 {
2561         struct bio *bio, *bio_src;
2562
2563         if (!bs)
2564                 bs = fs_bio_set;
2565
2566         blk_rq_init(NULL, rq);
2567
2568         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2569                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2570                 if (!bio)
2571                         goto free_and_out;
2572
2573                 __bio_clone(bio, bio_src);
2574
2575                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2576                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2577                         goto free_and_out;
2578
2579                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2580                         goto free_and_out;
2581
2582                 if (rq->bio) {
2583                         rq->biotail->bi_next = bio;
2584                         rq->biotail = bio;
2585                 } else
2586                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2587         }
2588
2589         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2590
2591         return 0;
2592
2593 free_and_out:
2594         if (bio)
2595                 bio_free(bio, bs);
2596         blk_rq_unprep_clone(rq);
2597
2598         return -ENOMEM;
2599 }
2600 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2601
2602 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2603 {
2604         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2605 }
2606 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2607
2608 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2609                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2610 {
2611         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2612 }
2613 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2614
2615 int __init blk_dev_init(void)
2616 {
2617         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2618                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2619
2620         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2621         if (!kblockd_workqueue)
2622                 panic("Failed to create kblockd\n");
2623
2624         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2625                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2626
2627         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2628                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2629
2630         return 0;
2631 }