9c6f818d0c33aca8f2dc1e088a12ba58dd0f2a08
[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/blktrace_api.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31
32 #include "blk.h"
33
34 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
35
36 /*
37  * For the allocated request tables
38  */
39 static struct kmem_cache *request_cachep;
40
41 /*
42  * For queue allocation
43  */
44 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
45
46 /*
47  * Controlling structure to kblockd
48  */
49 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
50
51 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
52 {
53         struct hd_struct *part;
54         int rw = rq_data_dir(rq);
55         int cpu;
56
57         if (!blk_fs_request(rq) || !rq->rq_disk)
58                 return;
59
60         cpu = part_stat_lock();
61         part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, rq->sector);
62
63         if (!new_io)
64                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
65         else {
66                 part_round_stats(cpu, part);
67                 part_inc_in_flight(part);
68         }
69
70         part_stat_unlock();
71 }
72
73 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
74 {
75         int nr;
76
77         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
78         if (nr > q->nr_requests)
79                 nr = q->nr_requests;
80         q->nr_congestion_on = nr;
81
82         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
83         if (nr < 1)
84                 nr = 1;
85         q->nr_congestion_off = nr;
86 }
87
88 /**
89  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
90  * @bdev:       device
91  *
92  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
93  * backing_dev_info
94  *
95  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
96  */
97 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
98 {
99         struct backing_dev_info *ret = NULL;
100         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
101
102         if (q)
103                 ret = &q->backing_dev_info;
104         return ret;
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
107
108 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
109 {
110         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
111
112         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
113         INIT_LIST_HEAD(&rq->donelist);
114         rq->q = q;
115         rq->sector = rq->hard_sector = (sector_t) -1;
116         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
117         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
118         rq->cmd = rq->__cmd;
119         rq->tag = -1;
120         rq->ref_count = 1;
121 }
122 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
123
124 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
125                           unsigned int nbytes, int error)
126 {
127         struct request_queue *q = rq->q;
128
129         if (&q->bar_rq != rq) {
130                 if (error)
131                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
132                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
133                         error = -EIO;
134
135                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
136                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
137                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
138                         nbytes = bio->bi_size;
139                 }
140
141                 bio->bi_size -= nbytes;
142                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
143
144                 if (bio_integrity(bio))
145                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
146
147                 if (bio->bi_size == 0)
148                         bio_endio(bio, error);
149         } else {
150
151                 /*
152                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
153                  * record the error;
154                  */
155                 if (error && !q->orderr)
156                         q->orderr = error;
157         }
158 }
159
160 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
161 {
162         int bit;
163
164         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
165                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
166                 rq->cmd_flags);
167
168         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %lu/%u\n",
169                                                 (unsigned long long)rq->sector,
170                                                 rq->nr_sectors,
171                                                 rq->current_nr_sectors);
172         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, data %p, len %u\n",
173                                                 rq->bio, rq->biotail,
174                                                 rq->buffer, rq->data,
175                                                 rq->data_len);
176
177         if (blk_pc_request(rq)) {
178                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
179                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
180                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
181                 printk("\n");
182         }
183 }
184 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
185
186 /*
187  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
188  * force the transfer to start only after we have put all the requests
189  * on the list.
190  *
191  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
192  * with the queue lock held.
193  */
194 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
195 {
196         WARN_ON(!irqs_disabled());
197
198         /*
199          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
200          * which will restart the queueing
201          */
202         if (blk_queue_stopped(q))
203                 return;
204
205         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
206                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
207                 blk_add_trace_generic(q, NULL, 0, BLK_TA_PLUG);
208         }
209 }
210 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
211
212 /**
213  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
214  * @q:    The &struct request_queue to plug
215  *
216  * Description:
217  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
218  *   interrupts.
219  **/
220 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
221 {
222         unsigned long flags;
223
224         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
225         blk_plug_device(q);
226         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
227 }
228 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
229
230 /*
231  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
232  * queue lock held and interrupts disabled.
233  */
234 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
235 {
236         WARN_ON(!irqs_disabled());
237
238         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
239                 return 0;
240
241         del_timer(&q->unplug_timer);
242         return 1;
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
245
246 /*
247  * remove the plug and let it rip..
248  */
249 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
250 {
251         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
252                 return;
253
254         if (!blk_remove_plug(q))
255                 return;
256
257         q->request_fn(q);
258 }
259 EXPORT_SYMBOL(__generic_unplug_device);
260
261 /**
262  * generic_unplug_device - fire a request queue
263  * @q:    The &struct request_queue in question
264  *
265  * Description:
266  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
267  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
268  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
269  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
270  *   transfers started.
271  **/
272 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
273 {
274         if (blk_queue_plugged(q)) {
275                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
276                 __generic_unplug_device(q);
277                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
278         }
279 }
280 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
281
282 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
283                                    struct page *page)
284 {
285         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
286
287         blk_unplug(q);
288 }
289
290 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
291 {
292         struct request_queue *q =
293                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
294
295         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
296                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
297
298         q->unplug_fn(q);
299 }
300
301 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
302 {
303         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
304
305         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_TIMER, NULL,
306                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
307
308         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
309 }
310
311 void blk_unplug(struct request_queue *q)
312 {
313         /*
314          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
315          */
316         if (q->unplug_fn) {
317                 blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
318                                         q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
319
320                 q->unplug_fn(q);
321         }
322 }
323 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
324
325 /**
326  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
327  * @q:    The &struct request_queue in question
328  *
329  * Description:
330  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
331  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
332  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
333  **/
334 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
335 {
336         WARN_ON(!irqs_disabled());
337
338         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
339
340         /*
341          * one level of recursion is ok and is much faster than kicking
342          * the unplug handling
343          */
344         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
345                 q->request_fn(q);
346                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
347         } else {
348                 blk_plug_device(q);
349                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
350         }
351 }
352 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
353
354 /**
355  * blk_stop_queue - stop a queue
356  * @q:    The &struct request_queue in question
357  *
358  * Description:
359  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
360  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
361  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
362  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
363  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
364  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
365  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
366  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
367  **/
368 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
369 {
370         blk_remove_plug(q);
371         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
372 }
373 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
374
375 /**
376  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
377  * @q: the queue
378  *
379  * Description:
380  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
381  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
382  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
383  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
384  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
385  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
386  *     this function.
387  *
388  */
389 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
390 {
391         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
392         kblockd_flush_work(&q->unplug_work);
393 }
394 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
395
396 /**
397  * blk_run_queue - run a single device queue
398  * @q:  The queue to run
399  */
400 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
401 {
402         blk_remove_plug(q);
403
404         /*
405          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
406          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
407          */
408         if (!elv_queue_empty(q)) {
409                 if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
410                         q->request_fn(q);
411                         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
412                 } else {
413                         blk_plug_device(q);
414                         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
415                 }
416         }
417 }
418 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
419
420 /**
421  * blk_run_queue - run a single device queue
422  * @q: The queue to run
423  */
424 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
425 {
426         unsigned long flags;
427
428         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
429         __blk_run_queue(q);
430         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
431 }
432 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
433
434 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
435 {
436         kobject_put(&q->kobj);
437 }
438
439 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
440 {
441         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
442         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
443         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
444
445         if (q->elevator)
446                 elevator_exit(q->elevator);
447
448         blk_put_queue(q);
449 }
450 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
451
452 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
453 {
454         struct request_list *rl = &q->rq;
455
456         rl->count[READ] = rl->count[WRITE] = 0;
457         rl->starved[READ] = rl->starved[WRITE] = 0;
458         rl->elvpriv = 0;
459         init_waitqueue_head(&rl->wait[READ]);
460         init_waitqueue_head(&rl->wait[WRITE]);
461
462         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
463                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
464
465         if (!rl->rq_pool)
466                 return -ENOMEM;
467
468         return 0;
469 }
470
471 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
472 {
473         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
474 }
475 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
476
477 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
478 {
479         struct request_queue *q;
480         int err;
481
482         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
483                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
484         if (!q)
485                 return NULL;
486
487         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
488         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
489         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
490         if (err) {
491                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
492                 return NULL;
493         }
494
495         init_timer(&q->unplug_timer);
496
497         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
498
499         mutex_init(&q->sysfs_lock);
500         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
501
502         return q;
503 }
504 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
505
506 /**
507  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
508  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
509  *        placed on the queue.
510  * @lock: Request queue spin lock
511  *
512  * Description:
513  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
514  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
515  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
516  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
517  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
518  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
519  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
520  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
521  *
522  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
523  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
524  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
525  *    get dealt with eventually.
526  *
527  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
528  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
529  *    disabling is needed for it.
530  *
531  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
532  *    it didn't succeed.
533  *
534  * Note:
535  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
536  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
537  **/
538
539 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
540 {
541         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
542 }
543 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
544
545 struct request_queue *
546 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
547 {
548         struct request_queue *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
549
550         if (!q)
551                 return NULL;
552
553         q->node = node_id;
554         if (blk_init_free_list(q)) {
555                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
556                 return NULL;
557         }
558
559         /*
560          * if caller didn't supply a lock, they get per-queue locking with
561          * our embedded lock
562          */
563         if (!lock)
564                 lock = &q->__queue_lock;
565
566         q->request_fn           = rfn;
567         q->prep_rq_fn           = NULL;
568         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
569         q->queue_flags          = (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
570         q->queue_lock           = lock;
571
572         blk_queue_segment_boundary(q, 0xffffffff);
573
574         blk_queue_make_request(q, __make_request);
575         blk_queue_max_segment_size(q, MAX_SEGMENT_SIZE);
576
577         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
578         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
579
580         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
581
582         blk_set_cmd_filter_defaults(&q->cmd_filter);
583
584         /*
585          * all done
586          */
587         if (!elevator_init(q, NULL)) {
588                 blk_queue_congestion_threshold(q);
589                 return q;
590         }
591
592         blk_put_queue(q);
593         return NULL;
594 }
595 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
596
597 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
598 {
599         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
600                 kobject_get(&q->kobj);
601                 return 0;
602         }
603
604         return 1;
605 }
606
607 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
608 {
609         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
610                 elv_put_request(q, rq);
611         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
612 }
613
614 static struct request *
615 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int rw, int priv, gfp_t gfp_mask)
616 {
617         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
618
619         if (!rq)
620                 return NULL;
621
622         blk_rq_init(q, rq);
623
624         rq->cmd_flags = rw | REQ_ALLOCED;
625
626         if (priv) {
627                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
628                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
629                         return NULL;
630                 }
631                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
632         }
633
634         return rq;
635 }
636
637 /*
638  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
639  * should be given priority access to a request.
640  */
641 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
642 {
643         if (!ioc)
644                 return 0;
645
646         /*
647          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
648          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
649          * lose wakeups.
650          */
651         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
652                 (ioc->nr_batch_requests > 0
653                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
654 }
655
656 /*
657  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
658  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
659  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
660  * a nice run.
661  */
662 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
663 {
664         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
665                 return;
666
667         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
668         ioc->last_waited = jiffies;
669 }
670
671 static void __freed_request(struct request_queue *q, int rw)
672 {
673         struct request_list *rl = &q->rq;
674
675         if (rl->count[rw] < queue_congestion_off_threshold(q))
676                 blk_clear_queue_congested(q, rw);
677
678         if (rl->count[rw] + 1 <= q->nr_requests) {
679                 if (waitqueue_active(&rl->wait[rw]))
680                         wake_up(&rl->wait[rw]);
681
682                 blk_clear_queue_full(q, rw);
683         }
684 }
685
686 /*
687  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
688  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
689  */
690 static void freed_request(struct request_queue *q, int rw, int priv)
691 {
692         struct request_list *rl = &q->rq;
693
694         rl->count[rw]--;
695         if (priv)
696                 rl->elvpriv--;
697
698         __freed_request(q, rw);
699
700         if (unlikely(rl->starved[rw ^ 1]))
701                 __freed_request(q, rw ^ 1);
702 }
703
704 #define blkdev_free_rq(list) list_entry((list)->next, struct request, queuelist)
705 /*
706  * Get a free request, queue_lock must be held.
707  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
708  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
709  */
710 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
711                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
712 {
713         struct request *rq = NULL;
714         struct request_list *rl = &q->rq;
715         struct io_context *ioc = NULL;
716         const int rw = rw_flags & 0x01;
717         int may_queue, priv;
718
719         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
720         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
721                 goto rq_starved;
722
723         if (rl->count[rw]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
724                 if (rl->count[rw]+1 >= q->nr_requests) {
725                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
726                         /*
727                          * The queue will fill after this allocation, so set
728                          * it as full, and mark this process as "batching".
729                          * This process will be allowed to complete a batch of
730                          * requests, others will be blocked.
731                          */
732                         if (!blk_queue_full(q, rw)) {
733                                 ioc_set_batching(q, ioc);
734                                 blk_set_queue_full(q, rw);
735                         } else {
736                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
737                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
738                                         /*
739                                          * The queue is full and the allocating
740                                          * process is not a "batcher", and not
741                                          * exempted by the IO scheduler
742                                          */
743                                         goto out;
744                                 }
745                         }
746                 }
747                 blk_set_queue_congested(q, rw);
748         }
749
750         /*
751          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
752          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
753          * allocated with any setting of ->nr_requests
754          */
755         if (rl->count[rw] >= (3 * q->nr_requests / 2))
756                 goto out;
757
758         rl->count[rw]++;
759         rl->starved[rw] = 0;
760
761         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
762         if (priv)
763                 rl->elvpriv++;
764
765         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
766
767         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
768         if (unlikely(!rq)) {
769                 /*
770                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
771                  * we might have messed up.
772                  *
773                  * Allocating task should really be put onto the front of the
774                  * wait queue, but this is pretty rare.
775                  */
776                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
777                 freed_request(q, rw, priv);
778
779                 /*
780                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
781                  * requests for this direction was pending, mark us starved
782                  * so that freeing of a request in the other direction will
783                  * notice us. another possible fix would be to split the
784                  * rq mempool into READ and WRITE
785                  */
786 rq_starved:
787                 if (unlikely(rl->count[rw] == 0))
788                         rl->starved[rw] = 1;
789
790                 goto out;
791         }
792
793         /*
794          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
795          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
796          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
797          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
798          */
799         if (ioc_batching(q, ioc))
800                 ioc->nr_batch_requests--;
801
802         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_GETRQ);
803 out:
804         return rq;
805 }
806
807 /*
808  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
809  * requests to become available.
810  *
811  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
812  */
813 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
814                                         struct bio *bio)
815 {
816         const int rw = rw_flags & 0x01;
817         struct request *rq;
818
819         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
820         while (!rq) {
821                 DEFINE_WAIT(wait);
822                 struct io_context *ioc;
823                 struct request_list *rl = &q->rq;
824
825                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[rw], &wait,
826                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
827
828                 blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_SLEEPRQ);
829
830                 __generic_unplug_device(q);
831                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
832                 io_schedule();
833
834                 /*
835                  * After sleeping, we become a "batching" process and
836                  * will be able to allocate at least one request, and
837                  * up to a big batch of them for a small period time.
838                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
839                  */
840                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
841                 ioc_set_batching(q, ioc);
842
843                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
844                 finish_wait(&rl->wait[rw], &wait);
845
846                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
847         };
848
849         return rq;
850 }
851
852 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
853 {
854         struct request *rq;
855
856         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
857
858         spin_lock_irq(q->queue_lock);
859         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
860                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
861         } else {
862                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
863                 if (!rq)
864                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
865         }
866         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
867
868         return rq;
869 }
870 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
871
872 /**
873  * blk_start_queueing - initiate dispatch of requests to device
874  * @q:          request queue to kick into gear
875  *
876  * This is basically a helper to remove the need to know whether a queue
877  * is plugged or not if someone just wants to initiate dispatch of requests
878  * for this queue.
879  *
880  * The queue lock must be held with interrupts disabled.
881  */
882 void blk_start_queueing(struct request_queue *q)
883 {
884         if (!blk_queue_plugged(q))
885                 q->request_fn(q);
886         else
887                 __generic_unplug_device(q);
888 }
889 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queueing);
890
891 /**
892  * blk_requeue_request - put a request back on queue
893  * @q:          request queue where request should be inserted
894  * @rq:         request to be inserted
895  *
896  * Description:
897  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
898  *    more, when that condition happens we need to put the request back
899  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
900  */
901 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
902 {
903         blk_add_trace_rq(q, rq, BLK_TA_REQUEUE);
904
905         if (blk_rq_tagged(rq))
906                 blk_queue_end_tag(q, rq);
907
908         elv_requeue_request(q, rq);
909 }
910 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
911
912 /**
913  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
914  * @q:          request queue where request should be inserted
915  * @rq:         request to be inserted
916  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
917  * @data:       private data
918  *
919  * Description:
920  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
921  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
922  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
923  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
924  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
925  *
926  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
927  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
928  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
929  *    host that is unable to accept a particular command.
930  */
931 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
932                         int at_head, void *data)
933 {
934         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
935         unsigned long flags;
936
937         /*
938          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
939          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
940          * barrier
941          */
942         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
943         rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
944
945         rq->special = data;
946
947         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
948
949         /*
950          * If command is tagged, release the tag
951          */
952         if (blk_rq_tagged(rq))
953                 blk_queue_end_tag(q, rq);
954
955         drive_stat_acct(rq, 1);
956         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
957         blk_start_queueing(q);
958         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
959 }
960 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
961
962 /*
963  * add-request adds a request to the linked list.
964  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
965  * request queue list.
966  */
967 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
968 {
969         drive_stat_acct(req, 1);
970
971         /*
972          * elevator indicated where it wants this request to be
973          * inserted at elevator_merge time
974          */
975         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
976 }
977
978 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
979                                     unsigned long now)
980 {
981         if (now == part->stamp)
982                 return;
983
984         if (part->in_flight) {
985                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
986                                 part->in_flight * (now - part->stamp));
987                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
988         }
989         part->stamp = now;
990 }
991
992 /**
993  * part_round_stats()   - Round off the performance stats on a struct
994  * disk_stats.
995  *
996  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
997  * by observing the current state of the queue length and the amount of
998  * time it has been in this state for.
999  *
1000  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1001  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1002  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1003  * function to do a round-off before returning the results when reading
1004  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1005  * the current jiffies and restarts the counters again.
1006  */
1007 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1008 {
1009         unsigned long now = jiffies;
1010
1011         if (part->partno)
1012                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1013         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1014 }
1015 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1016
1017 /*
1018  * queue lock must be held
1019  */
1020 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1021 {
1022         if (unlikely(!q))
1023                 return;
1024         if (unlikely(--req->ref_count))
1025                 return;
1026
1027         elv_completed_request(q, req);
1028
1029         /*
1030          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1031          * it didn't come out of our reserved rq pools
1032          */
1033         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1034                 int rw = rq_data_dir(req);
1035                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1036
1037                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1038                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1039
1040                 blk_free_request(q, req);
1041                 freed_request(q, rw, priv);
1042         }
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1045
1046 void blk_put_request(struct request *req)
1047 {
1048         unsigned long flags;
1049         struct request_queue *q = req->q;
1050
1051         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1052         __blk_put_request(q, req);
1053         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1056
1057 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1058 {
1059         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1060
1061         /*
1062          * inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit FAILFAST)
1063          */
1064         if (bio_rw_ahead(bio) || bio_failfast(bio))
1065                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST;
1066
1067         /*
1068          * REQ_BARRIER implies no merging, but lets make it explicit
1069          */
1070         if (unlikely(bio_discard(bio))) {
1071                 req->cmd_flags |= REQ_DISCARD;
1072                 if (bio_barrier(bio))
1073                         req->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
1074                 req->q->prepare_discard_fn(req->q, req);
1075         } else if (unlikely(bio_barrier(bio)))
1076                 req->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | REQ_NOMERGE);
1077
1078         if (bio_sync(bio))
1079                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1080         if (bio_rw_meta(bio))
1081                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1082
1083         req->errors = 0;
1084         req->hard_sector = req->sector = bio->bi_sector;
1085         req->ioprio = bio_prio(bio);
1086         req->start_time = jiffies;
1087         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1088 }
1089
1090 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1091 {
1092         struct request *req;
1093         int el_ret, nr_sectors, barrier, discard, err;
1094         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1095         const int sync = bio_sync(bio);
1096         int rw_flags;
1097
1098         nr_sectors = bio_sectors(bio);
1099
1100         /*
1101          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1102          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1103          * ISA dma in theory)
1104          */
1105         blk_queue_bounce(q, &bio);
1106
1107         barrier = bio_barrier(bio);
1108         if (unlikely(barrier) && bio_has_data(bio) &&
1109             (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1110                 err = -EOPNOTSUPP;
1111                 goto end_io;
1112         }
1113
1114         discard = bio_discard(bio);
1115         if (unlikely(discard) && !q->prepare_discard_fn) {
1116                 err = -EOPNOTSUPP;
1117                 goto end_io;
1118         }
1119
1120         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1121
1122         if (unlikely(barrier) || elv_queue_empty(q))
1123                 goto get_rq;
1124
1125         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1126         switch (el_ret) {
1127         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1128                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1129
1130                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1131                         break;
1132
1133                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_BACKMERGE);
1134
1135                 req->biotail->bi_next = bio;
1136                 req->biotail = bio;
1137                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1138                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1139                 drive_stat_acct(req, 0);
1140                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1141                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1142                 goto out;
1143
1144         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1145                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1146
1147                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1148                         break;
1149
1150                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_FRONTMERGE);
1151
1152                 bio->bi_next = req->bio;
1153                 req->bio = bio;
1154
1155                 /*
1156                  * may not be valid. if the low level driver said
1157                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1158                  * not touch req->buffer either...
1159                  */
1160                 req->buffer = bio_data(bio);
1161                 req->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
1162                 req->hard_cur_sectors = req->current_nr_sectors;
1163                 req->sector = req->hard_sector = bio->bi_sector;
1164                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1165                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1166                 drive_stat_acct(req, 0);
1167                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1168                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1169                 goto out;
1170
1171         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1172         default:
1173                 ;
1174         }
1175
1176 get_rq:
1177         /*
1178          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1179          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1180          * rq allocator and io schedulers.
1181          */
1182         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1183         if (sync)
1184                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1185
1186         /*
1187          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1188          * Returns with the queue unlocked.
1189          */
1190         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1191
1192         /*
1193          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1194          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1195          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1196          * often, and the elevators are able to handle it.
1197          */
1198         init_request_from_bio(req, bio);
1199
1200         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1201         if (elv_queue_empty(q))
1202                 blk_plug_device(q);
1203         add_request(q, req);
1204 out:
1205         if (sync)
1206                 __generic_unplug_device(q);
1207
1208         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1209         return 0;
1210
1211 end_io:
1212         bio_endio(bio, err);
1213         return 0;
1214 }
1215
1216 /*
1217  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1218  */
1219 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1220 {
1221         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1222
1223         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1224                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1225
1226                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1227                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1228
1229                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1230                                     bdev->bd_dev, bio->bi_sector,
1231                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1232         }
1233 }
1234
1235 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1236 {
1237         char b[BDEVNAME_SIZE];
1238
1239         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1240         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1241                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1242                         bio->bi_rw,
1243                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1244                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1245
1246         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1247 }
1248
1249 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1250
1251 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1252
1253 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1254 {
1255         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1256 }
1257 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1258
1259 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1260 {
1261         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1262
1263         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1264                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1265
1266         return 0;
1267 }
1268
1269 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1270 {
1271         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1272                                         "fail_make_request");
1273 }
1274
1275 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1276
1277 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1278
1279 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1280 {
1281         return 0;
1282 }
1283
1284 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1285
1286 /*
1287  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1288  */
1289 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1290 {
1291         sector_t maxsector;
1292
1293         if (!nr_sectors)
1294                 return 0;
1295
1296         /* Test device or partition size, when known. */
1297         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1298         if (maxsector) {
1299                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1300
1301                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1302                         /*
1303                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1304                          * without checking the size of the device, e.g., when
1305                          * mounting a device.
1306                          */
1307                         handle_bad_sector(bio);
1308                         return 1;
1309                 }
1310         }
1311
1312         return 0;
1313 }
1314
1315 /**
1316  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1317  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1318  *
1319  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1320  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1321  * to be done.
1322  *
1323  * generic_make_request() does not return any status.  The
1324  * success/failure status of the request, along with notification of
1325  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1326  * function described (one day) else where.
1327  *
1328  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1329  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1330  * set to describe the device address, and the
1331  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1332  * completion notification should be signaled.
1333  *
1334  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1335  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1336  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1337  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1338  */
1339 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1340 {
1341         struct request_queue *q;
1342         sector_t old_sector;
1343         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1344         dev_t old_dev;
1345         int err = -EIO;
1346
1347         might_sleep();
1348
1349         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1350                 goto end_io;
1351
1352         /*
1353          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1354          * still free to implement/resolve their own stacking
1355          * by explicitly returning 0)
1356          *
1357          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1358          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1359          */
1360         old_sector = -1;
1361         old_dev = 0;
1362         do {
1363                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1364
1365                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1366                 if (!q) {
1367                         printk(KERN_ERR
1368                                "generic_make_request: Trying to access "
1369                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1370                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1371                                 (long long) bio->bi_sector);
1372 end_io:
1373                         bio_endio(bio, err);
1374                         break;
1375                 }
1376
1377                 if (unlikely(nr_sectors > q->max_hw_sectors)) {
1378                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1379                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1380                                 bio_sectors(bio),
1381                                 q->max_hw_sectors);
1382                         goto end_io;
1383                 }
1384
1385                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1386                         goto end_io;
1387
1388                 if (should_fail_request(bio))
1389                         goto end_io;
1390
1391                 /*
1392                  * If this device has partitions, remap block n
1393                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1394                  */
1395                 blk_partition_remap(bio);
1396
1397                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1398                         goto end_io;
1399
1400                 if (old_sector != -1)
1401                         blk_add_trace_remap(q, bio, old_dev, bio->bi_sector,
1402                                             old_sector);
1403
1404                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_QUEUE);
1405
1406                 old_sector = bio->bi_sector;
1407                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1408
1409                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1410                         goto end_io;
1411                 if ((bio_empty_barrier(bio) && !q->prepare_flush_fn) ||
1412                     (bio_discard(bio) && !q->prepare_discard_fn)) {
1413                         err = -EOPNOTSUPP;
1414                         goto end_io;
1415                 }
1416
1417                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1418         } while (ret);
1419 }
1420
1421 /*
1422  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1423  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1424  * So use current->bio_{list,tail} to keep a list of requests
1425  * submited by a make_request_fn function.
1426  * current->bio_tail is also used as a flag to say if
1427  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1428  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1429  * then a make_request is active, and new requests should be added
1430  * at the tail
1431  */
1432 void generic_make_request(struct bio *bio)
1433 {
1434         if (current->bio_tail) {
1435                 /* make_request is active */
1436                 *(current->bio_tail) = bio;
1437                 bio->bi_next = NULL;
1438                 current->bio_tail = &bio->bi_next;
1439                 return;
1440         }
1441         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1442          * explanation.
1443          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1444          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1445          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1446          * we assign bio_list to the next (which is NULL) and bio_tail
1447          * to &bio_list, thus initialising the bio_list of new bios to be
1448          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1449          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1450          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1451          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1452          * of the top of the list (no pretending) and so fixup bio_list and
1453          * bio_tail or bi_next, and call into __generic_make_request again.
1454          *
1455          * The loop was structured like this to make only one call to
1456          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1457          * inlined) and to keep the structure simple.
1458          */
1459         BUG_ON(bio->bi_next);
1460         do {
1461                 current->bio_list = bio->bi_next;
1462                 if (bio->bi_next == NULL)
1463                         current->bio_tail = &current->bio_list;
1464                 else
1465                         bio->bi_next = NULL;
1466                 __generic_make_request(bio);
1467                 bio = current->bio_list;
1468         } while (bio);
1469         current->bio_tail = NULL; /* deactivate */
1470 }
1471 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1472
1473 /**
1474  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1475  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1476  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1477  *
1478  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1479  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1480  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1481  *
1482  */
1483 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1484 {
1485         int count = bio_sectors(bio);
1486
1487         bio->bi_rw |= rw;
1488
1489         /*
1490          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1491          * go through the normal accounting stuff before submission.
1492          */
1493         if (bio_has_data(bio)) {
1494                 if (rw & WRITE) {
1495                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1496                 } else {
1497                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1498                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1499                 }
1500
1501                 if (unlikely(block_dump)) {
1502                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1503                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1504                         current->comm, task_pid_nr(current),
1505                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1506                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1507                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1508                 }
1509         }
1510
1511         generic_make_request(bio);
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1514
1515 /**
1516  * __end_that_request_first - end I/O on a request
1517  * @req:      the request being processed
1518  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1519  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1520  *
1521  * Description:
1522  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, and sets it up
1523  *     for the next range of segments (if any) in the cluster.
1524  *
1525  * Return:
1526  *     %0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
1527  *     %1 - still buffers pending for this request
1528  **/
1529 static int __end_that_request_first(struct request *req, int error,
1530                                     int nr_bytes)
1531 {
1532         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1533         struct bio *bio;
1534
1535         blk_add_trace_rq(req->q, req, BLK_TA_COMPLETE);
1536
1537         /*
1538          * for a REQ_TYPE_BLOCK_PC request, we want to carry any eventual
1539          * sense key with us all the way through
1540          */
1541         if (!blk_pc_request(req))
1542                 req->errors = 0;
1543
1544         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1545                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1546                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1547                                 (unsigned long long)req->sector);
1548         }
1549
1550         if (blk_fs_request(req) && req->rq_disk) {
1551                 const int rw = rq_data_dir(req);
1552                 struct hd_struct *part;
1553                 int cpu;
1554
1555                 cpu = part_stat_lock();
1556                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, req->sector);
1557                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], nr_bytes >> 9);
1558                 part_stat_unlock();
1559         }
1560
1561         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1562         while ((bio = req->bio) != NULL) {
1563                 int nbytes;
1564
1565                 /*
1566                  * For an empty barrier request, the low level driver must
1567                  * store a potential error location in ->sector. We pass
1568                  * that back up in ->bi_sector.
1569                  */
1570                 if (blk_empty_barrier(req))
1571                         bio->bi_sector = req->sector;
1572
1573                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
1574                         req->bio = bio->bi_next;
1575                         nbytes = bio->bi_size;
1576                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
1577                         next_idx = 0;
1578                         bio_nbytes = 0;
1579                 } else {
1580                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
1581
1582                         if (unlikely(bio->bi_idx >= bio->bi_vcnt)) {
1583                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
1584                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
1585                                        __func__, bio->bi_idx, bio->bi_vcnt);
1586                                 break;
1587                         }
1588
1589                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
1590                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
1591
1592                         /*
1593                          * not a complete bvec done
1594                          */
1595                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
1596                                 bio_nbytes += nr_bytes;
1597                                 total_bytes += nr_bytes;
1598                                 break;
1599                         }
1600
1601                         /*
1602                          * advance to the next vector
1603                          */
1604                         next_idx++;
1605                         bio_nbytes += nbytes;
1606                 }
1607
1608                 total_bytes += nbytes;
1609                 nr_bytes -= nbytes;
1610
1611                 bio = req->bio;
1612                 if (bio) {
1613                         /*
1614                          * end more in this run, or just return 'not-done'
1615                          */
1616                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
1617                                 break;
1618                 }
1619         }
1620
1621         /*
1622          * completely done
1623          */
1624         if (!req->bio)
1625                 return 0;
1626
1627         /*
1628          * if the request wasn't completed, update state
1629          */
1630         if (bio_nbytes) {
1631                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
1632                 bio->bi_idx += next_idx;
1633                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
1634                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
1635         }
1636
1637         blk_recalc_rq_sectors(req, total_bytes >> 9);
1638         blk_recalc_rq_segments(req);
1639         return 1;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * queue lock must be held
1644  */
1645 static void end_that_request_last(struct request *req, int error)
1646 {
1647         struct gendisk *disk = req->rq_disk;
1648
1649         if (blk_rq_tagged(req))
1650                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
1651
1652         if (blk_queued_rq(req))
1653                 blkdev_dequeue_request(req);
1654
1655         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
1656                 laptop_io_completion();
1657
1658         /*
1659          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1660          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1661          * request is enough.
1662          */
1663         if (disk && blk_fs_request(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1664                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1665                 const int rw = rq_data_dir(req);
1666                 struct hd_struct *part;
1667                 int cpu;
1668
1669                 cpu = part_stat_lock();
1670                 part = disk_map_sector_rcu(disk, req->sector);
1671
1672                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1673                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1674                 part_round_stats(cpu, part);
1675                 part_dec_in_flight(part);
1676
1677                 part_stat_unlock();
1678         }
1679
1680         if (req->end_io)
1681                 req->end_io(req, error);
1682         else {
1683                 if (blk_bidi_rq(req))
1684                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
1685
1686                 __blk_put_request(req->q, req);
1687         }
1688 }
1689
1690 static inline void __end_request(struct request *rq, int uptodate,
1691                                  unsigned int nr_bytes)
1692 {
1693         int error = 0;
1694
1695         if (uptodate <= 0)
1696                 error = uptodate ? uptodate : -EIO;
1697
1698         __blk_end_request(rq, error, nr_bytes);
1699 }
1700
1701 /**
1702  * blk_rq_bytes - Returns bytes left to complete in the entire request
1703  * @rq: the request being processed
1704  **/
1705 unsigned int blk_rq_bytes(struct request *rq)
1706 {
1707         if (blk_fs_request(rq))
1708                 return rq->hard_nr_sectors << 9;
1709
1710         return rq->data_len;
1711 }
1712 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_bytes);
1713
1714 /**
1715  * blk_rq_cur_bytes - Returns bytes left to complete in the current segment
1716  * @rq: the request being processed
1717  **/
1718 unsigned int blk_rq_cur_bytes(struct request *rq)
1719 {
1720         if (blk_fs_request(rq))
1721                 return rq->current_nr_sectors << 9;
1722
1723         if (rq->bio)
1724                 return rq->bio->bi_size;
1725
1726         return rq->data_len;
1727 }
1728 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_cur_bytes);
1729
1730 /**
1731  * end_queued_request - end all I/O on a queued request
1732  * @rq:         the request being processed
1733  * @uptodate:   error value or %0/%1 uptodate flag
1734  *
1735  * Description:
1736  *     Ends all I/O on a request, and removes it from the block layer queues.
1737  *     Not suitable for normal I/O completion, unless the driver still has
1738  *     the request attached to the block layer.
1739  *
1740  **/
1741 void end_queued_request(struct request *rq, int uptodate)
1742 {
1743         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1744 }
1745 EXPORT_SYMBOL(end_queued_request);
1746
1747 /**
1748  * end_dequeued_request - end all I/O on a dequeued request
1749  * @rq:         the request being processed
1750  * @uptodate:   error value or %0/%1 uptodate flag
1751  *
1752  * Description:
1753  *     Ends all I/O on a request. The request must already have been
1754  *     dequeued using blkdev_dequeue_request(), as is normally the case
1755  *     for most drivers.
1756  *
1757  **/
1758 void end_dequeued_request(struct request *rq, int uptodate)
1759 {
1760         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1761 }
1762 EXPORT_SYMBOL(end_dequeued_request);
1763
1764
1765 /**
1766  * end_request - end I/O on the current segment of the request
1767  * @req:        the request being processed
1768  * @uptodate:   error value or %0/%1 uptodate flag
1769  *
1770  * Description:
1771  *     Ends I/O on the current segment of a request. If that is the only
1772  *     remaining segment, the request is also completed and freed.
1773  *
1774  *     This is a remnant of how older block drivers handled I/O completions.
1775  *     Modern drivers typically end I/O on the full request in one go, unless
1776  *     they have a residual value to account for. For that case this function
1777  *     isn't really useful, unless the residual just happens to be the
1778  *     full current segment. In other words, don't use this function in new
1779  *     code. Either use end_request_completely(), or the
1780  *     end_that_request_chunk() (along with end_that_request_last()) for
1781  *     partial completions.
1782  *
1783  **/
1784 void end_request(struct request *req, int uptodate)
1785 {
1786         __end_request(req, uptodate, req->hard_cur_sectors << 9);
1787 }
1788 EXPORT_SYMBOL(end_request);
1789
1790 /**
1791  * blk_end_io - Generic end_io function to complete a request.
1792  * @rq:           the request being processed
1793  * @error:        %0 for success, < %0 for error
1794  * @nr_bytes:     number of bytes to complete @rq
1795  * @bidi_bytes:   number of bytes to complete @rq->next_rq
1796  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1797  *                and completion of the request.
1798  *                If the callback returns non %0, this helper returns without
1799  *                completion of the request.
1800  *
1801  * Description:
1802  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1803  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1804  *
1805  * Return:
1806  *     %0 - we are done with this request
1807  *     %1 - this request is not freed yet, it still has pending buffers.
1808  **/
1809 static int blk_end_io(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1810                       unsigned int bidi_bytes,
1811                       int (drv_callback)(struct request *))
1812 {
1813         struct request_queue *q = rq->q;
1814         unsigned long flags = 0UL;
1815
1816         if (bio_has_data(rq->bio) || blk_discard_rq(rq)) {
1817                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1818                         return 1;
1819
1820                 /* Bidi request must be completed as a whole */
1821                 if (blk_bidi_rq(rq) &&
1822                     __end_that_request_first(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
1823                         return 1;
1824         }
1825
1826         /* Special feature for tricky drivers */
1827         if (drv_callback && drv_callback(rq))
1828                 return 1;
1829
1830         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1831
1832         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1833         end_that_request_last(rq, error);
1834         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1835
1836         return 0;
1837 }
1838
1839 /**
1840  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1841  * @rq:       the request being processed
1842  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1843  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1844  *
1845  * Description:
1846  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1847  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1848  *
1849  * Return:
1850  *     %0 - we are done with this request
1851  *     %1 - still buffers pending for this request
1852  **/
1853 int blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1854 {
1855         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, NULL);
1856 }
1857 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request);
1858
1859 /**
1860  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1861  * @rq:       the request being processed
1862  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1863  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1864  *
1865  * Description:
1866  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
1867  *
1868  * Return:
1869  *     %0 - we are done with this request
1870  *     %1 - still buffers pending for this request
1871  **/
1872 int __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1873 {
1874         if ((bio_has_data(rq->bio) || blk_discard_rq(rq)) &&
1875             __end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1876                 return 1;
1877
1878         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1879
1880         end_that_request_last(rq, error);
1881
1882         return 0;
1883 }
1884 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request);
1885
1886 /**
1887  * blk_end_bidi_request - Helper function for drivers to complete bidi request.
1888  * @rq:         the bidi request being processed
1889  * @error:      %0 for success, < %0 for error
1890  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
1891  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
1892  *
1893  * Description:
1894  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1895  *
1896  * Return:
1897  *     %0 - we are done with this request
1898  *     %1 - still buffers pending for this request
1899  **/
1900 int blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1901                          unsigned int bidi_bytes)
1902 {
1903         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes, NULL);
1904 }
1905 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_bidi_request);
1906
1907 /**
1908  * blk_end_request_callback - Special helper function for tricky drivers
1909  * @rq:           the request being processed
1910  * @error:        %0 for success, < %0 for error
1911  * @nr_bytes:     number of bytes to complete
1912  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1913  *                and completion of the request.
1914  *                If the callback returns non %0, this helper returns without
1915  *                completion of the request.
1916  *
1917  * Description:
1918  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1919  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1920  *
1921  *     This special helper function is used only for existing tricky drivers.
1922  *     (e.g. cdrom_newpc_intr() of ide-cd)
1923  *     This interface will be removed when such drivers are rewritten.
1924  *     Don't use this interface in other places anymore.
1925  *
1926  * Return:
1927  *     %0 - we are done with this request
1928  *     %1 - this request is not freed yet.
1929  *          this request still has pending buffers or
1930  *          the driver doesn't want to finish this request yet.
1931  **/
1932 int blk_end_request_callback(struct request *rq, int error,
1933                              unsigned int nr_bytes,
1934                              int (drv_callback)(struct request *))
1935 {
1936         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, drv_callback);
1937 }
1938 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_callback);
1939
1940 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
1941                      struct bio *bio)
1942 {
1943         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw, and
1944            we want BIO_RW_AHEAD (bit 1) to imply REQ_FAILFAST (bit 1). */
1945         rq->cmd_flags |= (bio->bi_rw & 3);
1946
1947         if (bio_has_data(bio)) {
1948                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
1949                 rq->buffer = bio_data(bio);
1950         }
1951         rq->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
1952         rq->hard_cur_sectors = rq->current_nr_sectors;
1953         rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors = bio_sectors(bio);
1954         rq->data_len = bio->bi_size;
1955
1956         rq->bio = rq->biotail = bio;
1957
1958         if (bio->bi_bdev)
1959                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
1960 }
1961
1962 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
1963 {
1964         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
1965 }
1966 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
1967
1968 void kblockd_flush_work(struct work_struct *work)
1969 {
1970         cancel_work_sync(work);
1971 }
1972 EXPORT_SYMBOL(kblockd_flush_work);
1973
1974 int __init blk_dev_init(void)
1975 {
1976         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
1977         if (!kblockd_workqueue)
1978                 panic("Failed to create kblockd\n");
1979
1980         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
1981                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1982
1983         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
1984                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1985
1986         return 0;
1987 }
1988