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