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