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