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