block: silently error unsupported empty barriers too
[linux-2.6.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 #define CREATE_TRACE_POINTS
32 #include <trace/events/block.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_remap);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
39
40 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
41
42 /*
43  * For the allocated request tables
44  */
45 static struct kmem_cache *request_cachep;
46
47 /*
48  * For queue allocation
49  */
50 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
51
52 /*
53  * Controlling structure to kblockd
54  */
55 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
56
57 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
58 {
59         struct hd_struct *part;
60         int rw = rq_data_dir(rq);
61         int cpu;
62
63         if (!blk_do_io_stat(rq))
64                 return;
65
66         cpu = part_stat_lock();
67         part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
68
69         if (!new_io)
70                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
71         else {
72                 part_round_stats(cpu, part);
73                 part_inc_in_flight(part, rw);
74         }
75
76         part_stat_unlock();
77 }
78
79 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
80 {
81         int nr;
82
83         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
84         if (nr > q->nr_requests)
85                 nr = q->nr_requests;
86         q->nr_congestion_on = nr;
87
88         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
89         if (nr < 1)
90                 nr = 1;
91         q->nr_congestion_off = nr;
92 }
93
94 /**
95  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
96  * @bdev:       device
97  *
98  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
99  * backing_dev_info
100  *
101  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
102  */
103 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
104 {
105         struct backing_dev_info *ret = NULL;
106         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
107
108         if (q)
109                 ret = &q->backing_dev_info;
110         return ret;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
113
114 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
115 {
116         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
117
118         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
119         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
120         rq->cpu = -1;
121         rq->q = q;
122         rq->__sector = (sector_t) -1;
123         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
124         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
125         rq->cmd = rq->__cmd;
126         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
127         rq->tag = -1;
128         rq->ref_count = 1;
129         rq->start_time = jiffies;
130 }
131 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
132
133 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
134                           unsigned int nbytes, int error)
135 {
136         struct request_queue *q = rq->q;
137
138         if (&q->bar_rq != rq) {
139                 if (error)
140                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
141                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
142                         error = -EIO;
143
144                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
145                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
146                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
147                         nbytes = bio->bi_size;
148                 }
149
150                 if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
151                         set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
152
153                 bio->bi_size -= nbytes;
154                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
155
156                 if (bio_integrity(bio))
157                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
158
159                 if (bio->bi_size == 0)
160                         bio_endio(bio, error);
161         } else {
162
163                 /*
164                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
165                  * record the error;
166                  */
167                 if (error && !q->orderr)
168                         q->orderr = error;
169         }
170 }
171
172 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
173 {
174         int bit;
175
176         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
177                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
178                 rq->cmd_flags);
179
180         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
181                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
182                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
183         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
184                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
185
186         if (blk_pc_request(rq)) {
187                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
188                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
189                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
190                 printk("\n");
191         }
192 }
193 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
194
195 /*
196  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
197  * force the transfer to start only after we have put all the requests
198  * on the list.
199  *
200  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
201  * with the queue lock held.
202  */
203 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
204 {
205         WARN_ON(!irqs_disabled());
206
207         /*
208          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
209          * which will restart the queueing
210          */
211         if (blk_queue_stopped(q))
212                 return;
213
214         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
215                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
216                 trace_block_plug(q);
217         }
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
220
221 /**
222  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
223  * @q:    The &struct request_queue to plug
224  *
225  * Description:
226  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
227  *   interrupts.
228  **/
229 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
230 {
231         unsigned long flags;
232
233         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
234         blk_plug_device(q);
235         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
236 }
237 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
238
239 /*
240  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
241  * queue lock held and interrupts disabled.
242  */
243 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
244 {
245         WARN_ON(!irqs_disabled());
246
247         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
248                 return 0;
249
250         del_timer(&q->unplug_timer);
251         return 1;
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
254
255 /*
256  * remove the plug and let it rip..
257  */
258 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
259 {
260         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
261                 return;
262         if (!blk_remove_plug(q) && !blk_queue_nonrot(q))
263                 return;
264
265         q->request_fn(q);
266 }
267
268 /**
269  * generic_unplug_device - fire a request queue
270  * @q:    The &struct request_queue in question
271  *
272  * Description:
273  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
274  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
275  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
276  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
277  *   transfers started.
278  **/
279 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
280 {
281         if (blk_queue_plugged(q)) {
282                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
283                 __generic_unplug_device(q);
284                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
285         }
286 }
287 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
288
289 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
290                                    struct page *page)
291 {
292         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
293
294         blk_unplug(q);
295 }
296
297 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
298 {
299         struct request_queue *q =
300                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
301
302         trace_block_unplug_io(q);
303         q->unplug_fn(q);
304 }
305
306 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
307 {
308         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
309
310         trace_block_unplug_timer(q);
311         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
312 }
313
314 void blk_unplug(struct request_queue *q)
315 {
316         /*
317          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
318          */
319         if (q->unplug_fn) {
320                 trace_block_unplug_io(q);
321                 q->unplug_fn(q);
322         }
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
325
326 /**
327  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
328  * @q:    The &struct request_queue in question
329  *
330  * Description:
331  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
332  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
333  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
334  **/
335 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
336 {
337         WARN_ON(!irqs_disabled());
338
339         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
340         __blk_run_queue(q);
341 }
342 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
343
344 /**
345  * blk_stop_queue - stop a queue
346  * @q:    The &struct request_queue in question
347  *
348  * Description:
349  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
350  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
351  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
352  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
353  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
354  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
355  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
356  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
357  **/
358 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
359 {
360         blk_remove_plug(q);
361         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
362 }
363 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
364
365 /**
366  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
367  * @q: the queue
368  *
369  * Description:
370  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
371  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
372  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
373  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
374  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
375  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
376  *     this function.
377  *
378  */
379 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
380 {
381         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
382         del_timer_sync(&q->timeout);
383         cancel_work_sync(&q->unplug_work);
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
386
387 /**
388  * __blk_run_queue - run a single device queue
389  * @q:  The queue to run
390  *
391  * Description:
392  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
393  *    held and interrupts disabled.
394  *
395  */
396 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
397 {
398         blk_remove_plug(q);
399
400         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
401                 return;
402
403         if (elv_queue_empty(q))
404                 return;
405
406         /*
407          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
408          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
409          */
410         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
411                 q->request_fn(q);
412                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
413         } else {
414                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
415                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
416         }
417 }
418 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
419
420 /**
421  * blk_run_queue - run a single device queue
422  * @q: The queue to run
423  *
424  * Description:
425  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
426  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
427  */
428 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
429 {
430         unsigned long flags;
431
432         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
433         __blk_run_queue(q);
434         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
435 }
436 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
437
438 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
439 {
440         kobject_put(&q->kobj);
441 }
442
443 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
444 {
445         /*
446          * We know we have process context here, so we can be a little
447          * cautious and ensure that pending block actions on this device
448          * are done before moving on. Going into this function, we should
449          * not have processes doing IO to this device.
450          */
451         blk_sync_queue(q);
452
453         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
454         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
455         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
456
457         if (q->elevator)
458                 elevator_exit(q->elevator);
459
460         blk_put_queue(q);
461 }
462 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
463
464 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
465 {
466         struct request_list *rl = &q->rq;
467
468         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
469         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
470         rl->elvpriv = 0;
471         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
472         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
473
474         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
475                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
476
477         if (!rl->rq_pool)
478                 return -ENOMEM;
479
480         return 0;
481 }
482
483 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
484 {
485         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
486 }
487 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
488
489 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
490 {
491         struct request_queue *q;
492         int err;
493
494         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
495                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
496         if (!q)
497                 return NULL;
498
499         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
500         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
501         q->backing_dev_info.ra_pages =
502                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
503         q->backing_dev_info.state = 0;
504         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
505         q->backing_dev_info.name = "block";
506
507         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
508         if (err) {
509                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
510                 return NULL;
511         }
512
513         init_timer(&q->unplug_timer);
514         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
515         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
516         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
517
518         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
519
520         mutex_init(&q->sysfs_lock);
521         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
522
523         return q;
524 }
525 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
526
527 /**
528  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
529  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
530  *        placed on the queue.
531  * @lock: Request queue spin lock
532  *
533  * Description:
534  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
535  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
536  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
537  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
538  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
539  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
540  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
541  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
542  *
543  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
544  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
545  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
546  *    get dealt with eventually.
547  *
548  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
549  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
550  *    disabling is needed for it.
551  *
552  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
553  *    it didn't succeed.
554  *
555  * Note:
556  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
557  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
558  **/
559
560 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
561 {
562         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
563 }
564 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
565
566 struct request_queue *
567 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
568 {
569         struct request_queue *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
570
571         if (!q)
572                 return NULL;
573
574         q->node = node_id;
575         if (blk_init_free_list(q)) {
576                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
577                 return NULL;
578         }
579
580         q->request_fn           = rfn;
581         q->prep_rq_fn           = NULL;
582         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
583         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
584         q->queue_lock           = lock;
585
586         /*
587          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
588          */
589         blk_queue_make_request(q, __make_request);
590
591         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
592
593         /*
594          * all done
595          */
596         if (!elevator_init(q, NULL)) {
597                 blk_queue_congestion_threshold(q);
598                 return q;
599         }
600
601         blk_put_queue(q);
602         return NULL;
603 }
604 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
605
606 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
607 {
608         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
609                 kobject_get(&q->kobj);
610                 return 0;
611         }
612
613         return 1;
614 }
615
616 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
617 {
618         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
619                 elv_put_request(q, rq);
620         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
621 }
622
623 static struct request *
624 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
625 {
626         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
627
628         if (!rq)
629                 return NULL;
630
631         blk_rq_init(q, rq);
632
633         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
634
635         if (priv) {
636                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
637                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
638                         return NULL;
639                 }
640                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
641         }
642
643         return rq;
644 }
645
646 /*
647  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
648  * should be given priority access to a request.
649  */
650 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
651 {
652         if (!ioc)
653                 return 0;
654
655         /*
656          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
657          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
658          * lose wakeups.
659          */
660         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
661                 (ioc->nr_batch_requests > 0
662                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
663 }
664
665 /*
666  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
667  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
668  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
669  * a nice run.
670  */
671 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
672 {
673         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
674                 return;
675
676         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
677         ioc->last_waited = jiffies;
678 }
679
680 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
681 {
682         struct request_list *rl = &q->rq;
683
684         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
685                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
686
687         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
688                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
689                         wake_up(&rl->wait[sync]);
690
691                 blk_clear_queue_full(q, sync);
692         }
693 }
694
695 /*
696  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
697  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
698  */
699 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
700 {
701         struct request_list *rl = &q->rq;
702
703         rl->count[sync]--;
704         if (priv)
705                 rl->elvpriv--;
706
707         __freed_request(q, sync);
708
709         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
710                 __freed_request(q, sync ^ 1);
711 }
712
713 /*
714  * Get a free request, queue_lock must be held.
715  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
716  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
717  */
718 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
719                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
720 {
721         struct request *rq = NULL;
722         struct request_list *rl = &q->rq;
723         struct io_context *ioc = NULL;
724         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
725         int may_queue, priv;
726
727         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
728         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
729                 goto rq_starved;
730
731         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
732                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
733                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
734                         /*
735                          * The queue will fill after this allocation, so set
736                          * it as full, and mark this process as "batching".
737                          * This process will be allowed to complete a batch of
738                          * requests, others will be blocked.
739                          */
740                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
741                                 ioc_set_batching(q, ioc);
742                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
743                         } else {
744                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
745                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
746                                         /*
747                                          * The queue is full and the allocating
748                                          * process is not a "batcher", and not
749                                          * exempted by the IO scheduler
750                                          */
751                                         goto out;
752                                 }
753                         }
754                 }
755                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
756         }
757
758         /*
759          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
760          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
761          * allocated with any setting of ->nr_requests
762          */
763         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
764                 goto out;
765
766         rl->count[is_sync]++;
767         rl->starved[is_sync] = 0;
768
769         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
770         if (priv)
771                 rl->elvpriv++;
772
773         if (blk_queue_io_stat(q))
774                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
775         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
776
777         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
778         if (unlikely(!rq)) {
779                 /*
780                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
781                  * we might have messed up.
782                  *
783                  * Allocating task should really be put onto the front of the
784                  * wait queue, but this is pretty rare.
785                  */
786                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
787                 freed_request(q, is_sync, priv);
788
789                 /*
790                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
791                  * requests for this direction was pending, mark us starved
792                  * so that freeing of a request in the other direction will
793                  * notice us. another possible fix would be to split the
794                  * rq mempool into READ and WRITE
795                  */
796 rq_starved:
797                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
798                         rl->starved[is_sync] = 1;
799
800                 goto out;
801         }
802
803         /*
804          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
805          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
806          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
807          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
808          */
809         if (ioc_batching(q, ioc))
810                 ioc->nr_batch_requests--;
811
812         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
813 out:
814         return rq;
815 }
816
817 /*
818  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
819  * requests to become available.
820  *
821  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
822  */
823 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
824                                         struct bio *bio)
825 {
826         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
827         struct request *rq;
828
829         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
830         while (!rq) {
831                 DEFINE_WAIT(wait);
832                 struct io_context *ioc;
833                 struct request_list *rl = &q->rq;
834
835                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
836                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
837
838                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
839
840                 __generic_unplug_device(q);
841                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
842                 io_schedule();
843
844                 /*
845                  * After sleeping, we become a "batching" process and
846                  * will be able to allocate at least one request, and
847                  * up to a big batch of them for a small period time.
848                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
849                  */
850                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
851                 ioc_set_batching(q, ioc);
852
853                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
854                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
855
856                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
857         };
858
859         return rq;
860 }
861
862 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
863 {
864         struct request *rq;
865
866         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
867
868         spin_lock_irq(q->queue_lock);
869         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
870                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
871         } else {
872                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
873                 if (!rq)
874                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
875         }
876         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
877
878         return rq;
879 }
880 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
881
882 /**
883  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
884  * @q: target request queue
885  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
886  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
887  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
888  *
889  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
890  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
891  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
892  * the I/O transfer.
893  *
894  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
895  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
896  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
897  * are properly set accordingly)
898  *
899  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
900  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
901  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
902  * BUG.
903  *
904  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
905  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
906  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
907  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
908  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
909  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
910  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
911  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
912  */
913 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
914                                  gfp_t gfp_mask)
915 {
916         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
917
918         if (unlikely(!rq))
919                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
920
921         for_each_bio(bio) {
922                 struct bio *bounce_bio = bio;
923                 int ret;
924
925                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
926                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
927                 if (unlikely(ret)) {
928                         blk_put_request(rq);
929                         return ERR_PTR(ret);
930                 }
931         }
932
933         return rq;
934 }
935 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
936
937 /**
938  * blk_requeue_request - put a request back on queue
939  * @q:          request queue where request should be inserted
940  * @rq:         request to be inserted
941  *
942  * Description:
943  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
944  *    more, when that condition happens we need to put the request back
945  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
946  */
947 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
948 {
949         blk_delete_timer(rq);
950         blk_clear_rq_complete(rq);
951         trace_block_rq_requeue(q, rq);
952
953         if (blk_rq_tagged(rq))
954                 blk_queue_end_tag(q, rq);
955
956         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
957
958         elv_requeue_request(q, rq);
959 }
960 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
961
962 /**
963  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
964  * @q:          request queue where request should be inserted
965  * @rq:         request to be inserted
966  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
967  * @data:       private data
968  *
969  * Description:
970  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
971  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
972  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
973  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
974  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
975  *
976  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
977  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
978  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
979  *    host that is unable to accept a particular command.
980  */
981 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
982                         int at_head, void *data)
983 {
984         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
985         unsigned long flags;
986
987         /*
988          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
989          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
990          * barrier
991          */
992         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
993
994         rq->special = data;
995
996         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
997
998         /*
999          * If command is tagged, release the tag
1000          */
1001         if (blk_rq_tagged(rq))
1002                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1003
1004         drive_stat_acct(rq, 1);
1005         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
1006         __blk_run_queue(q);
1007         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
1010
1011 /*
1012  * add-request adds a request to the linked list.
1013  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
1014  * request queue list.
1015  */
1016 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1017 {
1018         drive_stat_acct(req, 1);
1019
1020         /*
1021          * elevator indicated where it wants this request to be
1022          * inserted at elevator_merge time
1023          */
1024         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
1025 }
1026
1027 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1028                                     unsigned long now)
1029 {
1030         if (now == part->stamp)
1031                 return;
1032
1033         if (part_in_flight(part)) {
1034                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1035                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1036                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1037         }
1038         part->stamp = now;
1039 }
1040
1041 /**
1042  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1043  * @cpu: cpu number for stats access
1044  * @part: target partition
1045  *
1046  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1047  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1048  * time it has been in this state for.
1049  *
1050  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1051  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1052  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1053  * function to do a round-off before returning the results when reading
1054  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1055  * the current jiffies and restarts the counters again.
1056  */
1057 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1058 {
1059         unsigned long now = jiffies;
1060
1061         if (part->partno)
1062                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1063         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1064 }
1065 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1066
1067 /*
1068  * queue lock must be held
1069  */
1070 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1071 {
1072         if (unlikely(!q))
1073                 return;
1074         if (unlikely(--req->ref_count))
1075                 return;
1076
1077         elv_completed_request(q, req);
1078
1079         /* this is a bio leak */
1080         WARN_ON(req->bio != NULL);
1081
1082         /*
1083          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1084          * it didn't come out of our reserved rq pools
1085          */
1086         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1087                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1088                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1089
1090                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1091                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1092
1093                 blk_free_request(q, req);
1094                 freed_request(q, is_sync, priv);
1095         }
1096 }
1097 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1098
1099 void blk_put_request(struct request *req)
1100 {
1101         unsigned long flags;
1102         struct request_queue *q = req->q;
1103
1104         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1105         __blk_put_request(q, req);
1106         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1109
1110 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1111 {
1112         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1113         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1114
1115         /*
1116          * Inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit
1117          * FAILFAST).  FAILFAST flags are identical for req and bio.
1118          */
1119         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_AHEAD))
1120                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1121         else
1122                 req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1123
1124         if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD))) {
1125                 req->cmd_flags |= REQ_DISCARD;
1126                 if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER))
1127                         req->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
1128         } else if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)))
1129                 req->cmd_flags |= REQ_HARDBARRIER;
1130
1131         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_SYNCIO))
1132                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1133         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_META))
1134                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1135         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_NOIDLE))
1136                 req->cmd_flags |= REQ_NOIDLE;
1137
1138         req->errors = 0;
1139         req->__sector = bio->bi_sector;
1140         req->ioprio = bio_prio(bio);
1141         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Only disabling plugging for non-rotational devices if it does tagging
1146  * as well, otherwise we do need the proper merging
1147  */
1148 static inline bool queue_should_plug(struct request_queue *q)
1149 {
1150         return !(blk_queue_nonrot(q) && blk_queue_queuing(q));
1151 }
1152
1153 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1154 {
1155         struct request *req;
1156         int el_ret;
1157         unsigned int bytes = bio->bi_size;
1158         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1159         const bool sync = bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_SYNCIO);
1160         const bool unplug = bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_UNPLUG);
1161         const unsigned int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1162         int rw_flags;
1163
1164         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER) &&
1165             (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1166                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1167                 return 0;
1168         }
1169         /*
1170          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1171          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1172          * ISA dma in theory)
1173          */
1174         blk_queue_bounce(q, &bio);
1175
1176         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1177
1178         if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)) || elv_queue_empty(q))
1179                 goto get_rq;
1180
1181         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1182         switch (el_ret) {
1183         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1184                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1185
1186                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1187                         break;
1188
1189                 trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1190
1191                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1192                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1193
1194                 req->biotail->bi_next = bio;
1195                 req->biotail = bio;
1196                 req->__data_len += bytes;
1197                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1198                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1199                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1200                 drive_stat_acct(req, 0);
1201                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1202                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1203                 goto out;
1204
1205         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1206                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1207
1208                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1209                         break;
1210
1211                 trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1212
1213                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff) {
1214                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1215                         req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1216                         req->cmd_flags |= ff;
1217                 }
1218
1219                 bio->bi_next = req->bio;
1220                 req->bio = bio;
1221
1222                 /*
1223                  * may not be valid. if the low level driver said
1224                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1225                  * not touch req->buffer either...
1226                  */
1227                 req->buffer = bio_data(bio);
1228                 req->__sector = bio->bi_sector;
1229                 req->__data_len += bytes;
1230                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1231                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1232                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1233                 drive_stat_acct(req, 0);
1234                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1235                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1236                 goto out;
1237
1238         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1239         default:
1240                 ;
1241         }
1242
1243 get_rq:
1244         /*
1245          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1246          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1247          * rq allocator and io schedulers.
1248          */
1249         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1250         if (sync)
1251                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1252
1253         /*
1254          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1255          * Returns with the queue unlocked.
1256          */
1257         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1258
1259         /*
1260          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1261          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1262          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1263          * often, and the elevators are able to handle it.
1264          */
1265         init_request_from_bio(req, bio);
1266
1267         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1268         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1269             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE))
1270                 req->cpu = blk_cpu_to_group(smp_processor_id());
1271         if (queue_should_plug(q) && elv_queue_empty(q))
1272                 blk_plug_device(q);
1273         add_request(q, req);
1274 out:
1275         if (unplug || !queue_should_plug(q))
1276                 __generic_unplug_device(q);
1277         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1278         return 0;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1283  */
1284 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1285 {
1286         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1287
1288         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1289                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1290
1291                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1292                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1293
1294                 trace_block_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1295                                     bdev->bd_dev,
1296                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1297         }
1298 }
1299
1300 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1301 {
1302         char b[BDEVNAME_SIZE];
1303
1304         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1305         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1306                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1307                         bio->bi_rw,
1308                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1309                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1310
1311         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1312 }
1313
1314 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1315
1316 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1317
1318 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1319 {
1320         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1321 }
1322 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1323
1324 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1325 {
1326         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1327
1328         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1329                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1330
1331         return 0;
1332 }
1333
1334 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1335 {
1336         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1337                                         "fail_make_request");
1338 }
1339
1340 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1341
1342 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1343
1344 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1345 {
1346         return 0;
1347 }
1348
1349 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1350
1351 /*
1352  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1353  */
1354 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1355 {
1356         sector_t maxsector;
1357
1358         if (!nr_sectors)
1359                 return 0;
1360
1361         /* Test device or partition size, when known. */
1362         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1363         if (maxsector) {
1364                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1365
1366                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1367                         /*
1368                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1369                          * without checking the size of the device, e.g., when
1370                          * mounting a device.
1371                          */
1372                         handle_bad_sector(bio);
1373                         return 1;
1374                 }
1375         }
1376
1377         return 0;
1378 }
1379
1380 /**
1381  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1382  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1383  *
1384  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1385  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1386  * to be done.
1387  *
1388  * generic_make_request() does not return any status.  The
1389  * success/failure status of the request, along with notification of
1390  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1391  * function described (one day) else where.
1392  *
1393  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1394  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1395  * set to describe the device address, and the
1396  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1397  * completion notification should be signaled.
1398  *
1399  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1400  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1401  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1402  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1403  */
1404 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1405 {
1406         struct request_queue *q;
1407         sector_t old_sector;
1408         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1409         dev_t old_dev;
1410         int err = -EIO;
1411
1412         might_sleep();
1413
1414         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1415                 goto end_io;
1416
1417         /*
1418          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1419          * still free to implement/resolve their own stacking
1420          * by explicitly returning 0)
1421          *
1422          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1423          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1424          */
1425         old_sector = -1;
1426         old_dev = 0;
1427         do {
1428                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1429
1430                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1431                 if (unlikely(!q)) {
1432                         printk(KERN_ERR
1433                                "generic_make_request: Trying to access "
1434                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1435                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1436                                 (long long) bio->bi_sector);
1437                         goto end_io;
1438                 }
1439
1440                 if (unlikely(!bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD) &&
1441                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1442                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1443                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1444                                bio_sectors(bio),
1445                                queue_max_hw_sectors(q));
1446                         goto end_io;
1447                 }
1448
1449                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1450                         goto end_io;
1451
1452                 if (should_fail_request(bio))
1453                         goto end_io;
1454
1455                 /*
1456                  * If this device has partitions, remap block n
1457                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1458                  */
1459                 blk_partition_remap(bio);
1460
1461                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1462                         goto end_io;
1463
1464                 if (old_sector != -1)
1465                         trace_block_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1466
1467                 old_sector = bio->bi_sector;
1468                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1469
1470                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1471                         goto end_io;
1472
1473                 if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD) &&
1474                     !blk_queue_discard(q)) {
1475                         err = -EOPNOTSUPP;
1476                         goto end_io;
1477                 }
1478
1479                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1480
1481                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1482         } while (ret);
1483
1484         return;
1485
1486 end_io:
1487         bio_endio(bio, err);
1488 }
1489
1490 /*
1491  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1492  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1493  * So use current->bio_{list,tail} to keep a list of requests
1494  * submited by a make_request_fn function.
1495  * current->bio_tail is also used as a flag to say if
1496  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1497  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1498  * then a make_request is active, and new requests should be added
1499  * at the tail
1500  */
1501 void generic_make_request(struct bio *bio)
1502 {
1503         if (current->bio_tail) {
1504                 /* make_request is active */
1505                 *(current->bio_tail) = bio;
1506                 bio->bi_next = NULL;
1507                 current->bio_tail = &bio->bi_next;
1508                 return;
1509         }
1510         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1511          * explanation.
1512          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1513          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1514          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1515          * we assign bio_list to the next (which is NULL) and bio_tail
1516          * to &bio_list, thus initialising the bio_list of new bios to be
1517          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1518          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1519          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1520          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1521          * of the top of the list (no pretending) and so fixup bio_list and
1522          * bio_tail or bi_next, and call into __generic_make_request again.
1523          *
1524          * The loop was structured like this to make only one call to
1525          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1526          * inlined) and to keep the structure simple.
1527          */
1528         BUG_ON(bio->bi_next);
1529         do {
1530                 current->bio_list = bio->bi_next;
1531                 if (bio->bi_next == NULL)
1532                         current->bio_tail = &current->bio_list;
1533                 else
1534                         bio->bi_next = NULL;
1535                 __generic_make_request(bio);
1536                 bio = current->bio_list;
1537         } while (bio);
1538         current->bio_tail = NULL; /* deactivate */
1539 }
1540 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1541
1542 /**
1543  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1544  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1545  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1546  *
1547  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1548  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1549  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1550  *
1551  */
1552 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1553 {
1554         int count = bio_sectors(bio);
1555
1556         bio->bi_rw |= rw;
1557
1558         /*
1559          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1560          * go through the normal accounting stuff before submission.
1561          */
1562         if (bio_has_data(bio)) {
1563                 if (rw & WRITE) {
1564                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1565                 } else {
1566                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1567                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1568                 }
1569
1570                 if (unlikely(block_dump)) {
1571                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1572                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1573                         current->comm, task_pid_nr(current),
1574                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1575                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1576                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1577                 }
1578         }
1579
1580         generic_make_request(bio);
1581 }
1582 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1583
1584 /**
1585  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1586  * @q:  the queue
1587  * @rq: the request being checked
1588  *
1589  * Description:
1590  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1591  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1592  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1593  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1594  *    the insertion using this generic function.
1595  *
1596  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1597  *    in some cases below, so export this fuction.
1598  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1599  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1600  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1601  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1602  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1603  *    when submitting requests.
1604  */
1605 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1606 {
1607         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1608             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1609                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1610                 return -EIO;
1611         }
1612
1613         /*
1614          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1615          * may differ from that of other stacking queues.
1616          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1617          * limitation.
1618          */
1619         blk_recalc_rq_segments(rq);
1620         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_phys_segments(q) ||
1621             rq->nr_phys_segments > queue_max_hw_segments(q)) {
1622                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1623                 return -EIO;
1624         }
1625
1626         return 0;
1627 }
1628 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1629
1630 /**
1631  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1632  * @q:  the queue to submit the request
1633  * @rq: the request being queued
1634  */
1635 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1636 {
1637         unsigned long flags;
1638
1639         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1640                 return -EIO;
1641
1642 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1643         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1644             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1645                 return -EIO;
1646 #endif
1647
1648         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1649
1650         /*
1651          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1652          * because it will be linked to another request_queue
1653          */
1654         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1655
1656         drive_stat_acct(rq, 1);
1657         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1658
1659         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1660
1661         return 0;
1662 }
1663 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1664
1665 /**
1666  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1667  * @rq: request to examine
1668  *
1669  * Description:
1670  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1671  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1672  *     can be failed from the beginning of the request without
1673  *     crossing into area which need to be retried further.
1674  *
1675  * Return:
1676  *     The number of bytes to fail.
1677  *
1678  * Context:
1679  *     queue_lock must be held.
1680  */
1681 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1682 {
1683         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1684         unsigned int bytes = 0;
1685         struct bio *bio;
1686
1687         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1688                 return blk_rq_bytes(rq);
1689
1690         /*
1691          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1692          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1693          * which have all the failfast bits that the first one has -
1694          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1695          * one.
1696          */
1697         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1698                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1699                         break;
1700                 bytes += bio->bi_size;
1701         }
1702
1703         /* this could lead to infinite loop */
1704         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1705         return bytes;
1706 }
1707 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1708
1709 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1710 {
1711         if (blk_do_io_stat(req)) {
1712                 const int rw = rq_data_dir(req);
1713                 struct hd_struct *part;
1714                 int cpu;
1715
1716                 cpu = part_stat_lock();
1717                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1718                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1719                 part_stat_unlock();
1720         }
1721 }
1722
1723 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1724 {
1725         /*
1726          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1727          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1728          * request is enough.
1729          */
1730         if (blk_do_io_stat(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1731                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1732                 const int rw = rq_data_dir(req);
1733                 struct hd_struct *part;
1734                 int cpu;
1735
1736                 cpu = part_stat_lock();
1737                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1738
1739                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1740                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1741                 part_round_stats(cpu, part);
1742                 part_dec_in_flight(part, rw);
1743
1744                 part_stat_unlock();
1745         }
1746 }
1747
1748 /**
1749  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1750  * @q: request queue to peek at
1751  *
1752  * Description:
1753  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1754  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1755  *     processing it.
1756  *
1757  * Return:
1758  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1759  *     otherwise.
1760  *
1761  * Context:
1762  *     queue_lock must be held.
1763  */
1764 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1765 {
1766         struct request *rq;
1767         int ret;
1768
1769         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1770                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1771                         /*
1772                          * This is the first time the device driver
1773                          * sees this request (possibly after
1774                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1775                          */
1776                         if (blk_sorted_rq(rq))
1777                                 elv_activate_rq(q, rq);
1778
1779                         /*
1780                          * just mark as started even if we don't start
1781                          * it, a request that has been delayed should
1782                          * not be passed by new incoming requests
1783                          */
1784                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1785                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1786                 }
1787
1788                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1789                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1790                         q->boundary_rq = NULL;
1791                 }
1792
1793                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1794                         break;
1795
1796                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1797                         /*
1798                          * make sure space for the drain appears we
1799                          * know we can do this because max_hw_segments
1800                          * has been adjusted to be one fewer than the
1801                          * device can handle
1802                          */
1803                         rq->nr_phys_segments++;
1804                 }
1805
1806                 if (!q->prep_rq_fn)
1807                         break;
1808
1809                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1810                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1811                         break;
1812                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1813                         /*
1814                          * the request may have been (partially) prepped.
1815                          * we need to keep this request in the front to
1816                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1817                          * prevent other fs requests from passing this one.
1818                          */
1819                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1820                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1821                                 /*
1822                                  * remove the space for the drain we added
1823                                  * so that we don't add it again
1824                                  */
1825                                 --rq->nr_phys_segments;
1826                         }
1827
1828                         rq = NULL;
1829                         break;
1830                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1831                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1832                         /*
1833                          * Mark this request as started so we don't trigger
1834                          * any debug logic in the end I/O path.
1835                          */
1836                         blk_start_request(rq);
1837                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1838                 } else {
1839                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1840                         break;
1841                 }
1842         }
1843
1844         return rq;
1845 }
1846 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1847
1848 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1849 {
1850         struct request_queue *q = rq->q;
1851
1852         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1853         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1854
1855         list_del_init(&rq->queuelist);
1856
1857         /*
1858          * the time frame between a request being removed from the lists
1859          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1860          * the driver side.
1861          */
1862         if (blk_account_rq(rq)) {
1863                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1864                 /*
1865                  * Mark this device as supporting hardware queuing, if
1866                  * we have more IOs in flight than 4.
1867                  */
1868                 if (!blk_queue_queuing(q) && queue_in_flight(q) > 4)
1869                         set_bit(QUEUE_FLAG_CQ, &q->queue_flags);
1870         }
1871 }
1872
1873 /**
1874  * blk_start_request - start request processing on the driver
1875  * @req: request to dequeue
1876  *
1877  * Description:
1878  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1879  *     request to the driver.
1880  *
1881  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1882  *     call blk_dequeue_request().
1883  *
1884  * Context:
1885  *     queue_lock must be held.
1886  */
1887 void blk_start_request(struct request *req)
1888 {
1889         blk_dequeue_request(req);
1890
1891         /*
1892          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1893          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1894          */
1895         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1896         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1897                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1898
1899         blk_add_timer(req);
1900 }
1901 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1902
1903 /**
1904  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1905  * @q: request queue to fetch a request from
1906  *
1907  * Description:
1908  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1909  *     return and LLD can start processing it immediately.
1910  *
1911  * Return:
1912  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1913  *     otherwise.
1914  *
1915  * Context:
1916  *     queue_lock must be held.
1917  */
1918 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1919 {
1920         struct request *rq;
1921
1922         rq = blk_peek_request(q);
1923         if (rq)
1924                 blk_start_request(rq);
1925         return rq;
1926 }
1927 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
1928
1929 /**
1930  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1931  * @req:      the request being processed
1932  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1933  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1934  *
1935  * Description:
1936  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1937  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1938  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1939  *
1940  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1941  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1942  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
1943  *
1944  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1945  *     %false return from this function.
1946  *
1947  * Return:
1948  *     %false - this request doesn't have any more data
1949  *     %true  - this request has more data
1950  **/
1951 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
1952 {
1953         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1954         struct bio *bio;
1955
1956         if (!req->bio)
1957                 return false;
1958
1959         trace_block_rq_complete(req->q, req);
1960
1961         /*
1962          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
1963          * and each partial completion should be handled separately.
1964          * Reset per-request error on each partial completion.
1965          *
1966          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
1967          * low level drivers do what they see fit.
1968          */
1969         if (blk_fs_request(req))
1970                 req->errors = 0;
1971
1972         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1973                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1974                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1975                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
1976         }
1977
1978         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1979
1980         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1981         while ((bio = req->bio) != NULL) {
1982                 int nbytes;
1983
1984                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
1985                         req->bio = bio->bi_next;
1986                         nbytes = bio->bi_size;
1987                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
1988                         next_idx = 0;
1989                         bio_nbytes = 0;
1990                 } else {
1991                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
1992
1993                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
1994                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
1995                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
1996                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
1997                                 break;
1998                         }
1999
2000                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2001                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2002
2003                         /*
2004                          * not a complete bvec done
2005                          */
2006                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2007                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2008                                 total_bytes += nr_bytes;
2009                                 break;
2010                         }
2011
2012                         /*
2013                          * advance to the next vector
2014                          */
2015                         next_idx++;
2016                         bio_nbytes += nbytes;
2017                 }
2018
2019                 total_bytes += nbytes;
2020                 nr_bytes -= nbytes;
2021
2022                 bio = req->bio;
2023                 if (bio) {
2024                         /*
2025                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2026                          */
2027                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2028                                 break;
2029                 }
2030         }
2031
2032         /*
2033          * completely done
2034          */
2035         if (!req->bio) {
2036                 /*
2037                  * Reset counters so that the request stacking driver
2038                  * can find how many bytes remain in the request
2039                  * later.
2040                  */
2041                 req->__data_len = 0;
2042                 return false;
2043         }
2044
2045         /*
2046          * if the request wasn't completed, update state
2047          */
2048         if (bio_nbytes) {
2049                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2050                 bio->bi_idx += next_idx;
2051                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2052                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2053         }
2054
2055         req->__data_len -= total_bytes;
2056         req->buffer = bio_data(req->bio);
2057
2058         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2059         if (blk_fs_request(req) || blk_discard_rq(req))
2060                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2061
2062         /* mixed attributes always follow the first bio */
2063         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2064                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2065                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2066         }
2067
2068         /*
2069          * If total number of sectors is less than the first segment
2070          * size, something has gone terribly wrong.
2071          */
2072         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2073                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2074                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2075         }
2076
2077         /* recalculate the number of segments */
2078         blk_recalc_rq_segments(req);
2079
2080         return true;
2081 }
2082 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2083
2084 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2085                                     unsigned int nr_bytes,
2086                                     unsigned int bidi_bytes)
2087 {
2088         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2089                 return true;
2090
2091         /* Bidi request must be completed as a whole */
2092         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2093             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2094                 return true;
2095
2096         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2097
2098         return false;
2099 }
2100
2101 /*
2102  * queue lock must be held
2103  */
2104 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2105 {
2106         if (blk_rq_tagged(req))
2107                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2108
2109         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2110
2111         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
2112                 laptop_io_completion();
2113
2114         blk_delete_timer(req);
2115
2116         blk_account_io_done(req);
2117
2118         if (req->end_io)
2119                 req->end_io(req, error);
2120         else {
2121                 if (blk_bidi_rq(req))
2122                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2123
2124                 __blk_put_request(req->q, req);
2125         }
2126 }
2127
2128 /**
2129  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2130  * @rq:         the request to complete
2131  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2132  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2133  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2134  *
2135  * Description:
2136  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2137  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2138  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2139  *     just ignored.
2140  *
2141  * Return:
2142  *     %false - we are done with this request
2143  *     %true  - still buffers pending for this request
2144  **/
2145 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2146                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2147 {
2148         struct request_queue *q = rq->q;
2149         unsigned long flags;
2150
2151         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2152                 return true;
2153
2154         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2155         blk_finish_request(rq, error);
2156         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2157
2158         return false;
2159 }
2160
2161 /**
2162  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2163  * @rq:         the request to complete
2164  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2165  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2166  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2167  *
2168  * Description:
2169  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2170  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2171  *
2172  * Return:
2173  *     %false - we are done with this request
2174  *     %true  - still buffers pending for this request
2175  **/
2176 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2177                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2178 {
2179         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2180                 return true;
2181
2182         blk_finish_request(rq, error);
2183
2184         return false;
2185 }
2186
2187 /**
2188  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2189  * @rq:       the request being processed
2190  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2191  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2192  *
2193  * Description:
2194  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2195  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2196  *
2197  * Return:
2198  *     %false - we are done with this request
2199  *     %true  - still buffers pending for this request
2200  **/
2201 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2202 {
2203         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2204 }
2205 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2206
2207 /**
2208  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2209  * @rq: the request to finish
2210  * @error: %0 for success, < %0 for error
2211  *
2212  * Description:
2213  *     Completely finish @rq.
2214  */
2215 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2216 {
2217         bool pending;
2218         unsigned int bidi_bytes = 0;
2219
2220         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2221                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2222
2223         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2224         BUG_ON(pending);
2225 }
2226 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2227
2228 /**
2229  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2230  * @rq: the request to finish the current chunk for
2231  * @error: %0 for success, < %0 for error
2232  *
2233  * Description:
2234  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2235  *
2236  * Return:
2237  *     %false - we are done with this request
2238  *     %true  - still buffers pending for this request
2239  */
2240 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2241 {
2242         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2245
2246 /**
2247  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2248  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2249  * @error: must be negative errno
2250  *
2251  * Description:
2252  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2253  *
2254  * Return:
2255  *     %false - we are done with this request
2256  *     %true  - still buffers pending for this request
2257  */
2258 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2259 {
2260         WARN_ON(error >= 0);
2261         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2262 }
2263 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2264
2265 /**
2266  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2267  * @rq:       the request being processed
2268  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2269  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2270  *
2271  * Description:
2272  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2273  *
2274  * Return:
2275  *     %false - we are done with this request
2276  *     %true  - still buffers pending for this request
2277  **/
2278 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2279 {
2280         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2281 }
2282 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2283
2284 /**
2285  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2286  * @rq: the request to finish
2287  * @error: %0 for success, < %0 for error
2288  *
2289  * Description:
2290  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2291  */
2292 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2293 {
2294         bool pending;
2295         unsigned int bidi_bytes = 0;
2296
2297         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2298                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2299
2300         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2301         BUG_ON(pending);
2302 }
2303 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2304
2305 /**
2306  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2307  * @rq: the request to finish the current chunk for
2308  * @error: %0 for success, < %0 for error
2309  *
2310  * Description:
2311  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2312  *     be called with queue lock held.
2313  *
2314  * Return:
2315  *     %false - we are done with this request
2316  *     %true  - still buffers pending for this request
2317  */
2318 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2319 {
2320         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2321 }
2322 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2323
2324 /**
2325  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2326  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2327  * @error: must be negative errno
2328  *
2329  * Description:
2330  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2331  *     with queue lock held.
2332  *
2333  * Return:
2334  *     %false - we are done with this request
2335  *     %true  - still buffers pending for this request
2336  */
2337 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2338 {
2339         WARN_ON(error >= 0);
2340         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2341 }
2342 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2343
2344 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2345                      struct bio *bio)
2346 {
2347         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2348         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_RW;
2349
2350         if (bio_has_data(bio)) {
2351                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2352                 rq->buffer = bio_data(bio);
2353         }
2354         rq->__data_len = bio->bi_size;
2355         rq->bio = rq->biotail = bio;
2356
2357         if (bio->bi_bdev)
2358                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2359 }
2360
2361 /**
2362  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2363  * @q : the queue of the device being checked
2364  *
2365  * Description:
2366  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2367  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2368  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2369  *
2370  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2371  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2372  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2373  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2374  *    on burst I/O load.
2375  *
2376  * Return:
2377  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2378  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2379  */
2380 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2381 {
2382         if (q->lld_busy_fn)
2383                 return q->lld_busy_fn(q);
2384
2385         return 0;
2386 }
2387 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2388
2389 /**
2390  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2391  * @rq: the clone request to be cleaned up
2392  *
2393  * Description:
2394  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2395  */
2396 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2397 {
2398         struct bio *bio;
2399
2400         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2401                 rq->bio = bio->bi_next;
2402
2403                 bio_put(bio);
2404         }
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2407
2408 /*
2409  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2410  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2411  */
2412 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2413 {
2414         dst->cpu = src->cpu;
2415         dst->cmd_flags = (rq_data_dir(src) | REQ_NOMERGE);
2416         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2417         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2418         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2419         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2420         dst->ioprio = src->ioprio;
2421         dst->extra_len = src->extra_len;
2422 }
2423
2424 /**
2425  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2426  * @rq: the request to be setup
2427  * @rq_src: original request to be cloned
2428  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2429  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2430  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2431  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2432  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2433  *
2434  * Description:
2435  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2436  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2437  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2438  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2439  *     and the cloned bios just point same pages.
2440  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2441  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2442  */
2443 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2444                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2445                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2446                       void *data)
2447 {
2448         struct bio *bio, *bio_src;
2449
2450         if (!bs)
2451                 bs = fs_bio_set;
2452
2453         blk_rq_init(NULL, rq);
2454
2455         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2456                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2457                 if (!bio)
2458                         goto free_and_out;
2459
2460                 __bio_clone(bio, bio_src);
2461
2462                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2463                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2464                         goto free_and_out;
2465
2466                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2467                         goto free_and_out;
2468
2469                 if (rq->bio) {
2470                         rq->biotail->bi_next = bio;
2471                         rq->biotail = bio;
2472                 } else
2473                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2474         }
2475
2476         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2477
2478         return 0;
2479
2480 free_and_out:
2481         if (bio)
2482                 bio_free(bio, bs);
2483         blk_rq_unprep_clone(rq);
2484
2485         return -ENOMEM;
2486 }
2487 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2488
2489 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2490 {
2491         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2492 }
2493 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2494
2495 int __init blk_dev_init(void)
2496 {
2497         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2498                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2499
2500         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2501         if (!kblockd_workqueue)
2502                 panic("Failed to create kblockd\n");
2503
2504         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2505                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2506
2507         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2508                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2509
2510         return 0;
2511 }
2512