block: remove per-queue plugging
[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 #include <linux/list_sort.h>
31
32 #define CREATE_TRACE_POINTS
33 #include <trace/events/block.h>
34
35 #include "blk.h"
36
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
39 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
40
41 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
42
43 /*
44  * For the allocated request tables
45  */
46 static struct kmem_cache *request_cachep;
47
48 /*
49  * For queue allocation
50  */
51 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
52
53 /*
54  * Controlling structure to kblockd
55  */
56 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
57
58 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
59 {
60         struct hd_struct *part;
61         int rw = rq_data_dir(rq);
62         int cpu;
63
64         if (!blk_do_io_stat(rq))
65                 return;
66
67         cpu = part_stat_lock();
68
69         if (!new_io) {
70                 part = rq->part;
71                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
72         } else {
73                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
74                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
75                         /*
76                          * The partition is already being removed,
77                          * the request will be accounted on the disk only
78                          *
79                          * We take a reference on disk->part0 although that
80                          * partition will never be deleted, so we can treat
81                          * it as any other partition.
82                          */
83                         part = &rq->rq_disk->part0;
84                         hd_struct_get(part);
85                 }
86                 part_round_stats(cpu, part);
87                 part_inc_in_flight(part, rw);
88                 rq->part = part;
89         }
90
91         part_stat_unlock();
92 }
93
94 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
95 {
96         int nr;
97
98         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
99         if (nr > q->nr_requests)
100                 nr = q->nr_requests;
101         q->nr_congestion_on = nr;
102
103         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
104         if (nr < 1)
105                 nr = 1;
106         q->nr_congestion_off = nr;
107 }
108
109 /**
110  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
111  * @bdev:       device
112  *
113  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
114  * backing_dev_info
115  *
116  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
117  */
118 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
119 {
120         struct backing_dev_info *ret = NULL;
121         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
122
123         if (q)
124                 ret = &q->backing_dev_info;
125         return ret;
126 }
127 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
128
129 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
130 {
131         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
132
133         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
134         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
135         rq->cpu = -1;
136         rq->q = q;
137         rq->__sector = (sector_t) -1;
138         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
139         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
140         rq->cmd = rq->__cmd;
141         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
142         rq->tag = -1;
143         rq->ref_count = 1;
144         rq->start_time = jiffies;
145         set_start_time_ns(rq);
146         rq->part = NULL;
147 }
148 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
149
150 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
151                           unsigned int nbytes, int error)
152 {
153         if (error)
154                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
155         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
156                 error = -EIO;
157
158         if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
159                 printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
160                        __func__, nbytes, bio->bi_size);
161                 nbytes = bio->bi_size;
162         }
163
164         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
165                 set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
166
167         bio->bi_size -= nbytes;
168         bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
169
170         if (bio_integrity(bio))
171                 bio_integrity_advance(bio, nbytes);
172
173         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
174         if (bio->bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
175                 bio_endio(bio, error);
176 }
177
178 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
179 {
180         int bit;
181
182         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
183                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
184                 rq->cmd_flags);
185
186         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
187                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
188                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
189         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
190                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
191
192         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
193                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
194                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
195                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
196                 printk("\n");
197         }
198 }
199 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
200
201 /*
202  * Make sure that plugs that were pending when this function was entered,
203  * are now complete and requests pushed to the queue.
204 */
205 static inline void queue_sync_plugs(struct request_queue *q)
206 {
207         /*
208          * If the current process is plugged and has barriers submitted,
209          * we will livelock if we don't unplug first.
210          */
211         blk_flush_plug(current);
212 }
213
214 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
215 {
216         struct request_queue *q;
217
218         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
219         spin_lock_irq(q->queue_lock);
220         __blk_run_queue(q);
221         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
222 }
223
224 /**
225  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
226  * @q:          The &struct request_queue in question
227  * @msecs:      Delay in msecs
228  *
229  * Description:
230  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
231  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
232  *   restarted around the specified time.
233  */
234 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
235 {
236         schedule_delayed_work(&q->delay_work, msecs_to_jiffies(msecs));
237 }
238 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
239
240 /**
241  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
242  * @q:    The &struct request_queue in question
243  *
244  * Description:
245  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
246  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
247  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
248  **/
249 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
250 {
251         WARN_ON(!irqs_disabled());
252
253         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
254         __blk_run_queue(q);
255 }
256 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
257
258 /**
259  * blk_stop_queue - stop a queue
260  * @q:    The &struct request_queue in question
261  *
262  * Description:
263  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
264  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
265  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
266  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
267  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
268  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
269  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
270  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
271  **/
272 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
273 {
274         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
275         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
276 }
277 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
278
279 /**
280  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
281  * @q: the queue
282  *
283  * Description:
284  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
285  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
286  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
287  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
288  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
289  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
290  *     this function.
291  *
292  */
293 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
294 {
295         del_timer_sync(&q->timeout);
296         throtl_shutdown_timer_wq(q);
297         cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
298         queue_sync_plugs(q);
299 }
300 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
301
302 /**
303  * __blk_run_queue - run a single device queue
304  * @q:  The queue to run
305  *
306  * Description:
307  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
308  *    held and interrupts disabled.
309  *
310  */
311 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
312 {
313         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
314                 return;
315
316         /*
317          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
318          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
319          */
320         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
321                 q->request_fn(q);
322                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
323         } else
324                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
325 }
326 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
327
328 /**
329  * blk_run_queue - run a single device queue
330  * @q: The queue to run
331  *
332  * Description:
333  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
334  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
335  */
336 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
337 {
338         unsigned long flags;
339
340         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
341         __blk_run_queue(q);
342         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
343 }
344 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
345
346 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
347 {
348         kobject_put(&q->kobj);
349 }
350
351 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
352 {
353         /*
354          * We know we have process context here, so we can be a little
355          * cautious and ensure that pending block actions on this device
356          * are done before moving on. Going into this function, we should
357          * not have processes doing IO to this device.
358          */
359         blk_sync_queue(q);
360
361         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
362         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
363         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
364         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
365
366         if (q->elevator)
367                 elevator_exit(q->elevator);
368
369         blk_put_queue(q);
370 }
371 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
372
373 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
374 {
375         struct request_list *rl = &q->rq;
376
377         if (unlikely(rl->rq_pool))
378                 return 0;
379
380         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
381         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
382         rl->elvpriv = 0;
383         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
384         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
385
386         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
387                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
388
389         if (!rl->rq_pool)
390                 return -ENOMEM;
391
392         return 0;
393 }
394
395 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
396 {
397         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
398 }
399 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
400
401 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
402 {
403         struct request_queue *q;
404         int err;
405
406         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
407                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
408         if (!q)
409                 return NULL;
410
411         q->backing_dev_info.ra_pages =
412                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
413         q->backing_dev_info.state = 0;
414         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
415         q->backing_dev_info.name = "block";
416
417         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
418         if (err) {
419                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
420                 return NULL;
421         }
422
423         if (blk_throtl_init(q)) {
424                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
425                 return NULL;
426         }
427
428         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
429                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
430         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
431         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
432         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
433         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
434         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
435         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
436
437         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
438
439         mutex_init(&q->sysfs_lock);
440         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
441
442         return q;
443 }
444 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
445
446 /**
447  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
448  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
449  *        placed on the queue.
450  * @lock: Request queue spin lock
451  *
452  * Description:
453  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
454  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
455  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
456  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
457  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
458  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
459  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
460  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
461  *
462  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
463  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
464  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
465  *    get dealt with eventually.
466  *
467  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
468  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
469  *    disabling is needed for it.
470  *
471  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
472  *    it didn't succeed.
473  *
474  * Note:
475  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
476  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
477  **/
478
479 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
480 {
481         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
482 }
483 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
484
485 struct request_queue *
486 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
487 {
488         struct request_queue *uninit_q, *q;
489
490         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
491         if (!uninit_q)
492                 return NULL;
493
494         q = blk_init_allocated_queue_node(uninit_q, rfn, lock, node_id);
495         if (!q)
496                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
497
498         return q;
499 }
500 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
501
502 struct request_queue *
503 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
504                          spinlock_t *lock)
505 {
506         return blk_init_allocated_queue_node(q, rfn, lock, -1);
507 }
508 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
509
510 struct request_queue *
511 blk_init_allocated_queue_node(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
512                               spinlock_t *lock, int node_id)
513 {
514         if (!q)
515                 return NULL;
516
517         q->node = node_id;
518         if (blk_init_free_list(q))
519                 return NULL;
520
521         q->request_fn           = rfn;
522         q->prep_rq_fn           = NULL;
523         q->unprep_rq_fn         = NULL;
524         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
525         q->queue_lock           = lock;
526
527         /*
528          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
529          */
530         blk_queue_make_request(q, __make_request);
531
532         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
533
534         /*
535          * all done
536          */
537         if (!elevator_init(q, NULL)) {
538                 blk_queue_congestion_threshold(q);
539                 return q;
540         }
541
542         return NULL;
543 }
544 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue_node);
545
546 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
547 {
548         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
549                 kobject_get(&q->kobj);
550                 return 0;
551         }
552
553         return 1;
554 }
555
556 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
557 {
558         BUG_ON(rq->cmd_flags & REQ_ON_PLUG);
559
560         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
561                 elv_put_request(q, rq);
562         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
563 }
564
565 static struct request *
566 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
567 {
568         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
569
570         if (!rq)
571                 return NULL;
572
573         blk_rq_init(q, rq);
574
575         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
576
577         if (priv) {
578                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
579                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
580                         return NULL;
581                 }
582                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
583         }
584
585         return rq;
586 }
587
588 /*
589  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
590  * should be given priority access to a request.
591  */
592 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
593 {
594         if (!ioc)
595                 return 0;
596
597         /*
598          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
599          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
600          * lose wakeups.
601          */
602         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
603                 (ioc->nr_batch_requests > 0
604                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
605 }
606
607 /*
608  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
609  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
610  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
611  * a nice run.
612  */
613 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
614 {
615         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
616                 return;
617
618         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
619         ioc->last_waited = jiffies;
620 }
621
622 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
623 {
624         struct request_list *rl = &q->rq;
625
626         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
627                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
628
629         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
630                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
631                         wake_up(&rl->wait[sync]);
632
633                 blk_clear_queue_full(q, sync);
634         }
635 }
636
637 /*
638  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
639  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
640  */
641 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
642 {
643         struct request_list *rl = &q->rq;
644
645         rl->count[sync]--;
646         if (priv)
647                 rl->elvpriv--;
648
649         __freed_request(q, sync);
650
651         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
652                 __freed_request(q, sync ^ 1);
653 }
654
655 /*
656  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
657  * request associated with @bio.
658  */
659 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
660 {
661         if (!bio)
662                 return true;
663
664         /*
665          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
666          * This allows a request to share the flush and elevator data.
667          */
668         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
669                 return false;
670
671         return true;
672 }
673
674 /*
675  * Get a free request, queue_lock must be held.
676  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
677  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
678  */
679 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
680                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
681 {
682         struct request *rq = NULL;
683         struct request_list *rl = &q->rq;
684         struct io_context *ioc = NULL;
685         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
686         int may_queue, priv = 0;
687
688         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
689         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
690                 goto rq_starved;
691
692         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
693                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
694                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
695                         /*
696                          * The queue will fill after this allocation, so set
697                          * it as full, and mark this process as "batching".
698                          * This process will be allowed to complete a batch of
699                          * requests, others will be blocked.
700                          */
701                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
702                                 ioc_set_batching(q, ioc);
703                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
704                         } else {
705                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
706                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
707                                         /*
708                                          * The queue is full and the allocating
709                                          * process is not a "batcher", and not
710                                          * exempted by the IO scheduler
711                                          */
712                                         goto out;
713                                 }
714                         }
715                 }
716                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
717         }
718
719         /*
720          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
721          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
722          * allocated with any setting of ->nr_requests
723          */
724         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
725                 goto out;
726
727         rl->count[is_sync]++;
728         rl->starved[is_sync] = 0;
729
730         if (blk_rq_should_init_elevator(bio)) {
731                 priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
732                 if (priv)
733                         rl->elvpriv++;
734         }
735
736         if (blk_queue_io_stat(q))
737                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
738         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
739
740         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
741         if (unlikely(!rq)) {
742                 /*
743                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
744                  * we might have messed up.
745                  *
746                  * Allocating task should really be put onto the front of the
747                  * wait queue, but this is pretty rare.
748                  */
749                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
750                 freed_request(q, is_sync, priv);
751
752                 /*
753                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
754                  * requests for this direction was pending, mark us starved
755                  * so that freeing of a request in the other direction will
756                  * notice us. another possible fix would be to split the
757                  * rq mempool into READ and WRITE
758                  */
759 rq_starved:
760                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
761                         rl->starved[is_sync] = 1;
762
763                 goto out;
764         }
765
766         /*
767          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
768          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
769          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
770          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
771          */
772         if (ioc_batching(q, ioc))
773                 ioc->nr_batch_requests--;
774
775         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
776 out:
777         return rq;
778 }
779
780 /*
781  * No available requests for this queue, wait for some requests to become
782  * available.
783  *
784  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
785  */
786 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
787                                         struct bio *bio)
788 {
789         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
790         struct request *rq;
791
792         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
793         while (!rq) {
794                 DEFINE_WAIT(wait);
795                 struct io_context *ioc;
796                 struct request_list *rl = &q->rq;
797
798                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
799                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
800
801                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
802
803                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
804                 io_schedule();
805
806                 /*
807                  * After sleeping, we become a "batching" process and
808                  * will be able to allocate at least one request, and
809                  * up to a big batch of them for a small period time.
810                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
811                  */
812                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
813                 ioc_set_batching(q, ioc);
814
815                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
816                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
817
818                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
819         };
820
821         return rq;
822 }
823
824 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
825 {
826         struct request *rq;
827
828         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
829
830         spin_lock_irq(q->queue_lock);
831         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
832                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
833         } else {
834                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
835                 if (!rq)
836                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
837         }
838         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
839
840         return rq;
841 }
842 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
843
844 /**
845  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
846  * @q: target request queue
847  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
848  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
849  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
850  *
851  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
852  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
853  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
854  * the I/O transfer.
855  *
856  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
857  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
858  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
859  * are properly set accordingly)
860  *
861  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
862  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
863  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
864  * BUG.
865  *
866  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
867  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
868  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
869  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
870  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
871  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
872  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
873  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
874  */
875 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
876                                  gfp_t gfp_mask)
877 {
878         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
879
880         if (unlikely(!rq))
881                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
882
883         for_each_bio(bio) {
884                 struct bio *bounce_bio = bio;
885                 int ret;
886
887                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
888                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
889                 if (unlikely(ret)) {
890                         blk_put_request(rq);
891                         return ERR_PTR(ret);
892                 }
893         }
894
895         return rq;
896 }
897 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
898
899 /**
900  * blk_requeue_request - put a request back on queue
901  * @q:          request queue where request should be inserted
902  * @rq:         request to be inserted
903  *
904  * Description:
905  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
906  *    more, when that condition happens we need to put the request back
907  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
908  */
909 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
910 {
911         blk_delete_timer(rq);
912         blk_clear_rq_complete(rq);
913         trace_block_rq_requeue(q, rq);
914
915         if (blk_rq_tagged(rq))
916                 blk_queue_end_tag(q, rq);
917
918         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
919
920         elv_requeue_request(q, rq);
921 }
922 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
923
924 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
925                              int where)
926 {
927         drive_stat_acct(rq, 1);
928         __elv_add_request(q, rq, where);
929 }
930
931 /**
932  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
933  * @q:          request queue where request should be inserted
934  * @rq:         request to be inserted
935  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
936  * @data:       private data
937  *
938  * Description:
939  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
940  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
941  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
942  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
943  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
944  *
945  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
946  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
947  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
948  *    host that is unable to accept a particular command.
949  */
950 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
951                         int at_head, void *data)
952 {
953         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
954         unsigned long flags;
955
956         /*
957          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
958          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
959          * barrier
960          */
961         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
962
963         rq->special = data;
964
965         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
966
967         /*
968          * If command is tagged, release the tag
969          */
970         if (blk_rq_tagged(rq))
971                 blk_queue_end_tag(q, rq);
972
973         add_acct_request(q, rq, where);
974         __blk_run_queue(q);
975         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
976 }
977 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
978
979 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
980                                     unsigned long now)
981 {
982         if (now == part->stamp)
983                 return;
984
985         if (part_in_flight(part)) {
986                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
987                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
988                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
989         }
990         part->stamp = now;
991 }
992
993 /**
994  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
995  * @cpu: cpu number for stats access
996  * @part: target partition
997  *
998  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
999  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1000  * time it has been in this state for.
1001  *
1002  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1003  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1004  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1005  * function to do a round-off before returning the results when reading
1006  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1007  * the current jiffies and restarts the counters again.
1008  */
1009 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1010 {
1011         unsigned long now = jiffies;
1012
1013         if (part->partno)
1014                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1015         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1016 }
1017 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1018
1019 /*
1020  * queue lock must be held
1021  */
1022 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1023 {
1024         if (unlikely(!q))
1025                 return;
1026         if (unlikely(--req->ref_count))
1027                 return;
1028
1029         elv_completed_request(q, req);
1030
1031         /* this is a bio leak */
1032         WARN_ON(req->bio != NULL);
1033
1034         /*
1035          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1036          * it didn't come out of our reserved rq pools
1037          */
1038         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1039                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1040                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1041
1042                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1043                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1044
1045                 blk_free_request(q, req);
1046                 freed_request(q, is_sync, priv);
1047         }
1048 }
1049 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1050
1051 void blk_put_request(struct request *req)
1052 {
1053         unsigned long flags;
1054         struct request_queue *q = req->q;
1055
1056         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1057         __blk_put_request(q, req);
1058         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1059 }
1060 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1061
1062 /**
1063  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1064  * @rq: request to update
1065  * @page: page backing the payload
1066  * @len: length of the payload.
1067  *
1068  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1069  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1070  * itself.
1071  *
1072  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1073  * discard requests should ever use it.
1074  */
1075 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1076                 unsigned int len)
1077 {
1078         struct bio *bio = rq->bio;
1079
1080         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1081         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1082         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1083
1084         bio->bi_size = len;
1085         bio->bi_vcnt = 1;
1086         bio->bi_phys_segments = 1;
1087
1088         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1089         rq->nr_phys_segments = 1;
1090         rq->buffer = bio_data(bio);
1091 }
1092 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1093
1094 static bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1095                                    struct bio *bio)
1096 {
1097         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1098
1099         /*
1100          * Debug stuff, kill later
1101          */
1102         if (!rq_mergeable(req)) {
1103                 blk_dump_rq_flags(req, "back");
1104                 return false;
1105         }
1106
1107         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1108                 return false;
1109
1110         trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1111
1112         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1113                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1114
1115         req->biotail->bi_next = bio;
1116         req->biotail = bio;
1117         req->__data_len += bio->bi_size;
1118         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1119
1120         drive_stat_acct(req, 0);
1121         return true;
1122 }
1123
1124 static bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q,
1125                                     struct request *req, struct bio *bio)
1126 {
1127         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1128         sector_t sector;
1129
1130         /*
1131          * Debug stuff, kill later
1132          */
1133         if (!rq_mergeable(req)) {
1134                 blk_dump_rq_flags(req, "front");
1135                 return false;
1136         }
1137
1138         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1139                 return false;
1140
1141         trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1142
1143         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1144                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1145
1146         sector = bio->bi_sector;
1147
1148         bio->bi_next = req->bio;
1149         req->bio = bio;
1150
1151         /*
1152          * may not be valid. if the low level driver said
1153          * it didn't need a bounce buffer then it better
1154          * not touch req->buffer either...
1155          */
1156         req->buffer = bio_data(bio);
1157         req->__sector = bio->bi_sector;
1158         req->__data_len += bio->bi_size;
1159         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1160
1161         drive_stat_acct(req, 0);
1162         return true;
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Attempts to merge with the plugged list in the current process. Returns
1167  * true if merge was succesful, otherwise false.
1168  */
1169 static bool attempt_plug_merge(struct task_struct *tsk, struct request_queue *q,
1170                                struct bio *bio)
1171 {
1172         struct blk_plug *plug;
1173         struct request *rq;
1174         bool ret = false;
1175
1176         plug = tsk->plug;
1177         if (!plug)
1178                 goto out;
1179
1180         list_for_each_entry_reverse(rq, &plug->list, queuelist) {
1181                 int el_ret;
1182
1183                 if (rq->q != q)
1184                         continue;
1185
1186                 el_ret = elv_try_merge(rq, bio);
1187                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1188                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1189                         if (ret)
1190                                 break;
1191                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1192                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1193                         if (ret)
1194                                 break;
1195                 }
1196         }
1197 out:
1198         return ret;
1199 }
1200
1201 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1202 {
1203         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1204         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1205
1206         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1207         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1208                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1209
1210         req->errors = 0;
1211         req->__sector = bio->bi_sector;
1212         req->ioprio = bio_prio(bio);
1213         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1214 }
1215
1216 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1217 {
1218         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1219         struct blk_plug *plug;
1220         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1221         struct request *req;
1222
1223         /*
1224          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1225          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1226          * ISA dma in theory)
1227          */
1228         blk_queue_bounce(q, &bio);
1229
1230         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1231                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1232                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1233                 goto get_rq;
1234         }
1235
1236         /*
1237          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1238          * any locks.
1239          */
1240         if (attempt_plug_merge(current, q, bio))
1241                 goto out;
1242
1243         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1244
1245         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1246         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1247                 BUG_ON(req->cmd_flags & REQ_ON_PLUG);
1248                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1249                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1250                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1251                         goto out_unlock;
1252                 }
1253         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1254                 BUG_ON(req->cmd_flags & REQ_ON_PLUG);
1255                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1256                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1257                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1258                         goto out_unlock;
1259                 }
1260         }
1261
1262 get_rq:
1263         /*
1264          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1265          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1266          * rq allocator and io schedulers.
1267          */
1268         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1269         if (sync)
1270                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1271
1272         /*
1273          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1274          * Returns with the queue unlocked.
1275          */
1276         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1277
1278         /*
1279          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1280          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1281          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1282          * often, and the elevators are able to handle it.
1283          */
1284         init_request_from_bio(req, bio);
1285
1286         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1287             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE)) {
1288                 req->cpu = blk_cpu_to_group(get_cpu());
1289                 put_cpu();
1290         }
1291
1292         plug = current->plug;
1293         if (plug && !sync) {
1294                 if (!plug->should_sort && !list_empty(&plug->list)) {
1295                         struct request *__rq;
1296
1297                         __rq = list_entry_rq(plug->list.prev);
1298                         if (__rq->q != q)
1299                                 plug->should_sort = 1;
1300                 }
1301                 /*
1302                  * Debug flag, kill later
1303                  */
1304                 req->cmd_flags |= REQ_ON_PLUG;
1305                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1306                 drive_stat_acct(req, 1);
1307         } else {
1308                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1309                 add_acct_request(q, req, where);
1310                 __blk_run_queue(q);
1311 out_unlock:
1312                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1313         }
1314 out:
1315         return 0;
1316 }
1317
1318 /*
1319  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1320  */
1321 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1322 {
1323         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1324
1325         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1326                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1327
1328                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1329                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1330
1331                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1332                                       bdev->bd_dev,
1333                                       bio->bi_sector - p->start_sect);
1334         }
1335 }
1336
1337 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1338 {
1339         char b[BDEVNAME_SIZE];
1340
1341         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1342         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1343                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1344                         bio->bi_rw,
1345                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1346                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1347
1348         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1349 }
1350
1351 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1352
1353 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1354
1355 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1356 {
1357         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1358 }
1359 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1360
1361 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1362 {
1363         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1364
1365         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1366                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1367
1368         return 0;
1369 }
1370
1371 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1372 {
1373         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1374                                         "fail_make_request");
1375 }
1376
1377 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1378
1379 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1380
1381 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1382 {
1383         return 0;
1384 }
1385
1386 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1387
1388 /*
1389  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1390  */
1391 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1392 {
1393         sector_t maxsector;
1394
1395         if (!nr_sectors)
1396                 return 0;
1397
1398         /* Test device or partition size, when known. */
1399         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1400         if (maxsector) {
1401                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1402
1403                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1404                         /*
1405                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1406                          * without checking the size of the device, e.g., when
1407                          * mounting a device.
1408                          */
1409                         handle_bad_sector(bio);
1410                         return 1;
1411                 }
1412         }
1413
1414         return 0;
1415 }
1416
1417 /**
1418  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1419  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1420  *
1421  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1422  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1423  * to be done.
1424  *
1425  * generic_make_request() does not return any status.  The
1426  * success/failure status of the request, along with notification of
1427  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1428  * function described (one day) else where.
1429  *
1430  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1431  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1432  * set to describe the device address, and the
1433  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1434  * completion notification should be signaled.
1435  *
1436  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1437  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1438  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1439  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1440  */
1441 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1442 {
1443         struct request_queue *q;
1444         sector_t old_sector;
1445         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1446         dev_t old_dev;
1447         int err = -EIO;
1448
1449         might_sleep();
1450
1451         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1452                 goto end_io;
1453
1454         /*
1455          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1456          * still free to implement/resolve their own stacking
1457          * by explicitly returning 0)
1458          *
1459          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1460          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1461          */
1462         old_sector = -1;
1463         old_dev = 0;
1464         do {
1465                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1466
1467                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1468                 if (unlikely(!q)) {
1469                         printk(KERN_ERR
1470                                "generic_make_request: Trying to access "
1471                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1472                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1473                                 (long long) bio->bi_sector);
1474                         goto end_io;
1475                 }
1476
1477                 if (unlikely(!(bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1478                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1479                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1480                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1481                                bio_sectors(bio),
1482                                queue_max_hw_sectors(q));
1483                         goto end_io;
1484                 }
1485
1486                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1487                         goto end_io;
1488
1489                 if (should_fail_request(bio))
1490                         goto end_io;
1491
1492                 /*
1493                  * If this device has partitions, remap block n
1494                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1495                  */
1496                 blk_partition_remap(bio);
1497
1498                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1499                         goto end_io;
1500
1501                 if (old_sector != -1)
1502                         trace_block_bio_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1503
1504                 old_sector = bio->bi_sector;
1505                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1506
1507                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1508                         goto end_io;
1509
1510                 /*
1511                  * Filter flush bio's early so that make_request based
1512                  * drivers without flush support don't have to worry
1513                  * about them.
1514                  */
1515                 if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1516                         bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1517                         if (!nr_sectors) {
1518                                 err = 0;
1519                                 goto end_io;
1520                         }
1521                 }
1522
1523                 if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1524                     (!blk_queue_discard(q) ||
1525                      ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) &&
1526                       !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1527                         err = -EOPNOTSUPP;
1528                         goto end_io;
1529                 }
1530
1531                 blk_throtl_bio(q, &bio);
1532
1533                 /*
1534                  * If bio = NULL, bio has been throttled and will be submitted
1535                  * later.
1536                  */
1537                 if (!bio)
1538                         break;
1539
1540                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1541
1542                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1543         } while (ret);
1544
1545         return;
1546
1547 end_io:
1548         bio_endio(bio, err);
1549 }
1550
1551 /*
1552  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1553  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1554  * So use current->bio_list to keep a list of requests
1555  * submited by a make_request_fn function.
1556  * current->bio_list is also used as a flag to say if
1557  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1558  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1559  * then a make_request is active, and new requests should be added
1560  * at the tail
1561  */
1562 void generic_make_request(struct bio *bio)
1563 {
1564         struct bio_list bio_list_on_stack;
1565
1566         if (current->bio_list) {
1567                 /* make_request is active */
1568                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1569                 return;
1570         }
1571         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1572          * explanation.
1573          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1574          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1575          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1576          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1577          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1578          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1579          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1580          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1581          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1582          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1583          * bio_list, and call into __generic_make_request again.
1584          *
1585          * The loop was structured like this to make only one call to
1586          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1587          * inlined) and to keep the structure simple.
1588          */
1589         BUG_ON(bio->bi_next);
1590         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1591         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1592         do {
1593                 __generic_make_request(bio);
1594                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1595         } while (bio);
1596         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1597 }
1598 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1599
1600 /**
1601  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1602  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1603  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1604  *
1605  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1606  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1607  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1608  *
1609  */
1610 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1611 {
1612         int count = bio_sectors(bio);
1613
1614         bio->bi_rw |= rw;
1615
1616         /*
1617          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1618          * go through the normal accounting stuff before submission.
1619          */
1620         if (bio_has_data(bio) && !(rw & REQ_DISCARD)) {
1621                 if (rw & WRITE) {
1622                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1623                 } else {
1624                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1625                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1626                 }
1627
1628                 if (unlikely(block_dump)) {
1629                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1630                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1631                         current->comm, task_pid_nr(current),
1632                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1633                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1634                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1635                                 count);
1636                 }
1637         }
1638
1639         generic_make_request(bio);
1640 }
1641 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1642
1643 /**
1644  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1645  * @q:  the queue
1646  * @rq: the request being checked
1647  *
1648  * Description:
1649  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1650  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1651  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1652  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1653  *    the insertion using this generic function.
1654  *
1655  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1656  *    in some cases below, so export this function.
1657  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1658  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1659  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1660  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1661  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1662  *    when submitting requests.
1663  */
1664 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1665 {
1666         if (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)
1667                 return 0;
1668
1669         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1670             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1671                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1672                 return -EIO;
1673         }
1674
1675         /*
1676          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1677          * may differ from that of other stacking queues.
1678          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1679          * limitation.
1680          */
1681         blk_recalc_rq_segments(rq);
1682         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1683                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1684                 return -EIO;
1685         }
1686
1687         return 0;
1688 }
1689 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1690
1691 /**
1692  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1693  * @q:  the queue to submit the request
1694  * @rq: the request being queued
1695  */
1696 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1697 {
1698         unsigned long flags;
1699
1700         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1701                 return -EIO;
1702
1703 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1704         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1705             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1706                 return -EIO;
1707 #endif
1708
1709         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1710
1711         /*
1712          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1713          * because it will be linked to another request_queue
1714          */
1715         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1716
1717         add_acct_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK);
1718         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1719
1720         return 0;
1721 }
1722 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1723
1724 /**
1725  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1726  * @rq: request to examine
1727  *
1728  * Description:
1729  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1730  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1731  *     can be failed from the beginning of the request without
1732  *     crossing into area which need to be retried further.
1733  *
1734  * Return:
1735  *     The number of bytes to fail.
1736  *
1737  * Context:
1738  *     queue_lock must be held.
1739  */
1740 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1741 {
1742         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1743         unsigned int bytes = 0;
1744         struct bio *bio;
1745
1746         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1747                 return blk_rq_bytes(rq);
1748
1749         /*
1750          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1751          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1752          * which have all the failfast bits that the first one has -
1753          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1754          * one.
1755          */
1756         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1757                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1758                         break;
1759                 bytes += bio->bi_size;
1760         }
1761
1762         /* this could lead to infinite loop */
1763         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1764         return bytes;
1765 }
1766 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1767
1768 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1769 {
1770         if (blk_do_io_stat(req)) {
1771                 const int rw = rq_data_dir(req);
1772                 struct hd_struct *part;
1773                 int cpu;
1774
1775                 cpu = part_stat_lock();
1776                 part = req->part;
1777                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1778                 part_stat_unlock();
1779         }
1780 }
1781
1782 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1783 {
1784         /*
1785          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1786          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1787          * containing request is enough.
1788          */
1789         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
1790                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1791                 const int rw = rq_data_dir(req);
1792                 struct hd_struct *part;
1793                 int cpu;
1794
1795                 cpu = part_stat_lock();
1796                 part = req->part;
1797
1798                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1799                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1800                 part_round_stats(cpu, part);
1801                 part_dec_in_flight(part, rw);
1802
1803                 hd_struct_put(part);
1804                 part_stat_unlock();
1805         }
1806 }
1807
1808 /**
1809  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1810  * @q: request queue to peek at
1811  *
1812  * Description:
1813  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1814  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1815  *     processing it.
1816  *
1817  * Return:
1818  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1819  *     otherwise.
1820  *
1821  * Context:
1822  *     queue_lock must be held.
1823  */
1824 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1825 {
1826         struct request *rq;
1827         int ret;
1828
1829         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1830                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1831                         /*
1832                          * This is the first time the device driver
1833                          * sees this request (possibly after
1834                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1835                          */
1836                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
1837                                 elv_activate_rq(q, rq);
1838
1839                         /*
1840                          * just mark as started even if we don't start
1841                          * it, a request that has been delayed should
1842                          * not be passed by new incoming requests
1843                          */
1844                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1845                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1846                 }
1847
1848                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1849                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1850                         q->boundary_rq = NULL;
1851                 }
1852
1853                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1854                         break;
1855
1856                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1857                         /*
1858                          * make sure space for the drain appears we
1859                          * know we can do this because max_hw_segments
1860                          * has been adjusted to be one fewer than the
1861                          * device can handle
1862                          */
1863                         rq->nr_phys_segments++;
1864                 }
1865
1866                 if (!q->prep_rq_fn)
1867                         break;
1868
1869                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1870                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1871                         break;
1872                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1873                         /*
1874                          * the request may have been (partially) prepped.
1875                          * we need to keep this request in the front to
1876                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1877                          * prevent other fs requests from passing this one.
1878                          */
1879                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1880                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1881                                 /*
1882                                  * remove the space for the drain we added
1883                                  * so that we don't add it again
1884                                  */
1885                                 --rq->nr_phys_segments;
1886                         }
1887
1888                         rq = NULL;
1889                         break;
1890                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1891                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1892                         /*
1893                          * Mark this request as started so we don't trigger
1894                          * any debug logic in the end I/O path.
1895                          */
1896                         blk_start_request(rq);
1897                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1898                 } else {
1899                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1900                         break;
1901                 }
1902         }
1903
1904         return rq;
1905 }
1906 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1907
1908 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1909 {
1910         struct request_queue *q = rq->q;
1911
1912         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1913         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1914
1915         list_del_init(&rq->queuelist);
1916
1917         /*
1918          * the time frame between a request being removed from the lists
1919          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1920          * the driver side.
1921          */
1922         if (blk_account_rq(rq)) {
1923                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1924                 set_io_start_time_ns(rq);
1925         }
1926 }
1927
1928 /**
1929  * blk_start_request - start request processing on the driver
1930  * @req: request to dequeue
1931  *
1932  * Description:
1933  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1934  *     request to the driver.
1935  *
1936  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1937  *     call blk_dequeue_request().
1938  *
1939  * Context:
1940  *     queue_lock must be held.
1941  */
1942 void blk_start_request(struct request *req)
1943 {
1944         blk_dequeue_request(req);
1945
1946         /*
1947          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1948          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1949          */
1950         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1951         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1952                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1953
1954         blk_add_timer(req);
1955 }
1956 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1957
1958 /**
1959  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1960  * @q: request queue to fetch a request from
1961  *
1962  * Description:
1963  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1964  *     return and LLD can start processing it immediately.
1965  *
1966  * Return:
1967  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1968  *     otherwise.
1969  *
1970  * Context:
1971  *     queue_lock must be held.
1972  */
1973 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1974 {
1975         struct request *rq;
1976
1977         rq = blk_peek_request(q);
1978         if (rq)
1979                 blk_start_request(rq);
1980         return rq;
1981 }
1982 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
1983
1984 /**
1985  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1986  * @req:      the request being processed
1987  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1988  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1989  *
1990  * Description:
1991  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1992  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1993  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1994  *
1995  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1996  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1997  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
1998  *
1999  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2000  *     %false return from this function.
2001  *
2002  * Return:
2003  *     %false - this request doesn't have any more data
2004  *     %true  - this request has more data
2005  **/
2006 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2007 {
2008         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2009         struct bio *bio;
2010
2011         if (!req->bio)
2012                 return false;
2013
2014         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2015
2016         /*
2017          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2018          * and each partial completion should be handled separately.
2019          * Reset per-request error on each partial completion.
2020          *
2021          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2022          * low level drivers do what they see fit.
2023          */
2024         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2025                 req->errors = 0;
2026
2027         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2028             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2029                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
2030                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
2031                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2032         }
2033
2034         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2035
2036         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2037         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2038                 int nbytes;
2039
2040                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2041                         req->bio = bio->bi_next;
2042                         nbytes = bio->bi_size;
2043                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2044                         next_idx = 0;
2045                         bio_nbytes = 0;
2046                 } else {
2047                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2048
2049                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2050                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2051                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2052                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2053                                 break;
2054                         }
2055
2056                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2057                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2058
2059                         /*
2060                          * not a complete bvec done
2061                          */
2062                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2063                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2064                                 total_bytes += nr_bytes;
2065                                 break;
2066                         }
2067
2068                         /*
2069                          * advance to the next vector
2070                          */
2071                         next_idx++;
2072                         bio_nbytes += nbytes;
2073                 }
2074
2075                 total_bytes += nbytes;
2076                 nr_bytes -= nbytes;
2077
2078                 bio = req->bio;
2079                 if (bio) {
2080                         /*
2081                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2082                          */
2083                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2084                                 break;
2085                 }
2086         }
2087
2088         /*
2089          * completely done
2090          */
2091         if (!req->bio) {
2092                 /*
2093                  * Reset counters so that the request stacking driver
2094                  * can find how many bytes remain in the request
2095                  * later.
2096                  */
2097                 req->__data_len = 0;
2098                 return false;
2099         }
2100
2101         /*
2102          * if the request wasn't completed, update state
2103          */
2104         if (bio_nbytes) {
2105                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2106                 bio->bi_idx += next_idx;
2107                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2108                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2109         }
2110
2111         req->__data_len -= total_bytes;
2112         req->buffer = bio_data(req->bio);
2113
2114         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2115         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS || (req->cmd_flags & REQ_DISCARD))
2116                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2117
2118         /* mixed attributes always follow the first bio */
2119         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2120                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2121                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2122         }
2123
2124         /*
2125          * If total number of sectors is less than the first segment
2126          * size, something has gone terribly wrong.
2127          */
2128         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2129                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2130                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2131         }
2132
2133         /* recalculate the number of segments */
2134         blk_recalc_rq_segments(req);
2135
2136         return true;
2137 }
2138 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2139
2140 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2141                                     unsigned int nr_bytes,
2142                                     unsigned int bidi_bytes)
2143 {
2144         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2145                 return true;
2146
2147         /* Bidi request must be completed as a whole */
2148         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2149             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2150                 return true;
2151
2152         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2153                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2154
2155         return false;
2156 }
2157
2158 /**
2159  * blk_unprep_request - unprepare a request
2160  * @req:        the request
2161  *
2162  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2163  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2164  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2165  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2166  * lock is held when calling this.
2167  */
2168 void blk_unprep_request(struct request *req)
2169 {
2170         struct request_queue *q = req->q;
2171
2172         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2173         if (q->unprep_rq_fn)
2174                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2175 }
2176 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2177
2178 /*
2179  * queue lock must be held
2180  */
2181 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2182 {
2183         if (blk_rq_tagged(req))
2184                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2185
2186         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2187
2188         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2189                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2190
2191         blk_delete_timer(req);
2192
2193         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2194                 blk_unprep_request(req);
2195
2196
2197         blk_account_io_done(req);
2198
2199         if (req->end_io)
2200                 req->end_io(req, error);
2201         else {
2202                 if (blk_bidi_rq(req))
2203                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2204
2205                 __blk_put_request(req->q, req);
2206         }
2207 }
2208
2209 /**
2210  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2211  * @rq:         the request to complete
2212  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2213  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2214  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2215  *
2216  * Description:
2217  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2218  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2219  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2220  *     just ignored.
2221  *
2222  * Return:
2223  *     %false - we are done with this request
2224  *     %true  - still buffers pending for this request
2225  **/
2226 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2227                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2228 {
2229         struct request_queue *q = rq->q;
2230         unsigned long flags;
2231
2232         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2233                 return true;
2234
2235         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2236         blk_finish_request(rq, error);
2237         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2238
2239         return false;
2240 }
2241
2242 /**
2243  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2244  * @rq:         the request to complete
2245  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2246  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2247  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2248  *
2249  * Description:
2250  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2251  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2252  *
2253  * Return:
2254  *     %false - we are done with this request
2255  *     %true  - still buffers pending for this request
2256  **/
2257 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2258                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2259 {
2260         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2261                 return true;
2262
2263         blk_finish_request(rq, error);
2264
2265         return false;
2266 }
2267
2268 /**
2269  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2270  * @rq:       the request being processed
2271  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2272  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2273  *
2274  * Description:
2275  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2276  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2277  *
2278  * Return:
2279  *     %false - we are done with this request
2280  *     %true  - still buffers pending for this request
2281  **/
2282 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2283 {
2284         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2285 }
2286 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2287
2288 /**
2289  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2290  * @rq: the request to finish
2291  * @error: %0 for success, < %0 for error
2292  *
2293  * Description:
2294  *     Completely finish @rq.
2295  */
2296 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2297 {
2298         bool pending;
2299         unsigned int bidi_bytes = 0;
2300
2301         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2302                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2303
2304         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2305         BUG_ON(pending);
2306 }
2307 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2308
2309 /**
2310  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2311  * @rq: the request to finish the current chunk for
2312  * @error: %0 for success, < %0 for error
2313  *
2314  * Description:
2315  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2316  *
2317  * Return:
2318  *     %false - we are done with this request
2319  *     %true  - still buffers pending for this request
2320  */
2321 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2322 {
2323         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2324 }
2325 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2326
2327 /**
2328  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2329  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2330  * @error: must be negative errno
2331  *
2332  * Description:
2333  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2334  *
2335  * Return:
2336  *     %false - we are done with this request
2337  *     %true  - still buffers pending for this request
2338  */
2339 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2340 {
2341         WARN_ON(error >= 0);
2342         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2343 }
2344 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2345
2346 /**
2347  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2348  * @rq:       the request being processed
2349  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2350  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2351  *
2352  * Description:
2353  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2354  *
2355  * Return:
2356  *     %false - we are done with this request
2357  *     %true  - still buffers pending for this request
2358  **/
2359 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2360 {
2361         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2362 }
2363 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2364
2365 /**
2366  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2367  * @rq: the request to finish
2368  * @error: %0 for success, < %0 for error
2369  *
2370  * Description:
2371  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2372  */
2373 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2374 {
2375         bool pending;
2376         unsigned int bidi_bytes = 0;
2377
2378         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2379                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2380
2381         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2382         BUG_ON(pending);
2383 }
2384 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2385
2386 /**
2387  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2388  * @rq: the request to finish the current chunk for
2389  * @error: %0 for success, < %0 for error
2390  *
2391  * Description:
2392  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2393  *     be called with queue lock held.
2394  *
2395  * Return:
2396  *     %false - we are done with this request
2397  *     %true  - still buffers pending for this request
2398  */
2399 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2400 {
2401         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2402 }
2403 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2404
2405 /**
2406  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2407  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2408  * @error: must be negative errno
2409  *
2410  * Description:
2411  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2412  *     with queue lock held.
2413  *
2414  * Return:
2415  *     %false - we are done with this request
2416  *     %true  - still buffers pending for this request
2417  */
2418 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2419 {
2420         WARN_ON(error >= 0);
2421         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2422 }
2423 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2424
2425 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2426                      struct bio *bio)
2427 {
2428         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2429         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2430
2431         if (bio_has_data(bio)) {
2432                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2433                 rq->buffer = bio_data(bio);
2434         }
2435         rq->__data_len = bio->bi_size;
2436         rq->bio = rq->biotail = bio;
2437
2438         if (bio->bi_bdev)
2439                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2440 }
2441
2442 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2443 /**
2444  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2445  * @rq: the request to be flushed
2446  *
2447  * Description:
2448  *     Flush all pages in @rq.
2449  */
2450 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2451 {
2452         struct req_iterator iter;
2453         struct bio_vec *bvec;
2454
2455         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2456                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2457 }
2458 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2459 #endif
2460
2461 /**
2462  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2463  * @q : the queue of the device being checked
2464  *
2465  * Description:
2466  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2467  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2468  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2469  *
2470  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2471  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2472  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2473  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2474  *    on burst I/O load.
2475  *
2476  * Return:
2477  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2478  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2479  */
2480 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2481 {
2482         if (q->lld_busy_fn)
2483                 return q->lld_busy_fn(q);
2484
2485         return 0;
2486 }
2487 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2488
2489 /**
2490  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2491  * @rq: the clone request to be cleaned up
2492  *
2493  * Description:
2494  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2495  */
2496 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2497 {
2498         struct bio *bio;
2499
2500         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2501                 rq->bio = bio->bi_next;
2502
2503                 bio_put(bio);
2504         }
2505 }
2506 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2507
2508 /*
2509  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2510  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2511  */
2512 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2513 {
2514         dst->cpu = src->cpu;
2515         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2516         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2517         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2518         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2519         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2520         dst->ioprio = src->ioprio;
2521         dst->extra_len = src->extra_len;
2522 }
2523
2524 /**
2525  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2526  * @rq: the request to be setup
2527  * @rq_src: original request to be cloned
2528  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2529  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2530  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2531  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2532  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2533  *
2534  * Description:
2535  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2536  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2537  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2538  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2539  *     and the cloned bios just point same pages.
2540  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2541  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2542  */
2543 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2544                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2545                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2546                       void *data)
2547 {
2548         struct bio *bio, *bio_src;
2549
2550         if (!bs)
2551                 bs = fs_bio_set;
2552
2553         blk_rq_init(NULL, rq);
2554
2555         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2556                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2557                 if (!bio)
2558                         goto free_and_out;
2559
2560                 __bio_clone(bio, bio_src);
2561
2562                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2563                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2564                         goto free_and_out;
2565
2566                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2567                         goto free_and_out;
2568
2569                 if (rq->bio) {
2570                         rq->biotail->bi_next = bio;
2571                         rq->biotail = bio;
2572                 } else
2573                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2574         }
2575
2576         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2577
2578         return 0;
2579
2580 free_and_out:
2581         if (bio)
2582                 bio_free(bio, bs);
2583         blk_rq_unprep_clone(rq);
2584
2585         return -ENOMEM;
2586 }
2587 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2588
2589 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2590 {
2591         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2594
2595 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2596                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2597 {
2598         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2599 }
2600 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2601
2602 #define PLUG_MAGIC      0x91827364
2603
2604 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2605 {
2606         struct task_struct *tsk = current;
2607
2608         plug->magic = PLUG_MAGIC;
2609         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2610         plug->should_sort = 0;
2611
2612         /*
2613          * If this is a nested plug, don't actually assign it. It will be
2614          * flushed on its own.
2615          */
2616         if (!tsk->plug) {
2617                 /*
2618                  * Store ordering should not be needed here, since a potential
2619                  * preempt will imply a full memory barrier
2620                  */
2621                 tsk->plug = plug;
2622         }
2623 }
2624 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
2625
2626 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
2627 {
2628         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
2629         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
2630
2631         return !(rqa->q == rqb->q);
2632 }
2633
2634 static void flush_plug_list(struct blk_plug *plug)
2635 {
2636         struct request_queue *q;
2637         unsigned long flags;
2638         struct request *rq;
2639
2640         BUG_ON(plug->magic != PLUG_MAGIC);
2641
2642         if (list_empty(&plug->list))
2643                 return;
2644
2645         if (plug->should_sort)
2646                 list_sort(NULL, &plug->list, plug_rq_cmp);
2647
2648         q = NULL;
2649         local_irq_save(flags);
2650         while (!list_empty(&plug->list)) {
2651                 rq = list_entry_rq(plug->list.next);
2652                 list_del_init(&rq->queuelist);
2653                 BUG_ON(!(rq->cmd_flags & REQ_ON_PLUG));
2654                 BUG_ON(!rq->q);
2655                 if (rq->q != q) {
2656                         if (q) {
2657                                 __blk_run_queue(q);
2658                                 spin_unlock(q->queue_lock);
2659                         }
2660                         q = rq->q;
2661                         spin_lock(q->queue_lock);
2662                 }
2663                 rq->cmd_flags &= ~REQ_ON_PLUG;
2664
2665                 /*
2666                  * rq is already accounted, so use raw insert
2667                  */
2668                 __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT);
2669         }
2670
2671         if (q) {
2672                 __blk_run_queue(q);
2673                 spin_unlock(q->queue_lock);
2674         }
2675
2676         BUG_ON(!list_empty(&plug->list));
2677         local_irq_restore(flags);
2678 }
2679
2680 static void __blk_finish_plug(struct task_struct *tsk, struct blk_plug *plug)
2681 {
2682         flush_plug_list(plug);
2683
2684         if (plug == tsk->plug)
2685                 tsk->plug = NULL;
2686 }
2687
2688 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
2689 {
2690         if (plug)
2691                 __blk_finish_plug(current, plug);
2692 }
2693 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
2694
2695 void __blk_flush_plug(struct task_struct *tsk, struct blk_plug *plug)
2696 {
2697         __blk_finish_plug(tsk, plug);
2698         tsk->plug = plug;
2699 }
2700 EXPORT_SYMBOL(__blk_flush_plug);
2701
2702 int __init blk_dev_init(void)
2703 {
2704         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2705                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2706
2707         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
2708         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
2709                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
2710         if (!kblockd_workqueue)
2711                 panic("Failed to create kblockd\n");
2712
2713         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2714                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2715
2716         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2717                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2718
2719         return 0;
2720 }