block: avoid unconditionally freeing previously allocated request_queue
[linux-2.6.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30
31 #define CREATE_TRACE_POINTS
32 #include <trace/events/block.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_remap);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
39
40 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
41
42 /*
43  * For the allocated request tables
44  */
45 static struct kmem_cache *request_cachep;
46
47 /*
48  * For queue allocation
49  */
50 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
51
52 /*
53  * Controlling structure to kblockd
54  */
55 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
56
57 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
58 {
59         struct hd_struct *part;
60         int rw = rq_data_dir(rq);
61         int cpu;
62
63         if (!blk_do_io_stat(rq))
64                 return;
65
66         cpu = part_stat_lock();
67         part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
68
69         if (!new_io)
70                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
71         else {
72                 part_round_stats(cpu, part);
73                 part_inc_in_flight(part, rw);
74         }
75
76         part_stat_unlock();
77 }
78
79 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
80 {
81         int nr;
82
83         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
84         if (nr > q->nr_requests)
85                 nr = q->nr_requests;
86         q->nr_congestion_on = nr;
87
88         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
89         if (nr < 1)
90                 nr = 1;
91         q->nr_congestion_off = nr;
92 }
93
94 /**
95  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
96  * @bdev:       device
97  *
98  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
99  * backing_dev_info
100  *
101  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
102  */
103 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
104 {
105         struct backing_dev_info *ret = NULL;
106         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
107
108         if (q)
109                 ret = &q->backing_dev_info;
110         return ret;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
113
114 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
115 {
116         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
117
118         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
119         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
120         rq->cpu = -1;
121         rq->q = q;
122         rq->__sector = (sector_t) -1;
123         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
124         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
125         rq->cmd = rq->__cmd;
126         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
127         rq->tag = -1;
128         rq->ref_count = 1;
129         rq->start_time = jiffies;
130         set_start_time_ns(rq);
131 }
132 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
133
134 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
135                           unsigned int nbytes, int error)
136 {
137         struct request_queue *q = rq->q;
138
139         if (&q->bar_rq != rq) {
140                 if (error)
141                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
142                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
143                         error = -EIO;
144
145                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
146                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
147                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
148                         nbytes = bio->bi_size;
149                 }
150
151                 if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
152                         set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
153
154                 bio->bi_size -= nbytes;
155                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
156
157                 if (bio_integrity(bio))
158                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
159
160                 if (bio->bi_size == 0)
161                         bio_endio(bio, error);
162         } else {
163
164                 /*
165                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
166                  * record the error;
167                  */
168                 if (error && !q->orderr)
169                         q->orderr = error;
170         }
171 }
172
173 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
174 {
175         int bit;
176
177         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
178                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
179                 rq->cmd_flags);
180
181         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
182                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
183                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
184         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
185                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
186
187         if (blk_pc_request(rq)) {
188                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
189                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
190                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
191                 printk("\n");
192         }
193 }
194 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
195
196 /*
197  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
198  * force the transfer to start only after we have put all the requests
199  * on the list.
200  *
201  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
202  * with the queue lock held.
203  */
204 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
205 {
206         WARN_ON(!irqs_disabled());
207
208         /*
209          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
210          * which will restart the queueing
211          */
212         if (blk_queue_stopped(q))
213                 return;
214
215         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
216                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
217                 trace_block_plug(q);
218         }
219 }
220 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
221
222 /**
223  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
224  * @q:    The &struct request_queue to plug
225  *
226  * Description:
227  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
228  *   interrupts.
229  **/
230 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
231 {
232         unsigned long flags;
233
234         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
235         blk_plug_device(q);
236         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
237 }
238 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
239
240 /*
241  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
242  * queue lock held and interrupts disabled.
243  */
244 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
245 {
246         WARN_ON(!irqs_disabled());
247
248         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
249                 return 0;
250
251         del_timer(&q->unplug_timer);
252         return 1;
253 }
254 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
255
256 /*
257  * remove the plug and let it rip..
258  */
259 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
260 {
261         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
262                 return;
263         if (!blk_remove_plug(q) && !blk_queue_nonrot(q))
264                 return;
265
266         q->request_fn(q);
267 }
268
269 /**
270  * generic_unplug_device - fire a request queue
271  * @q:    The &struct request_queue in question
272  *
273  * Description:
274  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
275  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
276  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
277  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
278  *   transfers started.
279  **/
280 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
281 {
282         if (blk_queue_plugged(q)) {
283                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
284                 __generic_unplug_device(q);
285                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
286         }
287 }
288 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
289
290 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
291                                    struct page *page)
292 {
293         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
294
295         blk_unplug(q);
296 }
297
298 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
299 {
300         struct request_queue *q =
301                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
302
303         trace_block_unplug_io(q);
304         q->unplug_fn(q);
305 }
306
307 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
308 {
309         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
310
311         trace_block_unplug_timer(q);
312         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
313 }
314
315 void blk_unplug(struct request_queue *q)
316 {
317         /*
318          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
319          */
320         if (q->unplug_fn) {
321                 trace_block_unplug_io(q);
322                 q->unplug_fn(q);
323         }
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
326
327 /**
328  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
329  * @q:    The &struct request_queue in question
330  *
331  * Description:
332  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
333  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
334  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
335  **/
336 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
337 {
338         WARN_ON(!irqs_disabled());
339
340         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
341         __blk_run_queue(q);
342 }
343 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
344
345 /**
346  * blk_stop_queue - stop a queue
347  * @q:    The &struct request_queue in question
348  *
349  * Description:
350  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
351  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
352  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
353  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
354  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
355  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
356  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
357  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
358  **/
359 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
360 {
361         blk_remove_plug(q);
362         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
363 }
364 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
365
366 /**
367  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
368  * @q: the queue
369  *
370  * Description:
371  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
372  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
373  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
374  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
375  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
376  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
377  *     this function.
378  *
379  */
380 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
381 {
382         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
383         del_timer_sync(&q->timeout);
384         cancel_work_sync(&q->unplug_work);
385 }
386 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
387
388 /**
389  * __blk_run_queue - run a single device queue
390  * @q:  The queue to run
391  *
392  * Description:
393  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
394  *    held and interrupts disabled.
395  *
396  */
397 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
398 {
399         blk_remove_plug(q);
400
401         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
402                 return;
403
404         if (elv_queue_empty(q))
405                 return;
406
407         /*
408          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
409          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
410          */
411         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
412                 q->request_fn(q);
413                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
414         } else {
415                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
416                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
417         }
418 }
419 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
420
421 /**
422  * blk_run_queue - run a single device queue
423  * @q: The queue to run
424  *
425  * Description:
426  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
427  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
428  */
429 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
430 {
431         unsigned long flags;
432
433         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
434         __blk_run_queue(q);
435         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
436 }
437 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
438
439 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
440 {
441         kobject_put(&q->kobj);
442 }
443
444 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
445 {
446         /*
447          * We know we have process context here, so we can be a little
448          * cautious and ensure that pending block actions on this device
449          * are done before moving on. Going into this function, we should
450          * not have processes doing IO to this device.
451          */
452         blk_sync_queue(q);
453
454         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
455         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
456         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
457         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
458
459         if (q->elevator)
460                 elevator_exit(q->elevator);
461
462         blk_put_queue(q);
463 }
464 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
465
466 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
467 {
468         struct request_list *rl = &q->rq;
469
470         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
471         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
472         rl->elvpriv = 0;
473         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
474         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
475
476         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
477                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
478
479         if (!rl->rq_pool)
480                 return -ENOMEM;
481
482         return 0;
483 }
484
485 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
486 {
487         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
488 }
489 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
490
491 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
492 {
493         struct request_queue *q;
494         int err;
495
496         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
497                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
498         if (!q)
499                 return NULL;
500
501         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
502         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
503         q->backing_dev_info.ra_pages =
504                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
505         q->backing_dev_info.state = 0;
506         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
507         q->backing_dev_info.name = "block";
508
509         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
510         if (err) {
511                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
512                 return NULL;
513         }
514
515         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
516                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
517         init_timer(&q->unplug_timer);
518         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
519         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
520         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
521
522         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
523
524         mutex_init(&q->sysfs_lock);
525         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
526
527         return q;
528 }
529 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
530
531 /**
532  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
533  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
534  *        placed on the queue.
535  * @lock: Request queue spin lock
536  *
537  * Description:
538  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
539  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
540  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
541  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
542  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
543  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
544  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
545  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
546  *
547  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
548  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
549  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
550  *    get dealt with eventually.
551  *
552  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
553  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
554  *    disabling is needed for it.
555  *
556  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
557  *    it didn't succeed.
558  *
559  * Note:
560  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
561  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
562  **/
563
564 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
565 {
566         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
567 }
568 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
569
570 struct request_queue *
571 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
572 {
573         struct request_queue *uninit_q, *q;
574
575         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
576         if (!uninit_q)
577                 return NULL;
578
579         q = blk_init_allocated_queue_node(uninit_q, rfn, lock, node_id);
580         if (!q)
581                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
582
583         return q;
584 }
585 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
586
587 struct request_queue *
588 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
589                          spinlock_t *lock)
590 {
591         return blk_init_allocated_queue_node(q, rfn, lock, -1);
592 }
593 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
594
595 struct request_queue *
596 blk_init_allocated_queue_node(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
597                               spinlock_t *lock, int node_id)
598 {
599         if (!q)
600                 return NULL;
601
602         q->node = node_id;
603         if (blk_init_free_list(q))
604                 return NULL;
605
606         q->request_fn           = rfn;
607         q->prep_rq_fn           = NULL;
608         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
609         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
610         q->queue_lock           = lock;
611
612         /*
613          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
614          */
615         blk_queue_make_request(q, __make_request);
616
617         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
618
619         /*
620          * all done
621          */
622         if (!elevator_init(q, NULL)) {
623                 blk_queue_congestion_threshold(q);
624                 return q;
625         }
626
627         return NULL;
628 }
629 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue_node);
630
631 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
632 {
633         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
634                 kobject_get(&q->kobj);
635                 return 0;
636         }
637
638         return 1;
639 }
640
641 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
642 {
643         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
644                 elv_put_request(q, rq);
645         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
646 }
647
648 static struct request *
649 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
650 {
651         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
652
653         if (!rq)
654                 return NULL;
655
656         blk_rq_init(q, rq);
657
658         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
659
660         if (priv) {
661                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
662                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
663                         return NULL;
664                 }
665                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
666         }
667
668         return rq;
669 }
670
671 /*
672  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
673  * should be given priority access to a request.
674  */
675 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
676 {
677         if (!ioc)
678                 return 0;
679
680         /*
681          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
682          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
683          * lose wakeups.
684          */
685         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
686                 (ioc->nr_batch_requests > 0
687                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
688 }
689
690 /*
691  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
692  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
693  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
694  * a nice run.
695  */
696 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
697 {
698         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
699                 return;
700
701         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
702         ioc->last_waited = jiffies;
703 }
704
705 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
706 {
707         struct request_list *rl = &q->rq;
708
709         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
710                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
711
712         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
713                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
714                         wake_up(&rl->wait[sync]);
715
716                 blk_clear_queue_full(q, sync);
717         }
718 }
719
720 /*
721  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
722  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
723  */
724 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
725 {
726         struct request_list *rl = &q->rq;
727
728         rl->count[sync]--;
729         if (priv)
730                 rl->elvpriv--;
731
732         __freed_request(q, sync);
733
734         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
735                 __freed_request(q, sync ^ 1);
736 }
737
738 /*
739  * Get a free request, queue_lock must be held.
740  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
741  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
742  */
743 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
744                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
745 {
746         struct request *rq = NULL;
747         struct request_list *rl = &q->rq;
748         struct io_context *ioc = NULL;
749         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
750         int may_queue, priv;
751
752         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
753         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
754                 goto rq_starved;
755
756         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
757                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
758                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
759                         /*
760                          * The queue will fill after this allocation, so set
761                          * it as full, and mark this process as "batching".
762                          * This process will be allowed to complete a batch of
763                          * requests, others will be blocked.
764                          */
765                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
766                                 ioc_set_batching(q, ioc);
767                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
768                         } else {
769                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
770                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
771                                         /*
772                                          * The queue is full and the allocating
773                                          * process is not a "batcher", and not
774                                          * exempted by the IO scheduler
775                                          */
776                                         goto out;
777                                 }
778                         }
779                 }
780                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
781         }
782
783         /*
784          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
785          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
786          * allocated with any setting of ->nr_requests
787          */
788         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
789                 goto out;
790
791         rl->count[is_sync]++;
792         rl->starved[is_sync] = 0;
793
794         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
795         if (priv)
796                 rl->elvpriv++;
797
798         if (blk_queue_io_stat(q))
799                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
800         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
801
802         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
803         if (unlikely(!rq)) {
804                 /*
805                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
806                  * we might have messed up.
807                  *
808                  * Allocating task should really be put onto the front of the
809                  * wait queue, but this is pretty rare.
810                  */
811                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
812                 freed_request(q, is_sync, priv);
813
814                 /*
815                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
816                  * requests for this direction was pending, mark us starved
817                  * so that freeing of a request in the other direction will
818                  * notice us. another possible fix would be to split the
819                  * rq mempool into READ and WRITE
820                  */
821 rq_starved:
822                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
823                         rl->starved[is_sync] = 1;
824
825                 goto out;
826         }
827
828         /*
829          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
830          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
831          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
832          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
833          */
834         if (ioc_batching(q, ioc))
835                 ioc->nr_batch_requests--;
836
837         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
838 out:
839         return rq;
840 }
841
842 /*
843  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
844  * requests to become available.
845  *
846  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
847  */
848 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
849                                         struct bio *bio)
850 {
851         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
852         struct request *rq;
853
854         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
855         while (!rq) {
856                 DEFINE_WAIT(wait);
857                 struct io_context *ioc;
858                 struct request_list *rl = &q->rq;
859
860                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
861                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
862
863                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
864
865                 __generic_unplug_device(q);
866                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
867                 io_schedule();
868
869                 /*
870                  * After sleeping, we become a "batching" process and
871                  * will be able to allocate at least one request, and
872                  * up to a big batch of them for a small period time.
873                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
874                  */
875                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
876                 ioc_set_batching(q, ioc);
877
878                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
879                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
880
881                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
882         };
883
884         return rq;
885 }
886
887 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
888 {
889         struct request *rq;
890
891         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
892
893         spin_lock_irq(q->queue_lock);
894         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
895                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
896         } else {
897                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
898                 if (!rq)
899                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
900         }
901         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
902
903         return rq;
904 }
905 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
906
907 /**
908  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
909  * @q: target request queue
910  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
911  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
912  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
913  *
914  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
915  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
916  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
917  * the I/O transfer.
918  *
919  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
920  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
921  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
922  * are properly set accordingly)
923  *
924  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
925  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
926  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
927  * BUG.
928  *
929  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
930  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
931  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
932  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
933  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
934  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
935  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
936  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
937  */
938 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
939                                  gfp_t gfp_mask)
940 {
941         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
942
943         if (unlikely(!rq))
944                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
945
946         for_each_bio(bio) {
947                 struct bio *bounce_bio = bio;
948                 int ret;
949
950                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
951                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
952                 if (unlikely(ret)) {
953                         blk_put_request(rq);
954                         return ERR_PTR(ret);
955                 }
956         }
957
958         return rq;
959 }
960 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
961
962 /**
963  * blk_requeue_request - put a request back on queue
964  * @q:          request queue where request should be inserted
965  * @rq:         request to be inserted
966  *
967  * Description:
968  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
969  *    more, when that condition happens we need to put the request back
970  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
971  */
972 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
973 {
974         blk_delete_timer(rq);
975         blk_clear_rq_complete(rq);
976         trace_block_rq_requeue(q, rq);
977
978         if (blk_rq_tagged(rq))
979                 blk_queue_end_tag(q, rq);
980
981         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
982
983         elv_requeue_request(q, rq);
984 }
985 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
986
987 /**
988  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
989  * @q:          request queue where request should be inserted
990  * @rq:         request to be inserted
991  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
992  * @data:       private data
993  *
994  * Description:
995  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
996  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
997  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
998  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
999  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
1000  *
1001  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
1002  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
1003  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
1004  *    host that is unable to accept a particular command.
1005  */
1006 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1007                         int at_head, void *data)
1008 {
1009         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
1010         unsigned long flags;
1011
1012         /*
1013          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
1014          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
1015          * barrier
1016          */
1017         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
1018
1019         rq->special = data;
1020
1021         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1022
1023         /*
1024          * If command is tagged, release the tag
1025          */
1026         if (blk_rq_tagged(rq))
1027                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1028
1029         drive_stat_acct(rq, 1);
1030         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
1031         __blk_run_queue(q);
1032         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1033 }
1034 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
1035
1036 /*
1037  * add-request adds a request to the linked list.
1038  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
1039  * request queue list.
1040  */
1041 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1042 {
1043         drive_stat_acct(req, 1);
1044
1045         /*
1046          * elevator indicated where it wants this request to be
1047          * inserted at elevator_merge time
1048          */
1049         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
1050 }
1051
1052 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1053                                     unsigned long now)
1054 {
1055         if (now == part->stamp)
1056                 return;
1057
1058         if (part_in_flight(part)) {
1059                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1060                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1061                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1062         }
1063         part->stamp = now;
1064 }
1065
1066 /**
1067  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1068  * @cpu: cpu number for stats access
1069  * @part: target partition
1070  *
1071  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1072  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1073  * time it has been in this state for.
1074  *
1075  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1076  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1077  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1078  * function to do a round-off before returning the results when reading
1079  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1080  * the current jiffies and restarts the counters again.
1081  */
1082 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1083 {
1084         unsigned long now = jiffies;
1085
1086         if (part->partno)
1087                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1088         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1089 }
1090 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1091
1092 /*
1093  * queue lock must be held
1094  */
1095 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1096 {
1097         if (unlikely(!q))
1098                 return;
1099         if (unlikely(--req->ref_count))
1100                 return;
1101
1102         elv_completed_request(q, req);
1103
1104         /* this is a bio leak */
1105         WARN_ON(req->bio != NULL);
1106
1107         /*
1108          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1109          * it didn't come out of our reserved rq pools
1110          */
1111         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1112                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1113                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1114
1115                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1116                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1117
1118                 blk_free_request(q, req);
1119                 freed_request(q, is_sync, priv);
1120         }
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1123
1124 void blk_put_request(struct request *req)
1125 {
1126         unsigned long flags;
1127         struct request_queue *q = req->q;
1128
1129         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1130         __blk_put_request(q, req);
1131         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1132 }
1133 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1134
1135 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1136 {
1137         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1138         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1139
1140         /*
1141          * Inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit
1142          * FAILFAST).  FAILFAST flags are identical for req and bio.
1143          */
1144         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_AHEAD))
1145                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1146         else
1147                 req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1148
1149         if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD))) {
1150                 req->cmd_flags |= REQ_DISCARD;
1151                 if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER))
1152                         req->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
1153         } else if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)))
1154                 req->cmd_flags |= REQ_HARDBARRIER;
1155
1156         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_SYNCIO))
1157                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1158         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_META))
1159                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1160         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_NOIDLE))
1161                 req->cmd_flags |= REQ_NOIDLE;
1162
1163         req->errors = 0;
1164         req->__sector = bio->bi_sector;
1165         req->ioprio = bio_prio(bio);
1166         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Only disabling plugging for non-rotational devices if it does tagging
1171  * as well, otherwise we do need the proper merging
1172  */
1173 static inline bool queue_should_plug(struct request_queue *q)
1174 {
1175         return !(blk_queue_nonrot(q) && blk_queue_tagged(q));
1176 }
1177
1178 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1179 {
1180         struct request *req;
1181         int el_ret;
1182         unsigned int bytes = bio->bi_size;
1183         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1184         const bool sync = bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_SYNCIO);
1185         const bool unplug = bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_UNPLUG);
1186         const unsigned int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1187         int rw_flags;
1188
1189         if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER) &&
1190             (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1191                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1192                 return 0;
1193         }
1194         /*
1195          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1196          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1197          * ISA dma in theory)
1198          */
1199         blk_queue_bounce(q, &bio);
1200
1201         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1202
1203         if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)) || elv_queue_empty(q))
1204                 goto get_rq;
1205
1206         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1207         switch (el_ret) {
1208         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1209                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1210
1211                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1212                         break;
1213
1214                 trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1215
1216                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1217                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1218
1219                 req->biotail->bi_next = bio;
1220                 req->biotail = bio;
1221                 req->__data_len += bytes;
1222                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1223                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1224                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1225                 drive_stat_acct(req, 0);
1226                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1227                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1228                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1229                 goto out;
1230
1231         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1232                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1233
1234                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1235                         break;
1236
1237                 trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1238
1239                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff) {
1240                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1241                         req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1242                         req->cmd_flags |= ff;
1243                 }
1244
1245                 bio->bi_next = req->bio;
1246                 req->bio = bio;
1247
1248                 /*
1249                  * may not be valid. if the low level driver said
1250                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1251                  * not touch req->buffer either...
1252                  */
1253                 req->buffer = bio_data(bio);
1254                 req->__sector = bio->bi_sector;
1255                 req->__data_len += bytes;
1256                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1257                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1258                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1259                 drive_stat_acct(req, 0);
1260                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1261                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1262                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1263                 goto out;
1264
1265         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1266         default:
1267                 ;
1268         }
1269
1270 get_rq:
1271         /*
1272          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1273          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1274          * rq allocator and io schedulers.
1275          */
1276         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1277         if (sync)
1278                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1279
1280         /*
1281          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1282          * Returns with the queue unlocked.
1283          */
1284         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1285
1286         /*
1287          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1288          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1289          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1290          * often, and the elevators are able to handle it.
1291          */
1292         init_request_from_bio(req, bio);
1293
1294         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1295         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1296             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE))
1297                 req->cpu = blk_cpu_to_group(smp_processor_id());
1298         if (queue_should_plug(q) && elv_queue_empty(q))
1299                 blk_plug_device(q);
1300         add_request(q, req);
1301 out:
1302         if (unplug || !queue_should_plug(q))
1303                 __generic_unplug_device(q);
1304         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1305         return 0;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1310  */
1311 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1312 {
1313         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1314
1315         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1316                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1317
1318                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1319                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1320
1321                 trace_block_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1322                                     bdev->bd_dev,
1323                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1324         }
1325 }
1326
1327 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1328 {
1329         char b[BDEVNAME_SIZE];
1330
1331         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1332         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1333                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1334                         bio->bi_rw,
1335                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1336                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1337
1338         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1339 }
1340
1341 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1342
1343 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1344
1345 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1346 {
1347         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1348 }
1349 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1350
1351 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1352 {
1353         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1354
1355         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1356                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1357
1358         return 0;
1359 }
1360
1361 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1362 {
1363         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1364                                         "fail_make_request");
1365 }
1366
1367 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1368
1369 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1370
1371 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1372 {
1373         return 0;
1374 }
1375
1376 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1377
1378 /*
1379  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1380  */
1381 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1382 {
1383         sector_t maxsector;
1384
1385         if (!nr_sectors)
1386                 return 0;
1387
1388         /* Test device or partition size, when known. */
1389         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1390         if (maxsector) {
1391                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1392
1393                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1394                         /*
1395                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1396                          * without checking the size of the device, e.g., when
1397                          * mounting a device.
1398                          */
1399                         handle_bad_sector(bio);
1400                         return 1;
1401                 }
1402         }
1403
1404         return 0;
1405 }
1406
1407 /**
1408  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1409  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1410  *
1411  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1412  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1413  * to be done.
1414  *
1415  * generic_make_request() does not return any status.  The
1416  * success/failure status of the request, along with notification of
1417  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1418  * function described (one day) else where.
1419  *
1420  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1421  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1422  * set to describe the device address, and the
1423  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1424  * completion notification should be signaled.
1425  *
1426  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1427  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1428  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1429  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1430  */
1431 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1432 {
1433         struct request_queue *q;
1434         sector_t old_sector;
1435         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1436         dev_t old_dev;
1437         int err = -EIO;
1438
1439         might_sleep();
1440
1441         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1442                 goto end_io;
1443
1444         /*
1445          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1446          * still free to implement/resolve their own stacking
1447          * by explicitly returning 0)
1448          *
1449          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1450          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1451          */
1452         old_sector = -1;
1453         old_dev = 0;
1454         do {
1455                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1456
1457                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1458                 if (unlikely(!q)) {
1459                         printk(KERN_ERR
1460                                "generic_make_request: Trying to access "
1461                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1462                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1463                                 (long long) bio->bi_sector);
1464                         goto end_io;
1465                 }
1466
1467                 if (unlikely(!bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD) &&
1468                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1469                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1470                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1471                                bio_sectors(bio),
1472                                queue_max_hw_sectors(q));
1473                         goto end_io;
1474                 }
1475
1476                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1477                         goto end_io;
1478
1479                 if (should_fail_request(bio))
1480                         goto end_io;
1481
1482                 /*
1483                  * If this device has partitions, remap block n
1484                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1485                  */
1486                 blk_partition_remap(bio);
1487
1488                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1489                         goto end_io;
1490
1491                 if (old_sector != -1)
1492                         trace_block_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1493
1494                 old_sector = bio->bi_sector;
1495                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1496
1497                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1498                         goto end_io;
1499
1500                 if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_DISCARD) &&
1501                     !blk_queue_discard(q)) {
1502                         err = -EOPNOTSUPP;
1503                         goto end_io;
1504                 }
1505
1506                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1507
1508                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1509         } while (ret);
1510
1511         return;
1512
1513 end_io:
1514         bio_endio(bio, err);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1519  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1520  * So use current->bio_list to keep a list of requests
1521  * submited by a make_request_fn function.
1522  * current->bio_list is also used as a flag to say if
1523  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1524  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1525  * then a make_request is active, and new requests should be added
1526  * at the tail
1527  */
1528 void generic_make_request(struct bio *bio)
1529 {
1530         struct bio_list bio_list_on_stack;
1531
1532         if (current->bio_list) {
1533                 /* make_request is active */
1534                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1535                 return;
1536         }
1537         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1538          * explanation.
1539          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1540          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1541          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1542          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1543          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1544          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1545          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1546          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1547          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1548          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1549          * bio_list, and call into __generic_make_request again.
1550          *
1551          * The loop was structured like this to make only one call to
1552          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1553          * inlined) and to keep the structure simple.
1554          */
1555         BUG_ON(bio->bi_next);
1556         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1557         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1558         do {
1559                 __generic_make_request(bio);
1560                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1561         } while (bio);
1562         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1563 }
1564 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1565
1566 /**
1567  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1568  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1569  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1570  *
1571  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1572  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1573  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1574  *
1575  */
1576 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1577 {
1578         int count = bio_sectors(bio);
1579
1580         bio->bi_rw |= rw;
1581
1582         /*
1583          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1584          * go through the normal accounting stuff before submission.
1585          */
1586         if (bio_has_data(bio)) {
1587                 if (rw & WRITE) {
1588                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1589                 } else {
1590                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1591                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1592                 }
1593
1594                 if (unlikely(block_dump)) {
1595                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1596                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1597                         current->comm, task_pid_nr(current),
1598                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1599                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1600                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1601                 }
1602         }
1603
1604         generic_make_request(bio);
1605 }
1606 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1607
1608 /**
1609  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1610  * @q:  the queue
1611  * @rq: the request being checked
1612  *
1613  * Description:
1614  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1615  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1616  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1617  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1618  *    the insertion using this generic function.
1619  *
1620  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1621  *    in some cases below, so export this fuction.
1622  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1623  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1624  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1625  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1626  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1627  *    when submitting requests.
1628  */
1629 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1630 {
1631         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1632             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1633                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1634                 return -EIO;
1635         }
1636
1637         /*
1638          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1639          * may differ from that of other stacking queues.
1640          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1641          * limitation.
1642          */
1643         blk_recalc_rq_segments(rq);
1644         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1645                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1646                 return -EIO;
1647         }
1648
1649         return 0;
1650 }
1651 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1652
1653 /**
1654  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1655  * @q:  the queue to submit the request
1656  * @rq: the request being queued
1657  */
1658 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1659 {
1660         unsigned long flags;
1661
1662         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1663                 return -EIO;
1664
1665 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1666         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1667             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1668                 return -EIO;
1669 #endif
1670
1671         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1672
1673         /*
1674          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1675          * because it will be linked to another request_queue
1676          */
1677         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1678
1679         drive_stat_acct(rq, 1);
1680         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1681
1682         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1683
1684         return 0;
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1687
1688 /**
1689  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1690  * @rq: request to examine
1691  *
1692  * Description:
1693  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1694  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1695  *     can be failed from the beginning of the request without
1696  *     crossing into area which need to be retried further.
1697  *
1698  * Return:
1699  *     The number of bytes to fail.
1700  *
1701  * Context:
1702  *     queue_lock must be held.
1703  */
1704 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1705 {
1706         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1707         unsigned int bytes = 0;
1708         struct bio *bio;
1709
1710         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1711                 return blk_rq_bytes(rq);
1712
1713         /*
1714          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1715          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1716          * which have all the failfast bits that the first one has -
1717          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1718          * one.
1719          */
1720         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1721                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1722                         break;
1723                 bytes += bio->bi_size;
1724         }
1725
1726         /* this could lead to infinite loop */
1727         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1728         return bytes;
1729 }
1730 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1731
1732 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1733 {
1734         if (blk_do_io_stat(req)) {
1735                 const int rw = rq_data_dir(req);
1736                 struct hd_struct *part;
1737                 int cpu;
1738
1739                 cpu = part_stat_lock();
1740                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1741                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1742                 part_stat_unlock();
1743         }
1744 }
1745
1746 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1747 {
1748         /*
1749          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1750          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1751          * request is enough.
1752          */
1753         if (blk_do_io_stat(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1754                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1755                 const int rw = rq_data_dir(req);
1756                 struct hd_struct *part;
1757                 int cpu;
1758
1759                 cpu = part_stat_lock();
1760                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1761
1762                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1763                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1764                 part_round_stats(cpu, part);
1765                 part_dec_in_flight(part, rw);
1766
1767                 part_stat_unlock();
1768         }
1769 }
1770
1771 /**
1772  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1773  * @q: request queue to peek at
1774  *
1775  * Description:
1776  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1777  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1778  *     processing it.
1779  *
1780  * Return:
1781  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1782  *     otherwise.
1783  *
1784  * Context:
1785  *     queue_lock must be held.
1786  */
1787 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1788 {
1789         struct request *rq;
1790         int ret;
1791
1792         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1793                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1794                         /*
1795                          * This is the first time the device driver
1796                          * sees this request (possibly after
1797                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1798                          */
1799                         if (blk_sorted_rq(rq))
1800                                 elv_activate_rq(q, rq);
1801
1802                         /*
1803                          * just mark as started even if we don't start
1804                          * it, a request that has been delayed should
1805                          * not be passed by new incoming requests
1806                          */
1807                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1808                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1809                 }
1810
1811                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1812                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1813                         q->boundary_rq = NULL;
1814                 }
1815
1816                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1817                         break;
1818
1819                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1820                         /*
1821                          * make sure space for the drain appears we
1822                          * know we can do this because max_hw_segments
1823                          * has been adjusted to be one fewer than the
1824                          * device can handle
1825                          */
1826                         rq->nr_phys_segments++;
1827                 }
1828
1829                 if (!q->prep_rq_fn)
1830                         break;
1831
1832                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1833                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1834                         break;
1835                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1836                         /*
1837                          * the request may have been (partially) prepped.
1838                          * we need to keep this request in the front to
1839                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1840                          * prevent other fs requests from passing this one.
1841                          */
1842                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1843                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1844                                 /*
1845                                  * remove the space for the drain we added
1846                                  * so that we don't add it again
1847                                  */
1848                                 --rq->nr_phys_segments;
1849                         }
1850
1851                         rq = NULL;
1852                         break;
1853                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1854                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1855                         /*
1856                          * Mark this request as started so we don't trigger
1857                          * any debug logic in the end I/O path.
1858                          */
1859                         blk_start_request(rq);
1860                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1861                 } else {
1862                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1863                         break;
1864                 }
1865         }
1866
1867         return rq;
1868 }
1869 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1870
1871 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1872 {
1873         struct request_queue *q = rq->q;
1874
1875         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1876         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1877
1878         list_del_init(&rq->queuelist);
1879
1880         /*
1881          * the time frame between a request being removed from the lists
1882          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1883          * the driver side.
1884          */
1885         if (blk_account_rq(rq)) {
1886                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1887                 set_io_start_time_ns(rq);
1888         }
1889 }
1890
1891 /**
1892  * blk_start_request - start request processing on the driver
1893  * @req: request to dequeue
1894  *
1895  * Description:
1896  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1897  *     request to the driver.
1898  *
1899  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1900  *     call blk_dequeue_request().
1901  *
1902  * Context:
1903  *     queue_lock must be held.
1904  */
1905 void blk_start_request(struct request *req)
1906 {
1907         blk_dequeue_request(req);
1908
1909         /*
1910          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1911          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1912          */
1913         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1914         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1915                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1916
1917         blk_add_timer(req);
1918 }
1919 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1920
1921 /**
1922  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1923  * @q: request queue to fetch a request from
1924  *
1925  * Description:
1926  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1927  *     return and LLD can start processing it immediately.
1928  *
1929  * Return:
1930  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1931  *     otherwise.
1932  *
1933  * Context:
1934  *     queue_lock must be held.
1935  */
1936 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1937 {
1938         struct request *rq;
1939
1940         rq = blk_peek_request(q);
1941         if (rq)
1942                 blk_start_request(rq);
1943         return rq;
1944 }
1945 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
1946
1947 /**
1948  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1949  * @req:      the request being processed
1950  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1951  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1952  *
1953  * Description:
1954  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1955  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1956  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1957  *
1958  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1959  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1960  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
1961  *
1962  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1963  *     %false return from this function.
1964  *
1965  * Return:
1966  *     %false - this request doesn't have any more data
1967  *     %true  - this request has more data
1968  **/
1969 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
1970 {
1971         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1972         struct bio *bio;
1973
1974         if (!req->bio)
1975                 return false;
1976
1977         trace_block_rq_complete(req->q, req);
1978
1979         /*
1980          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
1981          * and each partial completion should be handled separately.
1982          * Reset per-request error on each partial completion.
1983          *
1984          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
1985          * low level drivers do what they see fit.
1986          */
1987         if (blk_fs_request(req))
1988                 req->errors = 0;
1989
1990         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1991                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1992                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1993                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
1994         }
1995
1996         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1997
1998         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1999         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2000                 int nbytes;
2001
2002                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2003                         req->bio = bio->bi_next;
2004                         nbytes = bio->bi_size;
2005                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2006                         next_idx = 0;
2007                         bio_nbytes = 0;
2008                 } else {
2009                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2010
2011                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2012                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2013                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2014                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2015                                 break;
2016                         }
2017
2018                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2019                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2020
2021                         /*
2022                          * not a complete bvec done
2023                          */
2024                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2025                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2026                                 total_bytes += nr_bytes;
2027                                 break;
2028                         }
2029
2030                         /*
2031                          * advance to the next vector
2032                          */
2033                         next_idx++;
2034                         bio_nbytes += nbytes;
2035                 }
2036
2037                 total_bytes += nbytes;
2038                 nr_bytes -= nbytes;
2039
2040                 bio = req->bio;
2041                 if (bio) {
2042                         /*
2043                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2044                          */
2045                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2046                                 break;
2047                 }
2048         }
2049
2050         /*
2051          * completely done
2052          */
2053         if (!req->bio) {
2054                 /*
2055                  * Reset counters so that the request stacking driver
2056                  * can find how many bytes remain in the request
2057                  * later.
2058                  */
2059                 req->__data_len = 0;
2060                 return false;
2061         }
2062
2063         /*
2064          * if the request wasn't completed, update state
2065          */
2066         if (bio_nbytes) {
2067                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2068                 bio->bi_idx += next_idx;
2069                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2070                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2071         }
2072
2073         req->__data_len -= total_bytes;
2074         req->buffer = bio_data(req->bio);
2075
2076         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2077         if (blk_fs_request(req) || blk_discard_rq(req))
2078                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2079
2080         /* mixed attributes always follow the first bio */
2081         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2082                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2083                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2084         }
2085
2086         /*
2087          * If total number of sectors is less than the first segment
2088          * size, something has gone terribly wrong.
2089          */
2090         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2091                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2092                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2093         }
2094
2095         /* recalculate the number of segments */
2096         blk_recalc_rq_segments(req);
2097
2098         return true;
2099 }
2100 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2101
2102 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2103                                     unsigned int nr_bytes,
2104                                     unsigned int bidi_bytes)
2105 {
2106         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2107                 return true;
2108
2109         /* Bidi request must be completed as a whole */
2110         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2111             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2112                 return true;
2113
2114         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2115
2116         return false;
2117 }
2118
2119 /*
2120  * queue lock must be held
2121  */
2122 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2123 {
2124         if (blk_rq_tagged(req))
2125                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2126
2127         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2128
2129         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
2130                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2131
2132         blk_delete_timer(req);
2133
2134         blk_account_io_done(req);
2135
2136         if (req->end_io)
2137                 req->end_io(req, error);
2138         else {
2139                 if (blk_bidi_rq(req))
2140                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2141
2142                 __blk_put_request(req->q, req);
2143         }
2144 }
2145
2146 /**
2147  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2148  * @rq:         the request to complete
2149  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2150  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2151  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2152  *
2153  * Description:
2154  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2155  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2156  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2157  *     just ignored.
2158  *
2159  * Return:
2160  *     %false - we are done with this request
2161  *     %true  - still buffers pending for this request
2162  **/
2163 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2164                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2165 {
2166         struct request_queue *q = rq->q;
2167         unsigned long flags;
2168
2169         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2170                 return true;
2171
2172         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2173         blk_finish_request(rq, error);
2174         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2175
2176         return false;
2177 }
2178
2179 /**
2180  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2181  * @rq:         the request to complete
2182  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2183  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2184  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2185  *
2186  * Description:
2187  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2188  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2189  *
2190  * Return:
2191  *     %false - we are done with this request
2192  *     %true  - still buffers pending for this request
2193  **/
2194 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2195                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2196 {
2197         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2198                 return true;
2199
2200         blk_finish_request(rq, error);
2201
2202         return false;
2203 }
2204
2205 /**
2206  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2207  * @rq:       the request being processed
2208  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2209  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2210  *
2211  * Description:
2212  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2213  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2214  *
2215  * Return:
2216  *     %false - we are done with this request
2217  *     %true  - still buffers pending for this request
2218  **/
2219 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2220 {
2221         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2222 }
2223 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2224
2225 /**
2226  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2227  * @rq: the request to finish
2228  * @error: %0 for success, < %0 for error
2229  *
2230  * Description:
2231  *     Completely finish @rq.
2232  */
2233 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2234 {
2235         bool pending;
2236         unsigned int bidi_bytes = 0;
2237
2238         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2239                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2240
2241         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2242         BUG_ON(pending);
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2245
2246 /**
2247  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2248  * @rq: the request to finish the current chunk for
2249  * @error: %0 for success, < %0 for error
2250  *
2251  * Description:
2252  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2253  *
2254  * Return:
2255  *     %false - we are done with this request
2256  *     %true  - still buffers pending for this request
2257  */
2258 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2259 {
2260         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2261 }
2262 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2263
2264 /**
2265  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2266  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2267  * @error: must be negative errno
2268  *
2269  * Description:
2270  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2271  *
2272  * Return:
2273  *     %false - we are done with this request
2274  *     %true  - still buffers pending for this request
2275  */
2276 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2277 {
2278         WARN_ON(error >= 0);
2279         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2280 }
2281 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2282
2283 /**
2284  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2285  * @rq:       the request being processed
2286  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2287  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2288  *
2289  * Description:
2290  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2291  *
2292  * Return:
2293  *     %false - we are done with this request
2294  *     %true  - still buffers pending for this request
2295  **/
2296 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2297 {
2298         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2299 }
2300 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2301
2302 /**
2303  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2304  * @rq: the request to finish
2305  * @error: %0 for success, < %0 for error
2306  *
2307  * Description:
2308  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2309  */
2310 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2311 {
2312         bool pending;
2313         unsigned int bidi_bytes = 0;
2314
2315         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2316                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2317
2318         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2319         BUG_ON(pending);
2320 }
2321 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2322
2323 /**
2324  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2325  * @rq: the request to finish the current chunk for
2326  * @error: %0 for success, < %0 for error
2327  *
2328  * Description:
2329  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2330  *     be called with queue lock held.
2331  *
2332  * Return:
2333  *     %false - we are done with this request
2334  *     %true  - still buffers pending for this request
2335  */
2336 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2337 {
2338         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2341
2342 /**
2343  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2344  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2345  * @error: must be negative errno
2346  *
2347  * Description:
2348  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2349  *     with queue lock held.
2350  *
2351  * Return:
2352  *     %false - we are done with this request
2353  *     %true  - still buffers pending for this request
2354  */
2355 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2356 {
2357         WARN_ON(error >= 0);
2358         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2359 }
2360 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2361
2362 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2363                      struct bio *bio)
2364 {
2365         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2366         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_RW;
2367
2368         if (bio_has_data(bio)) {
2369                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2370                 rq->buffer = bio_data(bio);
2371         }
2372         rq->__data_len = bio->bi_size;
2373         rq->bio = rq->biotail = bio;
2374
2375         if (bio->bi_bdev)
2376                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2377 }
2378
2379 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2380 /**
2381  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2382  * @rq: the request to be flushed
2383  *
2384  * Description:
2385  *     Flush all pages in @rq.
2386  */
2387 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2388 {
2389         struct req_iterator iter;
2390         struct bio_vec *bvec;
2391
2392         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2393                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2394 }
2395 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2396 #endif
2397
2398 /**
2399  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2400  * @q : the queue of the device being checked
2401  *
2402  * Description:
2403  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2404  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2405  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2406  *
2407  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2408  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2409  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2410  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2411  *    on burst I/O load.
2412  *
2413  * Return:
2414  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2415  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2416  */
2417 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2418 {
2419         if (q->lld_busy_fn)
2420                 return q->lld_busy_fn(q);
2421
2422         return 0;
2423 }
2424 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2425
2426 /**
2427  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2428  * @rq: the clone request to be cleaned up
2429  *
2430  * Description:
2431  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2432  */
2433 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2434 {
2435         struct bio *bio;
2436
2437         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2438                 rq->bio = bio->bi_next;
2439
2440                 bio_put(bio);
2441         }
2442 }
2443 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2444
2445 /*
2446  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2447  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2448  */
2449 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2450 {
2451         dst->cpu = src->cpu;
2452         dst->cmd_flags = (rq_data_dir(src) | REQ_NOMERGE);
2453         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2454         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2455         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2456         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2457         dst->ioprio = src->ioprio;
2458         dst->extra_len = src->extra_len;
2459 }
2460
2461 /**
2462  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2463  * @rq: the request to be setup
2464  * @rq_src: original request to be cloned
2465  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2466  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2467  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2468  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2469  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2470  *
2471  * Description:
2472  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2473  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2474  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2475  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2476  *     and the cloned bios just point same pages.
2477  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2478  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2479  */
2480 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2481                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2482                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2483                       void *data)
2484 {
2485         struct bio *bio, *bio_src;
2486
2487         if (!bs)
2488                 bs = fs_bio_set;
2489
2490         blk_rq_init(NULL, rq);
2491
2492         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2493                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2494                 if (!bio)
2495                         goto free_and_out;
2496
2497                 __bio_clone(bio, bio_src);
2498
2499                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2500                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2501                         goto free_and_out;
2502
2503                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2504                         goto free_and_out;
2505
2506                 if (rq->bio) {
2507                         rq->biotail->bi_next = bio;
2508                         rq->biotail = bio;
2509                 } else
2510                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2511         }
2512
2513         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2514
2515         return 0;
2516
2517 free_and_out:
2518         if (bio)
2519                 bio_free(bio, bs);
2520         blk_rq_unprep_clone(rq);
2521
2522         return -ENOMEM;
2523 }
2524 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2525
2526 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2527 {
2528         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2529 }
2530 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2531
2532 int __init blk_dev_init(void)
2533 {
2534         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2535                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2536
2537         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2538         if (!kblockd_workqueue)
2539                 panic("Failed to create kblockd\n");
2540
2541         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2542                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2543
2544         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2545                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2546
2547         return 0;
2548 }