ARM: tegra: config: enable POWER_SUPPLY_EXTCON
[linux-2.6.git] / block / blk-ioc.c
1 /*
2  * Functions related to io context handling
3  */
4 #include <linux/kernel.h>
5 #include <linux/module.h>
6 #include <linux/init.h>
7 #include <linux/bio.h>
8 #include <linux/blkdev.h>
9 #include <linux/bootmem.h>      /* for max_pfn/max_low_pfn */
10 #include <linux/slab.h>
11
12 #include "blk.h"
13
14 /*
15  * For io context allocations
16  */
17 static struct kmem_cache *iocontext_cachep;
18
19 /**
20  * get_io_context - increment reference count to io_context
21  * @ioc: io_context to get
22  *
23  * Increment reference count to @ioc.
24  */
25 void get_io_context(struct io_context *ioc)
26 {
27         BUG_ON(atomic_long_read(&ioc->refcount) <= 0);
28         atomic_long_inc(&ioc->refcount);
29 }
30 EXPORT_SYMBOL(get_io_context);
31
32 static void icq_free_icq_rcu(struct rcu_head *head)
33 {
34         struct io_cq *icq = container_of(head, struct io_cq, __rcu_head);
35
36         kmem_cache_free(icq->__rcu_icq_cache, icq);
37 }
38
39 /* Exit an icq. Called with both ioc and q locked. */
40 static void ioc_exit_icq(struct io_cq *icq)
41 {
42         struct elevator_type *et = icq->q->elevator->type;
43
44         if (icq->flags & ICQ_EXITED)
45                 return;
46
47         if (et->ops.elevator_exit_icq_fn)
48                 et->ops.elevator_exit_icq_fn(icq);
49
50         icq->flags |= ICQ_EXITED;
51 }
52
53 /* Release an icq.  Called with both ioc and q locked. */
54 static void ioc_destroy_icq(struct io_cq *icq)
55 {
56         struct io_context *ioc = icq->ioc;
57         struct request_queue *q = icq->q;
58         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
59
60         lockdep_assert_held(&ioc->lock);
61         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
62
63         radix_tree_delete(&ioc->icq_tree, icq->q->id);
64         hlist_del_init(&icq->ioc_node);
65         list_del_init(&icq->q_node);
66
67         /*
68          * Both setting lookup hint to and clearing it from @icq are done
69          * under queue_lock.  If it's not pointing to @icq now, it never
70          * will.  Hint assignment itself can race safely.
71          */
72         if (rcu_dereference_raw(ioc->icq_hint) == icq)
73                 rcu_assign_pointer(ioc->icq_hint, NULL);
74
75         ioc_exit_icq(icq);
76
77         /*
78          * @icq->q might have gone away by the time RCU callback runs
79          * making it impossible to determine icq_cache.  Record it in @icq.
80          */
81         icq->__rcu_icq_cache = et->icq_cache;
82         call_rcu(&icq->__rcu_head, icq_free_icq_rcu);
83 }
84
85 /*
86  * Slow path for ioc release in put_io_context().  Performs double-lock
87  * dancing to unlink all icq's and then frees ioc.
88  */
89 static void ioc_release_fn(struct work_struct *work)
90 {
91         struct io_context *ioc = container_of(work, struct io_context,
92                                               release_work);
93         unsigned long flags;
94
95         /*
96          * Exiting icq may call into put_io_context() through elevator
97          * which will trigger lockdep warning.  The ioc's are guaranteed to
98          * be different, use a different locking subclass here.  Use
99          * irqsave variant as there's no spin_lock_irq_nested().
100          */
101         spin_lock_irqsave_nested(&ioc->lock, flags, 1);
102
103         while (!hlist_empty(&ioc->icq_list)) {
104                 struct io_cq *icq = hlist_entry(ioc->icq_list.first,
105                                                 struct io_cq, ioc_node);
106                 struct request_queue *q = icq->q;
107
108                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
109                         ioc_destroy_icq(icq);
110                         spin_unlock(q->queue_lock);
111                 } else {
112                         spin_unlock_irqrestore(&ioc->lock, flags);
113                         cpu_relax();
114                         spin_lock_irqsave_nested(&ioc->lock, flags, 1);
115                 }
116         }
117
118         spin_unlock_irqrestore(&ioc->lock, flags);
119
120         kmem_cache_free(iocontext_cachep, ioc);
121 }
122
123 /**
124  * put_io_context - put a reference of io_context
125  * @ioc: io_context to put
126  *
127  * Decrement reference count of @ioc and release it if the count reaches
128  * zero.
129  */
130 void put_io_context(struct io_context *ioc)
131 {
132         unsigned long flags;
133         bool free_ioc = false;
134
135         if (ioc == NULL)
136                 return;
137
138         BUG_ON(atomic_long_read(&ioc->refcount) <= 0);
139
140         /*
141          * Releasing ioc requires reverse order double locking and we may
142          * already be holding a queue_lock.  Do it asynchronously from wq.
143          */
144         if (atomic_long_dec_and_test(&ioc->refcount)) {
145                 spin_lock_irqsave(&ioc->lock, flags);
146                 if (!hlist_empty(&ioc->icq_list))
147                         schedule_work(&ioc->release_work);
148                 else
149                         free_ioc = true;
150                 spin_unlock_irqrestore(&ioc->lock, flags);
151         }
152
153         if (free_ioc)
154                 kmem_cache_free(iocontext_cachep, ioc);
155 }
156 EXPORT_SYMBOL(put_io_context);
157
158 /* Called by the exiting task */
159 void exit_io_context(struct task_struct *task)
160 {
161         struct io_context *ioc;
162         struct io_cq *icq;
163         struct hlist_node *n;
164         unsigned long flags;
165
166         task_lock(task);
167         ioc = task->io_context;
168         task->io_context = NULL;
169         task_unlock(task);
170
171         if (!atomic_dec_and_test(&ioc->nr_tasks)) {
172                 put_io_context(ioc);
173                 return;
174         }
175
176         /*
177          * Need ioc lock to walk icq_list and q lock to exit icq.  Perform
178          * reverse double locking.  Read comment in ioc_release_fn() for
179          * explanation on the nested locking annotation.
180          */
181 retry:
182         spin_lock_irqsave_nested(&ioc->lock, flags, 1);
183         hlist_for_each_entry(icq, n, &ioc->icq_list, ioc_node) {
184                 if (icq->flags & ICQ_EXITED)
185                         continue;
186                 if (spin_trylock(icq->q->queue_lock)) {
187                         ioc_exit_icq(icq);
188                         spin_unlock(icq->q->queue_lock);
189                 } else {
190                         spin_unlock_irqrestore(&ioc->lock, flags);
191                         cpu_relax();
192                         goto retry;
193                 }
194         }
195         spin_unlock_irqrestore(&ioc->lock, flags);
196
197         put_io_context(ioc);
198 }
199
200 /**
201  * ioc_clear_queue - break any ioc association with the specified queue
202  * @q: request_queue being cleared
203  *
204  * Walk @q->icq_list and exit all io_cq's.  Must be called with @q locked.
205  */
206 void ioc_clear_queue(struct request_queue *q)
207 {
208         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
209
210         while (!list_empty(&q->icq_list)) {
211                 struct io_cq *icq = list_entry(q->icq_list.next,
212                                                struct io_cq, q_node);
213                 struct io_context *ioc = icq->ioc;
214
215                 spin_lock(&ioc->lock);
216                 ioc_destroy_icq(icq);
217                 spin_unlock(&ioc->lock);
218         }
219 }
220
221 void create_io_context_slowpath(struct task_struct *task, gfp_t gfp_flags,
222                                 int node)
223 {
224         struct io_context *ioc;
225
226         ioc = kmem_cache_alloc_node(iocontext_cachep, gfp_flags | __GFP_ZERO,
227                                     node);
228         if (unlikely(!ioc))
229                 return;
230
231         /* initialize */
232         atomic_long_set(&ioc->refcount, 1);
233         atomic_set(&ioc->nr_tasks, 1);
234         spin_lock_init(&ioc->lock);
235         INIT_RADIX_TREE(&ioc->icq_tree, GFP_ATOMIC | __GFP_HIGH);
236         INIT_HLIST_HEAD(&ioc->icq_list);
237         INIT_WORK(&ioc->release_work, ioc_release_fn);
238
239         /*
240          * Try to install.  ioc shouldn't be installed if someone else
241          * already did or @task, which isn't %current, is exiting.  Note
242          * that we need to allow ioc creation on exiting %current as exit
243          * path may issue IOs from e.g. exit_files().  The exit path is
244          * responsible for not issuing IO after exit_io_context().
245          */
246         task_lock(task);
247         if (!task->io_context &&
248             (task == current || !(task->flags & PF_EXITING)))
249                 task->io_context = ioc;
250         else
251                 kmem_cache_free(iocontext_cachep, ioc);
252         task_unlock(task);
253 }
254
255 /**
256  * get_task_io_context - get io_context of a task
257  * @task: task of interest
258  * @gfp_flags: allocation flags, used if allocation is necessary
259  * @node: allocation node, used if allocation is necessary
260  *
261  * Return io_context of @task.  If it doesn't exist, it is created with
262  * @gfp_flags and @node.  The returned io_context has its reference count
263  * incremented.
264  *
265  * This function always goes through task_lock() and it's better to use
266  * %current->io_context + get_io_context() for %current.
267  */
268 struct io_context *get_task_io_context(struct task_struct *task,
269                                        gfp_t gfp_flags, int node)
270 {
271         struct io_context *ioc;
272
273         might_sleep_if(gfp_flags & __GFP_WAIT);
274
275         do {
276                 task_lock(task);
277                 ioc = task->io_context;
278                 if (likely(ioc)) {
279                         get_io_context(ioc);
280                         task_unlock(task);
281                         return ioc;
282                 }
283                 task_unlock(task);
284         } while (create_io_context(task, gfp_flags, node));
285
286         return NULL;
287 }
288 EXPORT_SYMBOL(get_task_io_context);
289
290 /**
291  * ioc_lookup_icq - lookup io_cq from ioc
292  * @ioc: the associated io_context
293  * @q: the associated request_queue
294  *
295  * Look up io_cq associated with @ioc - @q pair from @ioc.  Must be called
296  * with @q->queue_lock held.
297  */
298 struct io_cq *ioc_lookup_icq(struct io_context *ioc, struct request_queue *q)
299 {
300         struct io_cq *icq;
301
302         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
303
304         /*
305          * icq's are indexed from @ioc using radix tree and hint pointer,
306          * both of which are protected with RCU.  All removals are done
307          * holding both q and ioc locks, and we're holding q lock - if we
308          * find a icq which points to us, it's guaranteed to be valid.
309          */
310         rcu_read_lock();
311         icq = rcu_dereference(ioc->icq_hint);
312         if (icq && icq->q == q)
313                 goto out;
314
315         icq = radix_tree_lookup(&ioc->icq_tree, q->id);
316         if (icq && icq->q == q)
317                 rcu_assign_pointer(ioc->icq_hint, icq); /* allowed to race */
318         else
319                 icq = NULL;
320 out:
321         rcu_read_unlock();
322         return icq;
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(ioc_lookup_icq);
325
326 /**
327  * ioc_create_icq - create and link io_cq
328  * @q: request_queue of interest
329  * @gfp_mask: allocation mask
330  *
331  * Make sure io_cq linking %current->io_context and @q exists.  If either
332  * io_context and/or icq don't exist, they will be created using @gfp_mask.
333  *
334  * The caller is responsible for ensuring @ioc won't go away and @q is
335  * alive and will stay alive until this function returns.
336  */
337 struct io_cq *ioc_create_icq(struct request_queue *q, gfp_t gfp_mask)
338 {
339         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
340         struct io_context *ioc;
341         struct io_cq *icq;
342
343         /* allocate stuff */
344         ioc = create_io_context(current, gfp_mask, q->node);
345         if (!ioc)
346                 return NULL;
347
348         icq = kmem_cache_alloc_node(et->icq_cache, gfp_mask | __GFP_ZERO,
349                                     q->node);
350         if (!icq)
351                 return NULL;
352
353         if (radix_tree_preload(gfp_mask) < 0) {
354                 kmem_cache_free(et->icq_cache, icq);
355                 return NULL;
356         }
357
358         icq->ioc = ioc;
359         icq->q = q;
360         INIT_LIST_HEAD(&icq->q_node);
361         INIT_HLIST_NODE(&icq->ioc_node);
362
363         /* lock both q and ioc and try to link @icq */
364         spin_lock_irq(q->queue_lock);
365         spin_lock(&ioc->lock);
366
367         if (likely(!radix_tree_insert(&ioc->icq_tree, q->id, icq))) {
368                 hlist_add_head(&icq->ioc_node, &ioc->icq_list);
369                 list_add(&icq->q_node, &q->icq_list);
370                 if (et->ops.elevator_init_icq_fn)
371                         et->ops.elevator_init_icq_fn(icq);
372         } else {
373                 kmem_cache_free(et->icq_cache, icq);
374                 icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
375                 if (!icq)
376                         printk(KERN_ERR "cfq: icq link failed!\n");
377         }
378
379         spin_unlock(&ioc->lock);
380         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
381         radix_tree_preload_end();
382         return icq;
383 }
384
385 void ioc_set_icq_flags(struct io_context *ioc, unsigned int flags)
386 {
387         struct io_cq *icq;
388         struct hlist_node *n;
389
390         hlist_for_each_entry(icq, n, &ioc->icq_list, ioc_node)
391                 icq->flags |= flags;
392 }
393
394 /**
395  * ioc_ioprio_changed - notify ioprio change
396  * @ioc: io_context of interest
397  * @ioprio: new ioprio
398  *
399  * @ioc's ioprio has changed to @ioprio.  Set %ICQ_IOPRIO_CHANGED for all
400  * icq's.  iosched is responsible for checking the bit and applying it on
401  * request issue path.
402  */
403 void ioc_ioprio_changed(struct io_context *ioc, int ioprio)
404 {
405         unsigned long flags;
406
407         spin_lock_irqsave(&ioc->lock, flags);
408         ioc->ioprio = ioprio;
409         ioc_set_icq_flags(ioc, ICQ_IOPRIO_CHANGED);
410         spin_unlock_irqrestore(&ioc->lock, flags);
411 }
412
413 /**
414  * ioc_cgroup_changed - notify cgroup change
415  * @ioc: io_context of interest
416  *
417  * @ioc's cgroup has changed.  Set %ICQ_CGROUP_CHANGED for all icq's.
418  * iosched is responsible for checking the bit and applying it on request
419  * issue path.
420  */
421 void ioc_cgroup_changed(struct io_context *ioc)
422 {
423         unsigned long flags;
424
425         spin_lock_irqsave(&ioc->lock, flags);
426         ioc_set_icq_flags(ioc, ICQ_CGROUP_CHANGED);
427         spin_unlock_irqrestore(&ioc->lock, flags);
428 }
429 EXPORT_SYMBOL(ioc_cgroup_changed);
430
431 /**
432  * icq_get_changed - fetch and clear icq changed mask
433  * @icq: icq of interest
434  *
435  * Fetch and clear ICQ_*_CHANGED bits from @icq.  Grabs and releases
436  * @icq->ioc->lock.
437  */
438 unsigned icq_get_changed(struct io_cq *icq)
439 {
440         unsigned int changed = 0;
441         unsigned long flags;
442
443         if (unlikely(icq->flags & ICQ_CHANGED_MASK)) {
444                 spin_lock_irqsave(&icq->ioc->lock, flags);
445                 changed = icq->flags & ICQ_CHANGED_MASK;
446                 icq->flags &= ~ICQ_CHANGED_MASK;
447                 spin_unlock_irqrestore(&icq->ioc->lock, flags);
448         }
449         return changed;
450 }
451 EXPORT_SYMBOL(icq_get_changed);
452
453 static int __init blk_ioc_init(void)
454 {
455         iocontext_cachep = kmem_cache_create("blkdev_ioc",
456                         sizeof(struct io_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
457         return 0;
458 }
459 subsys_initcall(blk_ioc_init);