785e61c9a810092d13e72f23779d754802aa1667
[linux-2.6.git] / block / ll_rw_blk.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> -  July2000
7  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
8  */
9
10 /*
11  * This handles all read/write requests to block devices
12  */
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/backing-dev.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18 #include <linux/highmem.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/kernel_stat.h>
21 #include <linux/string.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/bootmem.h>      /* for max_pfn/max_low_pfn */
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/interrupt.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/blktrace_api.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33
34 /*
35  * for max sense size
36  */
37 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
38
39 static void blk_unplug_work(struct work_struct *work);
40 static void blk_unplug_timeout(unsigned long data);
41 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int nr_sectors, int new_io);
42 static void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio);
43 static int __make_request(request_queue_t *q, struct bio *bio);
44 static struct io_context *current_io_context(gfp_t gfp_flags, int node);
45
46 /*
47  * For the allocated request tables
48  */
49 static struct kmem_cache *request_cachep;
50
51 /*
52  * For queue allocation
53  */
54 static struct kmem_cache *requestq_cachep;
55
56 /*
57  * For io context allocations
58  */
59 static struct kmem_cache *iocontext_cachep;
60
61 /*
62  * Controlling structure to kblockd
63  */
64 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
65
66 unsigned long blk_max_low_pfn, blk_max_pfn;
67
68 EXPORT_SYMBOL(blk_max_low_pfn);
69 EXPORT_SYMBOL(blk_max_pfn);
70
71 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, blk_cpu_done);
72
73 /* Amount of time in which a process may batch requests */
74 #define BLK_BATCH_TIME  (HZ/50UL)
75
76 /* Number of requests a "batching" process may submit */
77 #define BLK_BATCH_REQ   32
78
79 /*
80  * Return the threshold (number of used requests) at which the queue is
81  * considered to be congested.  It include a little hysteresis to keep the
82  * context switch rate down.
83  */
84 static inline int queue_congestion_on_threshold(struct request_queue *q)
85 {
86         return q->nr_congestion_on;
87 }
88
89 /*
90  * The threshold at which a queue is considered to be uncongested
91  */
92 static inline int queue_congestion_off_threshold(struct request_queue *q)
93 {
94         return q->nr_congestion_off;
95 }
96
97 static void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
98 {
99         int nr;
100
101         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
102         if (nr > q->nr_requests)
103                 nr = q->nr_requests;
104         q->nr_congestion_on = nr;
105
106         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
107         if (nr < 1)
108                 nr = 1;
109         q->nr_congestion_off = nr;
110 }
111
112 /**
113  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
114  * @bdev:       device
115  *
116  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
117  * backing_dev_info
118  *
119  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
120  */
121 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
122 {
123         struct backing_dev_info *ret = NULL;
124         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bdev);
125
126         if (q)
127                 ret = &q->backing_dev_info;
128         return ret;
129 }
130 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
131
132 void blk_queue_activity_fn(request_queue_t *q, activity_fn *fn, void *data)
133 {
134         q->activity_fn = fn;
135         q->activity_data = data;
136 }
137 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_activity_fn);
138
139 /**
140  * blk_queue_prep_rq - set a prepare_request function for queue
141  * @q:          queue
142  * @pfn:        prepare_request function
143  *
144  * It's possible for a queue to register a prepare_request callback which
145  * is invoked before the request is handed to the request_fn. The goal of
146  * the function is to prepare a request for I/O, it can be used to build a
147  * cdb from the request data for instance.
148  *
149  */
150 void blk_queue_prep_rq(request_queue_t *q, prep_rq_fn *pfn)
151 {
152         q->prep_rq_fn = pfn;
153 }
154
155 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_prep_rq);
156
157 /**
158  * blk_queue_merge_bvec - set a merge_bvec function for queue
159  * @q:          queue
160  * @mbfn:       merge_bvec_fn
161  *
162  * Usually queues have static limitations on the max sectors or segments that
163  * we can put in a request. Stacking drivers may have some settings that
164  * are dynamic, and thus we have to query the queue whether it is ok to
165  * add a new bio_vec to a bio at a given offset or not. If the block device
166  * has such limitations, it needs to register a merge_bvec_fn to control
167  * the size of bio's sent to it. Note that a block device *must* allow a
168  * single page to be added to an empty bio. The block device driver may want
169  * to use the bio_split() function to deal with these bio's. By default
170  * no merge_bvec_fn is defined for a queue, and only the fixed limits are
171  * honored.
172  */
173 void blk_queue_merge_bvec(request_queue_t *q, merge_bvec_fn *mbfn)
174 {
175         q->merge_bvec_fn = mbfn;
176 }
177
178 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_merge_bvec);
179
180 void blk_queue_softirq_done(request_queue_t *q, softirq_done_fn *fn)
181 {
182         q->softirq_done_fn = fn;
183 }
184
185 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_softirq_done);
186
187 /**
188  * blk_queue_make_request - define an alternate make_request function for a device
189  * @q:  the request queue for the device to be affected
190  * @mfn: the alternate make_request function
191  *
192  * Description:
193  *    The normal way for &struct bios to be passed to a device
194  *    driver is for them to be collected into requests on a request
195  *    queue, and then to allow the device driver to select requests
196  *    off that queue when it is ready.  This works well for many block
197  *    devices. However some block devices (typically virtual devices
198  *    such as md or lvm) do not benefit from the processing on the
199  *    request queue, and are served best by having the requests passed
200  *    directly to them.  This can be achieved by providing a function
201  *    to blk_queue_make_request().
202  *
203  * Caveat:
204  *    The driver that does this *must* be able to deal appropriately
205  *    with buffers in "highmemory". This can be accomplished by either calling
206  *    __bio_kmap_atomic() to get a temporary kernel mapping, or by calling
207  *    blk_queue_bounce() to create a buffer in normal memory.
208  **/
209 void blk_queue_make_request(request_queue_t * q, make_request_fn * mfn)
210 {
211         /*
212          * set defaults
213          */
214         q->nr_requests = BLKDEV_MAX_RQ;
215         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
216         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
217         q->make_request_fn = mfn;
218         q->backing_dev_info.ra_pages = (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
219         q->backing_dev_info.state = 0;
220         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
221         blk_queue_max_sectors(q, SAFE_MAX_SECTORS);
222         blk_queue_hardsect_size(q, 512);
223         blk_queue_dma_alignment(q, 511);
224         blk_queue_congestion_threshold(q);
225         q->nr_batching = BLK_BATCH_REQ;
226
227         q->unplug_thresh = 4;           /* hmm */
228         q->unplug_delay = (3 * HZ) / 1000;      /* 3 milliseconds */
229         if (q->unplug_delay == 0)
230                 q->unplug_delay = 1;
231
232         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
233
234         q->unplug_timer.function = blk_unplug_timeout;
235         q->unplug_timer.data = (unsigned long)q;
236
237         /*
238          * by default assume old behaviour and bounce for any highmem page
239          */
240         blk_queue_bounce_limit(q, BLK_BOUNCE_HIGH);
241
242         blk_queue_activity_fn(q, NULL, NULL);
243 }
244
245 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_make_request);
246
247 static void rq_init(request_queue_t *q, struct request *rq)
248 {
249         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
250         INIT_LIST_HEAD(&rq->donelist);
251
252         rq->errors = 0;
253         rq->bio = rq->biotail = NULL;
254         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
255         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
256         rq->ioprio = 0;
257         rq->buffer = NULL;
258         rq->ref_count = 1;
259         rq->q = q;
260         rq->special = NULL;
261         rq->data_len = 0;
262         rq->data = NULL;
263         rq->nr_phys_segments = 0;
264         rq->sense = NULL;
265         rq->end_io = NULL;
266         rq->end_io_data = NULL;
267         rq->completion_data = NULL;
268 }
269
270 /**
271  * blk_queue_ordered - does this queue support ordered writes
272  * @q:        the request queue
273  * @ordered:  one of QUEUE_ORDERED_*
274  * @prepare_flush_fn: rq setup helper for cache flush ordered writes
275  *
276  * Description:
277  *   For journalled file systems, doing ordered writes on a commit
278  *   block instead of explicitly doing wait_on_buffer (which is bad
279  *   for performance) can be a big win. Block drivers supporting this
280  *   feature should call this function and indicate so.
281  *
282  **/
283 int blk_queue_ordered(request_queue_t *q, unsigned ordered,
284                       prepare_flush_fn *prepare_flush_fn)
285 {
286         if (ordered & (QUEUE_ORDERED_PREFLUSH | QUEUE_ORDERED_POSTFLUSH) &&
287             prepare_flush_fn == NULL) {
288                 printk(KERN_ERR "blk_queue_ordered: prepare_flush_fn required\n");
289                 return -EINVAL;
290         }
291
292         if (ordered != QUEUE_ORDERED_NONE &&
293             ordered != QUEUE_ORDERED_DRAIN &&
294             ordered != QUEUE_ORDERED_DRAIN_FLUSH &&
295             ordered != QUEUE_ORDERED_DRAIN_FUA &&
296             ordered != QUEUE_ORDERED_TAG &&
297             ordered != QUEUE_ORDERED_TAG_FLUSH &&
298             ordered != QUEUE_ORDERED_TAG_FUA) {
299                 printk(KERN_ERR "blk_queue_ordered: bad value %d\n", ordered);
300                 return -EINVAL;
301         }
302
303         q->ordered = ordered;
304         q->next_ordered = ordered;
305         q->prepare_flush_fn = prepare_flush_fn;
306
307         return 0;
308 }
309
310 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_ordered);
311
312 /**
313  * blk_queue_issue_flush_fn - set function for issuing a flush
314  * @q:     the request queue
315  * @iff:   the function to be called issuing the flush
316  *
317  * Description:
318  *   If a driver supports issuing a flush command, the support is notified
319  *   to the block layer by defining it through this call.
320  *
321  **/
322 void blk_queue_issue_flush_fn(request_queue_t *q, issue_flush_fn *iff)
323 {
324         q->issue_flush_fn = iff;
325 }
326
327 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_issue_flush_fn);
328
329 /*
330  * Cache flushing for ordered writes handling
331  */
332 inline unsigned blk_ordered_cur_seq(request_queue_t *q)
333 {
334         if (!q->ordseq)
335                 return 0;
336         return 1 << ffz(q->ordseq);
337 }
338
339 unsigned blk_ordered_req_seq(struct request *rq)
340 {
341         request_queue_t *q = rq->q;
342
343         BUG_ON(q->ordseq == 0);
344
345         if (rq == &q->pre_flush_rq)
346                 return QUEUE_ORDSEQ_PREFLUSH;
347         if (rq == &q->bar_rq)
348                 return QUEUE_ORDSEQ_BAR;
349         if (rq == &q->post_flush_rq)
350                 return QUEUE_ORDSEQ_POSTFLUSH;
351
352         if ((rq->cmd_flags & REQ_ORDERED_COLOR) ==
353             (q->orig_bar_rq->cmd_flags & REQ_ORDERED_COLOR))
354                 return QUEUE_ORDSEQ_DRAIN;
355         else
356                 return QUEUE_ORDSEQ_DONE;
357 }
358
359 void blk_ordered_complete_seq(request_queue_t *q, unsigned seq, int error)
360 {
361         struct request *rq;
362         int uptodate;
363
364         if (error && !q->orderr)
365                 q->orderr = error;
366
367         BUG_ON(q->ordseq & seq);
368         q->ordseq |= seq;
369
370         if (blk_ordered_cur_seq(q) != QUEUE_ORDSEQ_DONE)
371                 return;
372
373         /*
374          * Okay, sequence complete.
375          */
376         rq = q->orig_bar_rq;
377         uptodate = q->orderr ? q->orderr : 1;
378
379         q->ordseq = 0;
380
381         end_that_request_first(rq, uptodate, rq->hard_nr_sectors);
382         end_that_request_last(rq, uptodate);
383 }
384
385 static void pre_flush_end_io(struct request *rq, int error)
386 {
387         elv_completed_request(rq->q, rq);
388         blk_ordered_complete_seq(rq->q, QUEUE_ORDSEQ_PREFLUSH, error);
389 }
390
391 static void bar_end_io(struct request *rq, int error)
392 {
393         elv_completed_request(rq->q, rq);
394         blk_ordered_complete_seq(rq->q, QUEUE_ORDSEQ_BAR, error);
395 }
396
397 static void post_flush_end_io(struct request *rq, int error)
398 {
399         elv_completed_request(rq->q, rq);
400         blk_ordered_complete_seq(rq->q, QUEUE_ORDSEQ_POSTFLUSH, error);
401 }
402
403 static void queue_flush(request_queue_t *q, unsigned which)
404 {
405         struct request *rq;
406         rq_end_io_fn *end_io;
407
408         if (which == QUEUE_ORDERED_PREFLUSH) {
409                 rq = &q->pre_flush_rq;
410                 end_io = pre_flush_end_io;
411         } else {
412                 rq = &q->post_flush_rq;
413                 end_io = post_flush_end_io;
414         }
415
416         rq->cmd_flags = REQ_HARDBARRIER;
417         rq_init(q, rq);
418         rq->elevator_private = NULL;
419         rq->elevator_private2 = NULL;
420         rq->rq_disk = q->bar_rq.rq_disk;
421         rq->end_io = end_io;
422         q->prepare_flush_fn(q, rq);
423
424         elv_insert(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FRONT);
425 }
426
427 static inline struct request *start_ordered(request_queue_t *q,
428                                             struct request *rq)
429 {
430         q->bi_size = 0;
431         q->orderr = 0;
432         q->ordered = q->next_ordered;
433         q->ordseq |= QUEUE_ORDSEQ_STARTED;
434
435         /*
436          * Prep proxy barrier request.
437          */
438         blkdev_dequeue_request(rq);
439         q->orig_bar_rq = rq;
440         rq = &q->bar_rq;
441         rq->cmd_flags = 0;
442         rq_init(q, rq);
443         if (bio_data_dir(q->orig_bar_rq->bio) == WRITE)
444                 rq->cmd_flags |= REQ_RW;
445         rq->cmd_flags |= q->ordered & QUEUE_ORDERED_FUA ? REQ_FUA : 0;
446         rq->elevator_private = NULL;
447         rq->elevator_private2 = NULL;
448         init_request_from_bio(rq, q->orig_bar_rq->bio);
449         rq->end_io = bar_end_io;
450
451         /*
452          * Queue ordered sequence.  As we stack them at the head, we
453          * need to queue in reverse order.  Note that we rely on that
454          * no fs request uses ELEVATOR_INSERT_FRONT and thus no fs
455          * request gets inbetween ordered sequence.
456          */
457         if (q->ordered & QUEUE_ORDERED_POSTFLUSH)
458                 queue_flush(q, QUEUE_ORDERED_POSTFLUSH);
459         else
460                 q->ordseq |= QUEUE_ORDSEQ_POSTFLUSH;
461
462         elv_insert(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FRONT);
463
464         if (q->ordered & QUEUE_ORDERED_PREFLUSH) {
465                 queue_flush(q, QUEUE_ORDERED_PREFLUSH);
466                 rq = &q->pre_flush_rq;
467         } else
468                 q->ordseq |= QUEUE_ORDSEQ_PREFLUSH;
469
470         if ((q->ordered & QUEUE_ORDERED_TAG) || q->in_flight == 0)
471                 q->ordseq |= QUEUE_ORDSEQ_DRAIN;
472         else
473                 rq = NULL;
474
475         return rq;
476 }
477
478 int blk_do_ordered(request_queue_t *q, struct request **rqp)
479 {
480         struct request *rq = *rqp;
481         int is_barrier = blk_fs_request(rq) && blk_barrier_rq(rq);
482
483         if (!q->ordseq) {
484                 if (!is_barrier)
485                         return 1;
486
487                 if (q->next_ordered != QUEUE_ORDERED_NONE) {
488                         *rqp = start_ordered(q, rq);
489                         return 1;
490                 } else {
491                         /*
492                          * This can happen when the queue switches to
493                          * ORDERED_NONE while this request is on it.
494                          */
495                         blkdev_dequeue_request(rq);
496                         end_that_request_first(rq, -EOPNOTSUPP,
497                                                rq->hard_nr_sectors);
498                         end_that_request_last(rq, -EOPNOTSUPP);
499                         *rqp = NULL;
500                         return 0;
501                 }
502         }
503
504         /*
505          * Ordered sequence in progress
506          */
507
508         /* Special requests are not subject to ordering rules. */
509         if (!blk_fs_request(rq) &&
510             rq != &q->pre_flush_rq && rq != &q->post_flush_rq)
511                 return 1;
512
513         if (q->ordered & QUEUE_ORDERED_TAG) {
514                 /* Ordered by tag.  Blocking the next barrier is enough. */
515                 if (is_barrier && rq != &q->bar_rq)
516                         *rqp = NULL;
517         } else {
518                 /* Ordered by draining.  Wait for turn. */
519                 WARN_ON(blk_ordered_req_seq(rq) < blk_ordered_cur_seq(q));
520                 if (blk_ordered_req_seq(rq) > blk_ordered_cur_seq(q))
521                         *rqp = NULL;
522         }
523
524         return 1;
525 }
526
527 static int flush_dry_bio_endio(struct bio *bio, unsigned int bytes, int error)
528 {
529         request_queue_t *q = bio->bi_private;
530         struct bio_vec *bvec;
531         int i;
532
533         /*
534          * This is dry run, restore bio_sector and size.  We'll finish
535          * this request again with the original bi_end_io after an
536          * error occurs or post flush is complete.
537          */
538         q->bi_size += bytes;
539
540         if (bio->bi_size)
541                 return 1;
542
543         /* Rewind bvec's */
544         bio->bi_idx = 0;
545         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
546                 bvec->bv_len += bvec->bv_offset;
547                 bvec->bv_offset = 0;
548         }
549
550         /* Reset bio */
551         set_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
552         bio->bi_size = q->bi_size;
553         bio->bi_sector -= (q->bi_size >> 9);
554         q->bi_size = 0;
555
556         return 0;
557 }
558
559 static int ordered_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
560                              unsigned int nbytes, int error)
561 {
562         request_queue_t *q = rq->q;
563         bio_end_io_t *endio;
564         void *private;
565
566         if (&q->bar_rq != rq)
567                 return 0;
568
569         /*
570          * Okay, this is the barrier request in progress, dry finish it.
571          */
572         if (error && !q->orderr)
573                 q->orderr = error;
574
575         endio = bio->bi_end_io;
576         private = bio->bi_private;
577         bio->bi_end_io = flush_dry_bio_endio;
578         bio->bi_private = q;
579
580         bio_endio(bio, nbytes, error);
581
582         bio->bi_end_io = endio;
583         bio->bi_private = private;
584
585         return 1;
586 }
587
588 /**
589  * blk_queue_bounce_limit - set bounce buffer limit for queue
590  * @q:  the request queue for the device
591  * @dma_addr:   bus address limit
592  *
593  * Description:
594  *    Different hardware can have different requirements as to what pages
595  *    it can do I/O directly to. A low level driver can call
596  *    blk_queue_bounce_limit to have lower memory pages allocated as bounce
597  *    buffers for doing I/O to pages residing above @page.
598  **/
599 void blk_queue_bounce_limit(request_queue_t *q, u64 dma_addr)
600 {
601         unsigned long bounce_pfn = dma_addr >> PAGE_SHIFT;
602         int dma = 0;
603
604         q->bounce_gfp = GFP_NOIO;
605 #if BITS_PER_LONG == 64
606         /* Assume anything <= 4GB can be handled by IOMMU.
607            Actually some IOMMUs can handle everything, but I don't
608            know of a way to test this here. */
609         if (bounce_pfn < (min_t(u64,0xffffffff,BLK_BOUNCE_HIGH) >> PAGE_SHIFT))
610                 dma = 1;
611         q->bounce_pfn = max_low_pfn;
612 #else
613         if (bounce_pfn < blk_max_low_pfn)
614                 dma = 1;
615         q->bounce_pfn = bounce_pfn;
616 #endif
617         if (dma) {
618                 init_emergency_isa_pool();
619                 q->bounce_gfp = GFP_NOIO | GFP_DMA;
620                 q->bounce_pfn = bounce_pfn;
621         }
622 }
623
624 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_bounce_limit);
625
626 /**
627  * blk_queue_max_sectors - set max sectors for a request for this queue
628  * @q:  the request queue for the device
629  * @max_sectors:  max sectors in the usual 512b unit
630  *
631  * Description:
632  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of
633  *    received requests.
634  **/
635 void blk_queue_max_sectors(request_queue_t *q, unsigned int max_sectors)
636 {
637         if ((max_sectors << 9) < PAGE_CACHE_SIZE) {
638                 max_sectors = 1 << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9);
639                 printk("%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__, max_sectors);
640         }
641
642         if (BLK_DEF_MAX_SECTORS > max_sectors)
643                 q->max_hw_sectors = q->max_sectors = max_sectors;
644         else {
645                 q->max_sectors = BLK_DEF_MAX_SECTORS;
646                 q->max_hw_sectors = max_sectors;
647         }
648 }
649
650 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_sectors);
651
652 /**
653  * blk_queue_max_phys_segments - set max phys segments for a request for this queue
654  * @q:  the request queue for the device
655  * @max_segments:  max number of segments
656  *
657  * Description:
658  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
659  *    physical data segments in a request.  This would be the largest sized
660  *    scatter list the driver could handle.
661  **/
662 void blk_queue_max_phys_segments(request_queue_t *q, unsigned short max_segments)
663 {
664         if (!max_segments) {
665                 max_segments = 1;
666                 printk("%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__, max_segments);
667         }
668
669         q->max_phys_segments = max_segments;
670 }
671
672 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_phys_segments);
673
674 /**
675  * blk_queue_max_hw_segments - set max hw segments for a request for this queue
676  * @q:  the request queue for the device
677  * @max_segments:  max number of segments
678  *
679  * Description:
680  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
681  *    hw data segments in a request.  This would be the largest number of
682  *    address/length pairs the host adapter can actually give as once
683  *    to the device.
684  **/
685 void blk_queue_max_hw_segments(request_queue_t *q, unsigned short max_segments)
686 {
687         if (!max_segments) {
688                 max_segments = 1;
689                 printk("%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__, max_segments);
690         }
691
692         q->max_hw_segments = max_segments;
693 }
694
695 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_hw_segments);
696
697 /**
698  * blk_queue_max_segment_size - set max segment size for blk_rq_map_sg
699  * @q:  the request queue for the device
700  * @max_size:  max size of segment in bytes
701  *
702  * Description:
703  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of a
704  *    coalesced segment
705  **/
706 void blk_queue_max_segment_size(request_queue_t *q, unsigned int max_size)
707 {
708         if (max_size < PAGE_CACHE_SIZE) {
709                 max_size = PAGE_CACHE_SIZE;
710                 printk("%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__, max_size);
711         }
712
713         q->max_segment_size = max_size;
714 }
715
716 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segment_size);
717
718 /**
719  * blk_queue_hardsect_size - set hardware sector size for the queue
720  * @q:  the request queue for the device
721  * @size:  the hardware sector size, in bytes
722  *
723  * Description:
724  *   This should typically be set to the lowest possible sector size
725  *   that the hardware can operate on (possible without reverting to
726  *   even internal read-modify-write operations). Usually the default
727  *   of 512 covers most hardware.
728  **/
729 void blk_queue_hardsect_size(request_queue_t *q, unsigned short size)
730 {
731         q->hardsect_size = size;
732 }
733
734 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_hardsect_size);
735
736 /*
737  * Returns the minimum that is _not_ zero, unless both are zero.
738  */
739 #define min_not_zero(l, r) (l == 0) ? r : ((r == 0) ? l : min(l, r))
740
741 /**
742  * blk_queue_stack_limits - inherit underlying queue limits for stacked drivers
743  * @t:  the stacking driver (top)
744  * @b:  the underlying device (bottom)
745  **/
746 void blk_queue_stack_limits(request_queue_t *t, request_queue_t *b)
747 {
748         /* zero is "infinity" */
749         t->max_sectors = min_not_zero(t->max_sectors,b->max_sectors);
750         t->max_hw_sectors = min_not_zero(t->max_hw_sectors,b->max_hw_sectors);
751
752         t->max_phys_segments = min(t->max_phys_segments,b->max_phys_segments);
753         t->max_hw_segments = min(t->max_hw_segments,b->max_hw_segments);
754         t->max_segment_size = min(t->max_segment_size,b->max_segment_size);
755         t->hardsect_size = max(t->hardsect_size,b->hardsect_size);
756         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_CLUSTER, &b->queue_flags))
757                 clear_bit(QUEUE_FLAG_CLUSTER, &t->queue_flags);
758 }
759
760 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_stack_limits);
761
762 /**
763  * blk_queue_segment_boundary - set boundary rules for segment merging
764  * @q:  the request queue for the device
765  * @mask:  the memory boundary mask
766  **/
767 void blk_queue_segment_boundary(request_queue_t *q, unsigned long mask)
768 {
769         if (mask < PAGE_CACHE_SIZE - 1) {
770                 mask = PAGE_CACHE_SIZE - 1;
771                 printk("%s: set to minimum %lx\n", __FUNCTION__, mask);
772         }
773
774         q->seg_boundary_mask = mask;
775 }
776
777 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_segment_boundary);
778
779 /**
780  * blk_queue_dma_alignment - set dma length and memory alignment
781  * @q:     the request queue for the device
782  * @mask:  alignment mask
783  *
784  * description:
785  *    set required memory and length aligment for direct dma transactions.
786  *    this is used when buiding direct io requests for the queue.
787  *
788  **/
789 void blk_queue_dma_alignment(request_queue_t *q, int mask)
790 {
791         q->dma_alignment = mask;
792 }
793
794 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_dma_alignment);
795
796 /**
797  * blk_queue_find_tag - find a request by its tag and queue
798  * @q:   The request queue for the device
799  * @tag: The tag of the request
800  *
801  * Notes:
802  *    Should be used when a device returns a tag and you want to match
803  *    it with a request.
804  *
805  *    no locks need be held.
806  **/
807 struct request *blk_queue_find_tag(request_queue_t *q, int tag)
808 {
809         return blk_map_queue_find_tag(q->queue_tags, tag);
810 }
811
812 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_find_tag);
813
814 /**
815  * __blk_free_tags - release a given set of tag maintenance info
816  * @bqt:        the tag map to free
817  *
818  * Tries to free the specified @bqt@.  Returns true if it was
819  * actually freed and false if there are still references using it
820  */
821 static int __blk_free_tags(struct blk_queue_tag *bqt)
822 {
823         int retval;
824
825         retval = atomic_dec_and_test(&bqt->refcnt);
826         if (retval) {
827                 BUG_ON(bqt->busy);
828                 BUG_ON(!list_empty(&bqt->busy_list));
829
830                 kfree(bqt->tag_index);
831                 bqt->tag_index = NULL;
832
833                 kfree(bqt->tag_map);
834                 bqt->tag_map = NULL;
835
836                 kfree(bqt);
837
838         }
839
840         return retval;
841 }
842
843 /**
844  * __blk_queue_free_tags - release tag maintenance info
845  * @q:  the request queue for the device
846  *
847  *  Notes:
848  *    blk_cleanup_queue() will take care of calling this function, if tagging
849  *    has been used. So there's no need to call this directly.
850  **/
851 static void __blk_queue_free_tags(request_queue_t *q)
852 {
853         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
854
855         if (!bqt)
856                 return;
857
858         __blk_free_tags(bqt);
859
860         q->queue_tags = NULL;
861         q->queue_flags &= ~(1 << QUEUE_FLAG_QUEUED);
862 }
863
864
865 /**
866  * blk_free_tags - release a given set of tag maintenance info
867  * @bqt:        the tag map to free
868  *
869  * For externally managed @bqt@ frees the map.  Callers of this
870  * function must guarantee to have released all the queues that
871  * might have been using this tag map.
872  */
873 void blk_free_tags(struct blk_queue_tag *bqt)
874 {
875         if (unlikely(!__blk_free_tags(bqt)))
876                 BUG();
877 }
878 EXPORT_SYMBOL(blk_free_tags);
879
880 /**
881  * blk_queue_free_tags - release tag maintenance info
882  * @q:  the request queue for the device
883  *
884  *  Notes:
885  *      This is used to disabled tagged queuing to a device, yet leave
886  *      queue in function.
887  **/
888 void blk_queue_free_tags(request_queue_t *q)
889 {
890         clear_bit(QUEUE_FLAG_QUEUED, &q->queue_flags);
891 }
892
893 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_free_tags);
894
895 static int
896 init_tag_map(request_queue_t *q, struct blk_queue_tag *tags, int depth)
897 {
898         struct request **tag_index;
899         unsigned long *tag_map;
900         int nr_ulongs;
901
902         if (q && depth > q->nr_requests * 2) {
903                 depth = q->nr_requests * 2;
904                 printk(KERN_ERR "%s: adjusted depth to %d\n",
905                                 __FUNCTION__, depth);
906         }
907
908         tag_index = kzalloc(depth * sizeof(struct request *), GFP_ATOMIC);
909         if (!tag_index)
910                 goto fail;
911
912         nr_ulongs = ALIGN(depth, BITS_PER_LONG) / BITS_PER_LONG;
913         tag_map = kzalloc(nr_ulongs * sizeof(unsigned long), GFP_ATOMIC);
914         if (!tag_map)
915                 goto fail;
916
917         tags->real_max_depth = depth;
918         tags->max_depth = depth;
919         tags->tag_index = tag_index;
920         tags->tag_map = tag_map;
921
922         return 0;
923 fail:
924         kfree(tag_index);
925         return -ENOMEM;
926 }
927
928 static struct blk_queue_tag *__blk_queue_init_tags(struct request_queue *q,
929                                                    int depth)
930 {
931         struct blk_queue_tag *tags;
932
933         tags = kmalloc(sizeof(struct blk_queue_tag), GFP_ATOMIC);
934         if (!tags)
935                 goto fail;
936
937         if (init_tag_map(q, tags, depth))
938                 goto fail;
939
940         INIT_LIST_HEAD(&tags->busy_list);
941         tags->busy = 0;
942         atomic_set(&tags->refcnt, 1);
943         return tags;
944 fail:
945         kfree(tags);
946         return NULL;
947 }
948
949 /**
950  * blk_init_tags - initialize the tag info for an external tag map
951  * @depth:      the maximum queue depth supported
952  * @tags: the tag to use
953  **/
954 struct blk_queue_tag *blk_init_tags(int depth)
955 {
956         return __blk_queue_init_tags(NULL, depth);
957 }
958 EXPORT_SYMBOL(blk_init_tags);
959
960 /**
961  * blk_queue_init_tags - initialize the queue tag info
962  * @q:  the request queue for the device
963  * @depth:  the maximum queue depth supported
964  * @tags: the tag to use
965  **/
966 int blk_queue_init_tags(request_queue_t *q, int depth,
967                         struct blk_queue_tag *tags)
968 {
969         int rc;
970
971         BUG_ON(tags && q->queue_tags && tags != q->queue_tags);
972
973         if (!tags && !q->queue_tags) {
974                 tags = __blk_queue_init_tags(q, depth);
975
976                 if (!tags)
977                         goto fail;
978         } else if (q->queue_tags) {
979                 if ((rc = blk_queue_resize_tags(q, depth)))
980                         return rc;
981                 set_bit(QUEUE_FLAG_QUEUED, &q->queue_flags);
982                 return 0;
983         } else
984                 atomic_inc(&tags->refcnt);
985
986         /*
987          * assign it, all done
988          */
989         q->queue_tags = tags;
990         q->queue_flags |= (1 << QUEUE_FLAG_QUEUED);
991         return 0;
992 fail:
993         kfree(tags);
994         return -ENOMEM;
995 }
996
997 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_init_tags);
998
999 /**
1000  * blk_queue_resize_tags - change the queueing depth
1001  * @q:  the request queue for the device
1002  * @new_depth: the new max command queueing depth
1003  *
1004  *  Notes:
1005  *    Must be called with the queue lock held.
1006  **/
1007 int blk_queue_resize_tags(request_queue_t *q, int new_depth)
1008 {
1009         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
1010         struct request **tag_index;
1011         unsigned long *tag_map;
1012         int max_depth, nr_ulongs;
1013
1014         if (!bqt)
1015                 return -ENXIO;
1016
1017         /*
1018          * if we already have large enough real_max_depth.  just
1019          * adjust max_depth.  *NOTE* as requests with tag value
1020          * between new_depth and real_max_depth can be in-flight, tag
1021          * map can not be shrunk blindly here.
1022          */
1023         if (new_depth <= bqt->real_max_depth) {
1024                 bqt->max_depth = new_depth;
1025                 return 0;
1026         }
1027
1028         /*
1029          * Currently cannot replace a shared tag map with a new
1030          * one, so error out if this is the case
1031          */
1032         if (atomic_read(&bqt->refcnt) != 1)
1033                 return -EBUSY;
1034
1035         /*
1036          * save the old state info, so we can copy it back
1037          */
1038         tag_index = bqt->tag_index;
1039         tag_map = bqt->tag_map;
1040         max_depth = bqt->real_max_depth;
1041
1042         if (init_tag_map(q, bqt, new_depth))
1043                 return -ENOMEM;
1044
1045         memcpy(bqt->tag_index, tag_index, max_depth * sizeof(struct request *));
1046         nr_ulongs = ALIGN(max_depth, BITS_PER_LONG) / BITS_PER_LONG;
1047         memcpy(bqt->tag_map, tag_map, nr_ulongs * sizeof(unsigned long));
1048
1049         kfree(tag_index);
1050         kfree(tag_map);
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_resize_tags);
1055
1056 /**
1057  * blk_queue_end_tag - end tag operations for a request
1058  * @q:  the request queue for the device
1059  * @rq: the request that has completed
1060  *
1061  *  Description:
1062  *    Typically called when end_that_request_first() returns 0, meaning
1063  *    all transfers have been done for a request. It's important to call
1064  *    this function before end_that_request_last(), as that will put the
1065  *    request back on the free list thus corrupting the internal tag list.
1066  *
1067  *  Notes:
1068  *   queue lock must be held.
1069  **/
1070 void blk_queue_end_tag(request_queue_t *q, struct request *rq)
1071 {
1072         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
1073         int tag = rq->tag;
1074
1075         BUG_ON(tag == -1);
1076
1077         if (unlikely(tag >= bqt->real_max_depth))
1078                 /*
1079                  * This can happen after tag depth has been reduced.
1080                  * FIXME: how about a warning or info message here?
1081                  */
1082                 return;
1083
1084         if (unlikely(!__test_and_clear_bit(tag, bqt->tag_map))) {
1085                 printk(KERN_ERR "%s: attempt to clear non-busy tag (%d)\n",
1086                        __FUNCTION__, tag);
1087                 return;
1088         }
1089
1090         list_del_init(&rq->queuelist);
1091         rq->cmd_flags &= ~REQ_QUEUED;
1092         rq->tag = -1;
1093
1094         if (unlikely(bqt->tag_index[tag] == NULL))
1095                 printk(KERN_ERR "%s: tag %d is missing\n",
1096                        __FUNCTION__, tag);
1097
1098         bqt->tag_index[tag] = NULL;
1099         bqt->busy--;
1100 }
1101
1102 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_end_tag);
1103
1104 /**
1105  * blk_queue_start_tag - find a free tag and assign it
1106  * @q:  the request queue for the device
1107  * @rq:  the block request that needs tagging
1108  *
1109  *  Description:
1110  *    This can either be used as a stand-alone helper, or possibly be
1111  *    assigned as the queue &prep_rq_fn (in which case &struct request
1112  *    automagically gets a tag assigned). Note that this function
1113  *    assumes that any type of request can be queued! if this is not
1114  *    true for your device, you must check the request type before
1115  *    calling this function.  The request will also be removed from
1116  *    the request queue, so it's the drivers responsibility to readd
1117  *    it if it should need to be restarted for some reason.
1118  *
1119  *  Notes:
1120  *   queue lock must be held.
1121  **/
1122 int blk_queue_start_tag(request_queue_t *q, struct request *rq)
1123 {
1124         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
1125         int tag;
1126
1127         if (unlikely((rq->cmd_flags & REQ_QUEUED))) {
1128                 printk(KERN_ERR 
1129                        "%s: request %p for device [%s] already tagged %d",
1130                        __FUNCTION__, rq,
1131                        rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->tag);
1132                 BUG();
1133         }
1134
1135         /*
1136          * Protect against shared tag maps, as we may not have exclusive
1137          * access to the tag map.
1138          */
1139         do {
1140                 tag = find_first_zero_bit(bqt->tag_map, bqt->max_depth);
1141                 if (tag >= bqt->max_depth)
1142                         return 1;
1143
1144         } while (test_and_set_bit(tag, bqt->tag_map));
1145
1146         rq->cmd_flags |= REQ_QUEUED;
1147         rq->tag = tag;
1148         bqt->tag_index[tag] = rq;
1149         blkdev_dequeue_request(rq);
1150         list_add(&rq->queuelist, &bqt->busy_list);
1151         bqt->busy++;
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_start_tag);
1156
1157 /**
1158  * blk_queue_invalidate_tags - invalidate all pending tags
1159  * @q:  the request queue for the device
1160  *
1161  *  Description:
1162  *   Hardware conditions may dictate a need to stop all pending requests.
1163  *   In this case, we will safely clear the block side of the tag queue and
1164  *   readd all requests to the request queue in the right order.
1165  *
1166  *  Notes:
1167  *   queue lock must be held.
1168  **/
1169 void blk_queue_invalidate_tags(request_queue_t *q)
1170 {
1171         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
1172         struct list_head *tmp, *n;
1173         struct request *rq;
1174
1175         list_for_each_safe(tmp, n, &bqt->busy_list) {
1176                 rq = list_entry_rq(tmp);
1177
1178                 if (rq->tag == -1) {
1179                         printk(KERN_ERR
1180                                "%s: bad tag found on list\n", __FUNCTION__);
1181                         list_del_init(&rq->queuelist);
1182                         rq->cmd_flags &= ~REQ_QUEUED;
1183                 } else
1184                         blk_queue_end_tag(q, rq);
1185
1186                 rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
1187                 __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1188         }
1189 }
1190
1191 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_invalidate_tags);
1192
1193 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
1194 {
1195         int bit;
1196
1197         printk("%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
1198                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
1199                 rq->cmd_flags);
1200
1201         printk("\nsector %llu, nr/cnr %lu/%u\n", (unsigned long long)rq->sector,
1202                                                        rq->nr_sectors,
1203                                                        rq->current_nr_sectors);
1204         printk("bio %p, biotail %p, buffer %p, data %p, len %u\n", rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, rq->data, rq->data_len);
1205
1206         if (blk_pc_request(rq)) {
1207                 printk("cdb: ");
1208                 for (bit = 0; bit < sizeof(rq->cmd); bit++)
1209                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
1210                 printk("\n");
1211         }
1212 }
1213
1214 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
1215
1216 void blk_recount_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
1217 {
1218         struct bio_vec *bv, *bvprv = NULL;
1219         int i, nr_phys_segs, nr_hw_segs, seg_size, hw_seg_size, cluster;
1220         int high, highprv = 1;
1221
1222         if (unlikely(!bio->bi_io_vec))
1223                 return;
1224
1225         cluster = q->queue_flags & (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
1226         hw_seg_size = seg_size = nr_phys_segs = nr_hw_segs = 0;
1227         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
1228                 /*
1229                  * the trick here is making sure that a high page is never
1230                  * considered part of another segment, since that might
1231                  * change with the bounce page.
1232                  */
1233                 high = page_to_pfn(bv->bv_page) >= q->bounce_pfn;
1234                 if (high || highprv)
1235                         goto new_hw_segment;
1236                 if (cluster) {
1237                         if (seg_size + bv->bv_len > q->max_segment_size)
1238                                 goto new_segment;
1239                         if (!BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvprv, bv))
1240                                 goto new_segment;
1241                         if (!BIOVEC_SEG_BOUNDARY(q, bvprv, bv))
1242                                 goto new_segment;
1243                         if (BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(hw_seg_size + bv->bv_len))
1244                                 goto new_hw_segment;
1245
1246                         seg_size += bv->bv_len;
1247                         hw_seg_size += bv->bv_len;
1248                         bvprv = bv;
1249                         continue;
1250                 }
1251 new_segment:
1252                 if (BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvprv, bv) &&
1253                     !BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(hw_seg_size + bv->bv_len)) {
1254                         hw_seg_size += bv->bv_len;
1255                 } else {
1256 new_hw_segment:
1257                         if (hw_seg_size > bio->bi_hw_front_size)
1258                                 bio->bi_hw_front_size = hw_seg_size;
1259                         hw_seg_size = BIOVEC_VIRT_START_SIZE(bv) + bv->bv_len;
1260                         nr_hw_segs++;
1261                 }
1262
1263                 nr_phys_segs++;
1264                 bvprv = bv;
1265                 seg_size = bv->bv_len;
1266                 highprv = high;
1267         }
1268         if (hw_seg_size > bio->bi_hw_back_size)
1269                 bio->bi_hw_back_size = hw_seg_size;
1270         if (nr_hw_segs == 1 && hw_seg_size > bio->bi_hw_front_size)
1271                 bio->bi_hw_front_size = hw_seg_size;
1272         bio->bi_phys_segments = nr_phys_segs;
1273         bio->bi_hw_segments = nr_hw_segs;
1274         bio->bi_flags |= (1 << BIO_SEG_VALID);
1275 }
1276
1277
1278 static int blk_phys_contig_segment(request_queue_t *q, struct bio *bio,
1279                                    struct bio *nxt)
1280 {
1281         if (!(q->queue_flags & (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER)))
1282                 return 0;
1283
1284         if (!BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(__BVEC_END(bio), __BVEC_START(nxt)))
1285                 return 0;
1286         if (bio->bi_size + nxt->bi_size > q->max_segment_size)
1287                 return 0;
1288
1289         /*
1290          * bio and nxt are contigous in memory, check if the queue allows
1291          * these two to be merged into one
1292          */
1293         if (BIO_SEG_BOUNDARY(q, bio, nxt))
1294                 return 1;
1295
1296         return 0;
1297 }
1298
1299 static int blk_hw_contig_segment(request_queue_t *q, struct bio *bio,
1300                                  struct bio *nxt)
1301 {
1302         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
1303                 blk_recount_segments(q, bio);
1304         if (unlikely(!bio_flagged(nxt, BIO_SEG_VALID)))
1305                 blk_recount_segments(q, nxt);
1306         if (!BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(__BVEC_END(bio), __BVEC_START(nxt)) ||
1307             BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_hw_front_size + bio->bi_hw_back_size))
1308                 return 0;
1309         if (bio->bi_size + nxt->bi_size > q->max_segment_size)
1310                 return 0;
1311
1312         return 1;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * map a request to scatterlist, return number of sg entries setup. Caller
1317  * must make sure sg can hold rq->nr_phys_segments entries
1318  */
1319 int blk_rq_map_sg(request_queue_t *q, struct request *rq, struct scatterlist *sg)
1320 {
1321         struct bio_vec *bvec, *bvprv;
1322         struct bio *bio;
1323         int nsegs, i, cluster;
1324
1325         nsegs = 0;
1326         cluster = q->queue_flags & (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
1327
1328         /*
1329          * for each bio in rq
1330          */
1331         bvprv = NULL;
1332         rq_for_each_bio(bio, rq) {
1333                 /*
1334                  * for each segment in bio
1335                  */
1336                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1337                         int nbytes = bvec->bv_len;
1338
1339                         if (bvprv && cluster) {
1340                                 if (sg[nsegs - 1].length + nbytes > q->max_segment_size)
1341                                         goto new_segment;
1342
1343                                 if (!BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvprv, bvec))
1344                                         goto new_segment;
1345                                 if (!BIOVEC_SEG_BOUNDARY(q, bvprv, bvec))
1346                                         goto new_segment;
1347
1348                                 sg[nsegs - 1].length += nbytes;
1349                         } else {
1350 new_segment:
1351                                 memset(&sg[nsegs],0,sizeof(struct scatterlist));
1352                                 sg[nsegs].page = bvec->bv_page;
1353                                 sg[nsegs].length = nbytes;
1354                                 sg[nsegs].offset = bvec->bv_offset;
1355
1356                                 nsegs++;
1357                         }
1358                         bvprv = bvec;
1359                 } /* segments in bio */
1360         } /* bios in rq */
1361
1362         return nsegs;
1363 }
1364
1365 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_sg);
1366
1367 /*
1368  * the standard queue merge functions, can be overridden with device
1369  * specific ones if so desired
1370  */
1371
1372 static inline int ll_new_mergeable(request_queue_t *q,
1373                                    struct request *req,
1374                                    struct bio *bio)
1375 {
1376         int nr_phys_segs = bio_phys_segments(q, bio);
1377
1378         if (req->nr_phys_segments + nr_phys_segs > q->max_phys_segments) {
1379                 req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
1380                 if (req == q->last_merge)
1381                         q->last_merge = NULL;
1382                 return 0;
1383         }
1384
1385         /*
1386          * A hw segment is just getting larger, bump just the phys
1387          * counter.
1388          */
1389         req->nr_phys_segments += nr_phys_segs;
1390         return 1;
1391 }
1392
1393 static inline int ll_new_hw_segment(request_queue_t *q,
1394                                     struct request *req,
1395                                     struct bio *bio)
1396 {
1397         int nr_hw_segs = bio_hw_segments(q, bio);
1398         int nr_phys_segs = bio_phys_segments(q, bio);
1399
1400         if (req->nr_hw_segments + nr_hw_segs > q->max_hw_segments
1401             || req->nr_phys_segments + nr_phys_segs > q->max_phys_segments) {
1402                 req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
1403                 if (req == q->last_merge)
1404                         q->last_merge = NULL;
1405                 return 0;
1406         }
1407
1408         /*
1409          * This will form the start of a new hw segment.  Bump both
1410          * counters.
1411          */
1412         req->nr_hw_segments += nr_hw_segs;
1413         req->nr_phys_segments += nr_phys_segs;
1414         return 1;
1415 }
1416
1417 static int ll_back_merge_fn(request_queue_t *q, struct request *req, 
1418                             struct bio *bio)
1419 {
1420         unsigned short max_sectors;
1421         int len;
1422
1423         if (unlikely(blk_pc_request(req)))
1424                 max_sectors = q->max_hw_sectors;
1425         else
1426                 max_sectors = q->max_sectors;
1427
1428         if (req->nr_sectors + bio_sectors(bio) > max_sectors) {
1429                 req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
1430                 if (req == q->last_merge)
1431                         q->last_merge = NULL;
1432                 return 0;
1433         }
1434         if (unlikely(!bio_flagged(req->biotail, BIO_SEG_VALID)))
1435                 blk_recount_segments(q, req->biotail);
1436         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
1437                 blk_recount_segments(q, bio);
1438         len = req->biotail->bi_hw_back_size + bio->bi_hw_front_size;
1439         if (BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(__BVEC_END(req->biotail), __BVEC_START(bio)) &&
1440             !BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(len)) {
1441                 int mergeable =  ll_new_mergeable(q, req, bio);
1442
1443                 if (mergeable) {
1444                         if (req->nr_hw_segments == 1)
1445                                 req->bio->bi_hw_front_size = len;
1446                         if (bio->bi_hw_segments == 1)
1447                                 bio->bi_hw_back_size = len;
1448                 }
1449                 return mergeable;
1450         }
1451
1452         return ll_new_hw_segment(q, req, bio);
1453 }
1454
1455 static int ll_front_merge_fn(request_queue_t *q, struct request *req, 
1456                              struct bio *bio)
1457 {
1458         unsigned short max_sectors;
1459         int len;
1460
1461         if (unlikely(blk_pc_request(req)))
1462                 max_sectors = q->max_hw_sectors;
1463         else
1464                 max_sectors = q->max_sectors;
1465
1466
1467         if (req->nr_sectors + bio_sectors(bio) > max_sectors) {
1468                 req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
1469                 if (req == q->last_merge)
1470                         q->last_merge = NULL;
1471                 return 0;
1472         }
1473         len = bio->bi_hw_back_size + req->bio->bi_hw_front_size;
1474         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
1475                 blk_recount_segments(q, bio);
1476         if (unlikely(!bio_flagged(req->bio, BIO_SEG_VALID)))
1477                 blk_recount_segments(q, req->bio);
1478         if (BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(__BVEC_END(bio), __BVEC_START(req->bio)) &&
1479             !BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(len)) {
1480                 int mergeable =  ll_new_mergeable(q, req, bio);
1481
1482                 if (mergeable) {
1483                         if (bio->bi_hw_segments == 1)
1484                                 bio->bi_hw_front_size = len;
1485                         if (req->nr_hw_segments == 1)
1486                                 req->biotail->bi_hw_back_size = len;
1487                 }
1488                 return mergeable;
1489         }
1490
1491         return ll_new_hw_segment(q, req, bio);
1492 }
1493
1494 static int ll_merge_requests_fn(request_queue_t *q, struct request *req,
1495                                 struct request *next)
1496 {
1497         int total_phys_segments;
1498         int total_hw_segments;
1499
1500         /*
1501          * First check if the either of the requests are re-queued
1502          * requests.  Can't merge them if they are.
1503          */
1504         if (req->special || next->special)
1505                 return 0;
1506
1507         /*
1508          * Will it become too large?
1509          */
1510         if ((req->nr_sectors + next->nr_sectors) > q->max_sectors)
1511                 return 0;
1512
1513         total_phys_segments = req->nr_phys_segments + next->nr_phys_segments;
1514         if (blk_phys_contig_segment(q, req->biotail, next->bio))
1515                 total_phys_segments--;
1516
1517         if (total_phys_segments > q->max_phys_segments)
1518                 return 0;
1519
1520         total_hw_segments = req->nr_hw_segments + next->nr_hw_segments;
1521         if (blk_hw_contig_segment(q, req->biotail, next->bio)) {
1522                 int len = req->biotail->bi_hw_back_size + next->bio->bi_hw_front_size;
1523                 /*
1524                  * propagate the combined length to the end of the requests
1525                  */
1526                 if (req->nr_hw_segments == 1)
1527                         req->bio->bi_hw_front_size = len;
1528                 if (next->nr_hw_segments == 1)
1529                         next->biotail->bi_hw_back_size = len;
1530                 total_hw_segments--;
1531         }
1532
1533         if (total_hw_segments > q->max_hw_segments)
1534                 return 0;
1535
1536         /* Merge is OK... */
1537         req->nr_phys_segments = total_phys_segments;
1538         req->nr_hw_segments = total_hw_segments;
1539         return 1;
1540 }
1541
1542 /*
1543  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
1544  * force the transfer to start only after we have put all the requests
1545  * on the list.
1546  *
1547  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
1548  * with the queue lock held.
1549  */
1550 void blk_plug_device(request_queue_t *q)
1551 {
1552         WARN_ON(!irqs_disabled());
1553
1554         /*
1555          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
1556          * which will restart the queueing
1557          */
1558         if (blk_queue_stopped(q))
1559                 return;
1560
1561         if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags)) {
1562                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
1563                 blk_add_trace_generic(q, NULL, 0, BLK_TA_PLUG);
1564         }
1565 }
1566
1567 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
1568
1569 /*
1570  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
1571  * queue lock held and interrupts disabled.
1572  */
1573 int blk_remove_plug(request_queue_t *q)
1574 {
1575         WARN_ON(!irqs_disabled());
1576
1577         if (!test_and_clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags))
1578                 return 0;
1579
1580         del_timer(&q->unplug_timer);
1581         return 1;
1582 }
1583
1584 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
1585
1586 /*
1587  * remove the plug and let it rip..
1588  */
1589 void __generic_unplug_device(request_queue_t *q)
1590 {
1591         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
1592                 return;
1593
1594         if (!blk_remove_plug(q))
1595                 return;
1596
1597         q->request_fn(q);
1598 }
1599 EXPORT_SYMBOL(__generic_unplug_device);
1600
1601 /**
1602  * generic_unplug_device - fire a request queue
1603  * @q:    The &request_queue_t in question
1604  *
1605  * Description:
1606  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
1607  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
1608  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
1609  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
1610  *   transfers started.
1611  **/
1612 void generic_unplug_device(request_queue_t *q)
1613 {
1614         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1615         __generic_unplug_device(q);
1616         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
1619
1620 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
1621                                    struct page *page)
1622 {
1623         request_queue_t *q = bdi->unplug_io_data;
1624
1625         /*
1626          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
1627          */
1628         if (q->unplug_fn) {
1629                 blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
1630                                         q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
1631
1632                 q->unplug_fn(q);
1633         }
1634 }
1635
1636 static void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
1637 {
1638         request_queue_t *q = container_of(work, request_queue_t, unplug_work);
1639
1640         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
1641                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
1642
1643         q->unplug_fn(q);
1644 }
1645
1646 static void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
1647 {
1648         request_queue_t *q = (request_queue_t *)data;
1649
1650         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_TIMER, NULL,
1651                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
1652
1653         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
1654 }
1655
1656 /**
1657  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
1658  * @q:    The &request_queue_t in question
1659  *
1660  * Description:
1661  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
1662  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
1663  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
1664  **/
1665 void blk_start_queue(request_queue_t *q)
1666 {
1667         WARN_ON(!irqs_disabled());
1668
1669         clear_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &q->queue_flags);
1670
1671         /*
1672          * one level of recursion is ok and is much faster than kicking
1673          * the unplug handling
1674          */
1675         if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
1676                 q->request_fn(q);
1677                 clear_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags);
1678         } else {
1679                 blk_plug_device(q);
1680                 kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
1681         }
1682 }
1683
1684 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
1685
1686 /**
1687  * blk_stop_queue - stop a queue
1688  * @q:    The &request_queue_t in question
1689  *
1690  * Description:
1691  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
1692  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
1693  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
1694  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
1695  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
1696  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
1697  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
1698  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
1699  **/
1700 void blk_stop_queue(request_queue_t *q)
1701 {
1702         blk_remove_plug(q);
1703         set_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &q->queue_flags);
1704 }
1705 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
1706
1707 /**
1708  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
1709  * @q: the queue
1710  *
1711  * Description:
1712  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
1713  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
1714  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
1715  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
1716  *     the the callbacks might use. The caller must already have made sure
1717  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
1718  *     this function.
1719  *
1720  */
1721 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
1722 {
1723         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
1724         kblockd_flush();
1725 }
1726 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
1727
1728 /**
1729  * blk_run_queue - run a single device queue
1730  * @q:  The queue to run
1731  */
1732 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
1733 {
1734         unsigned long flags;
1735
1736         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1737         blk_remove_plug(q);
1738
1739         /*
1740          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
1741          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
1742          */
1743         if (!elv_queue_empty(q)) {
1744                 if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
1745                         q->request_fn(q);
1746                         clear_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags);
1747                 } else {
1748                         blk_plug_device(q);
1749                         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
1750                 }
1751         }
1752
1753         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1754 }
1755 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
1756
1757 /**
1758  * blk_cleanup_queue: - release a &request_queue_t when it is no longer needed
1759  * @kobj:    the kobj belonging of the request queue to be released
1760  *
1761  * Description:
1762  *     blk_cleanup_queue is the pair to blk_init_queue() or
1763  *     blk_queue_make_request().  It should be called when a request queue is
1764  *     being released; typically when a block device is being de-registered.
1765  *     Currently, its primary task it to free all the &struct request
1766  *     structures that were allocated to the queue and the queue itself.
1767  *
1768  * Caveat:
1769  *     Hopefully the low level driver will have finished any
1770  *     outstanding requests first...
1771  **/
1772 static void blk_release_queue(struct kobject *kobj)
1773 {
1774         request_queue_t *q = container_of(kobj, struct request_queue, kobj);
1775         struct request_list *rl = &q->rq;
1776
1777         blk_sync_queue(q);
1778
1779         if (rl->rq_pool)
1780                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
1781
1782         if (q->queue_tags)
1783                 __blk_queue_free_tags(q);
1784
1785         blk_trace_shutdown(q);
1786
1787         kmem_cache_free(requestq_cachep, q);
1788 }
1789
1790 void blk_put_queue(request_queue_t *q)
1791 {
1792         kobject_put(&q->kobj);
1793 }
1794 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
1795
1796 void blk_cleanup_queue(request_queue_t * q)
1797 {
1798         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
1799         set_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags);
1800         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1801
1802         if (q->elevator)
1803                 elevator_exit(q->elevator);
1804
1805         blk_put_queue(q);
1806 }
1807
1808 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
1809
1810 static int blk_init_free_list(request_queue_t *q)
1811 {
1812         struct request_list *rl = &q->rq;
1813
1814         rl->count[READ] = rl->count[WRITE] = 0;
1815         rl->starved[READ] = rl->starved[WRITE] = 0;
1816         rl->elvpriv = 0;
1817         init_waitqueue_head(&rl->wait[READ]);
1818         init_waitqueue_head(&rl->wait[WRITE]);
1819
1820         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
1821                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
1822
1823         if (!rl->rq_pool)
1824                 return -ENOMEM;
1825
1826         return 0;
1827 }
1828
1829 request_queue_t *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
1830 {
1831         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
1832 }
1833 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
1834
1835 static struct kobj_type queue_ktype;
1836
1837 request_queue_t *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
1838 {
1839         request_queue_t *q;
1840
1841         q = kmem_cache_alloc_node(requestq_cachep, gfp_mask, node_id);
1842         if (!q)
1843                 return NULL;
1844
1845         memset(q, 0, sizeof(*q));
1846         init_timer(&q->unplug_timer);
1847
1848         snprintf(q->kobj.name, KOBJ_NAME_LEN, "%s", "queue");
1849         q->kobj.ktype = &queue_ktype;
1850         kobject_init(&q->kobj);
1851
1852         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
1853         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
1854
1855         mutex_init(&q->sysfs_lock);
1856
1857         return q;
1858 }
1859 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
1860
1861 /**
1862  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
1863  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
1864  *        placed on the queue.
1865  * @lock: Request queue spin lock
1866  *
1867  * Description:
1868  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
1869  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
1870  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
1871  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
1872  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
1873  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
1874  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
1875  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
1876  *
1877  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
1878  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
1879  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
1880  *    get dealt with eventually.
1881  *
1882  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
1883  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
1884  *    disabling is needed for it.
1885  *
1886  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or NULL if
1887  *    it didn't succeed.
1888  *
1889  * Note:
1890  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
1891  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
1892  **/
1893
1894 request_queue_t *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
1895 {
1896         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
1897 }
1898 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
1899
1900 request_queue_t *
1901 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
1902 {
1903         request_queue_t *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
1904
1905         if (!q)
1906                 return NULL;
1907
1908         q->node = node_id;
1909         if (blk_init_free_list(q)) {
1910                 kmem_cache_free(requestq_cachep, q);
1911                 return NULL;
1912         }
1913
1914         /*
1915          * if caller didn't supply a lock, they get per-queue locking with
1916          * our embedded lock
1917          */
1918         if (!lock) {
1919                 spin_lock_init(&q->__queue_lock);
1920                 lock = &q->__queue_lock;
1921         }
1922
1923         q->request_fn           = rfn;
1924         q->back_merge_fn        = ll_back_merge_fn;
1925         q->front_merge_fn       = ll_front_merge_fn;
1926         q->merge_requests_fn    = ll_merge_requests_fn;
1927         q->prep_rq_fn           = NULL;
1928         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
1929         q->queue_flags          = (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
1930         q->queue_lock           = lock;
1931
1932         blk_queue_segment_boundary(q, 0xffffffff);
1933
1934         blk_queue_make_request(q, __make_request);
1935         blk_queue_max_segment_size(q, MAX_SEGMENT_SIZE);
1936
1937         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
1938         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
1939
1940         /*
1941          * all done
1942          */
1943         if (!elevator_init(q, NULL)) {
1944                 blk_queue_congestion_threshold(q);
1945                 return q;
1946         }
1947
1948         blk_put_queue(q);
1949         return NULL;
1950 }
1951 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
1952
1953 int blk_get_queue(request_queue_t *q)
1954 {
1955         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
1956                 kobject_get(&q->kobj);
1957                 return 0;
1958         }
1959
1960         return 1;
1961 }
1962
1963 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
1964
1965 static inline void blk_free_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
1966 {
1967         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
1968                 elv_put_request(q, rq);
1969         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
1970 }
1971
1972 static struct request *
1973 blk_alloc_request(request_queue_t *q, int rw, int priv, gfp_t gfp_mask)
1974 {
1975         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
1976
1977         if (!rq)
1978                 return NULL;
1979
1980         /*
1981          * first three bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw,
1982          * see bio.h and blkdev.h
1983          */
1984         rq->cmd_flags = rw | REQ_ALLOCED;
1985
1986         if (priv) {
1987                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
1988                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
1989                         return NULL;
1990                 }
1991                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
1992         }
1993
1994         return rq;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
1999  * should be given priority access to a request.
2000  */
2001 static inline int ioc_batching(request_queue_t *q, struct io_context *ioc)
2002 {
2003         if (!ioc)
2004                 return 0;
2005
2006         /*
2007          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
2008          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
2009          * lose wakeups.
2010          */
2011         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
2012                 (ioc->nr_batch_requests > 0
2013                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
2014 }
2015
2016 /*
2017  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
2018  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
2019  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
2020  * a nice run.
2021  */
2022 static void ioc_set_batching(request_queue_t *q, struct io_context *ioc)
2023 {
2024         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
2025                 return;
2026
2027         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
2028         ioc->last_waited = jiffies;
2029 }
2030
2031 static void __freed_request(request_queue_t *q, int rw)
2032 {
2033         struct request_list *rl = &q->rq;
2034
2035         if (rl->count[rw] < queue_congestion_off_threshold(q))
2036                 blk_clear_queue_congested(q, rw);
2037
2038         if (rl->count[rw] + 1 <= q->nr_requests) {
2039                 if (waitqueue_active(&rl->wait[rw]))
2040                         wake_up(&rl->wait[rw]);
2041
2042                 blk_clear_queue_full(q, rw);
2043         }
2044 }
2045
2046 /*
2047  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
2048  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
2049  */
2050 static void freed_request(request_queue_t *q, int rw, int priv)
2051 {
2052         struct request_list *rl = &q->rq;
2053
2054         rl->count[rw]--;
2055         if (priv)
2056                 rl->elvpriv--;
2057
2058         __freed_request(q, rw);
2059
2060         if (unlikely(rl->starved[rw ^ 1]))
2061                 __freed_request(q, rw ^ 1);
2062 }
2063
2064 #define blkdev_free_rq(list) list_entry((list)->next, struct request, queuelist)
2065 /*
2066  * Get a free request, queue_lock must be held.
2067  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
2068  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
2069  */
2070 static struct request *get_request(request_queue_t *q, int rw, struct bio *bio,
2071                                    gfp_t gfp_mask)
2072 {
2073         struct request *rq = NULL;
2074         struct request_list *rl = &q->rq;
2075         struct io_context *ioc = NULL;
2076         int may_queue, priv;
2077
2078         may_queue = elv_may_queue(q, rw);
2079         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
2080                 goto rq_starved;
2081
2082         if (rl->count[rw]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
2083                 if (rl->count[rw]+1 >= q->nr_requests) {
2084                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
2085                         /*
2086                          * The queue will fill after this allocation, so set
2087                          * it as full, and mark this process as "batching".
2088                          * This process will be allowed to complete a batch of
2089                          * requests, others will be blocked.
2090                          */
2091                         if (!blk_queue_full(q, rw)) {
2092                                 ioc_set_batching(q, ioc);
2093                                 blk_set_queue_full(q, rw);
2094                         } else {
2095                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
2096                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
2097                                         /*
2098                                          * The queue is full and the allocating
2099                                          * process is not a "batcher", and not
2100                                          * exempted by the IO scheduler
2101                                          */
2102                                         goto out;
2103                                 }
2104                         }
2105                 }
2106                 blk_set_queue_congested(q, rw);
2107         }
2108
2109         /*
2110          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
2111          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
2112          * allocated with any setting of ->nr_requests
2113          */
2114         if (rl->count[rw] >= (3 * q->nr_requests / 2))
2115                 goto out;
2116
2117         rl->count[rw]++;
2118         rl->starved[rw] = 0;
2119
2120         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
2121         if (priv)
2122                 rl->elvpriv++;
2123
2124         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2125
2126         rq = blk_alloc_request(q, rw, priv, gfp_mask);
2127         if (unlikely(!rq)) {
2128                 /*
2129                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
2130                  * we might have messed up.
2131                  *
2132                  * Allocating task should really be put onto the front of the
2133                  * wait queue, but this is pretty rare.
2134                  */
2135                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
2136                 freed_request(q, rw, priv);
2137
2138                 /*
2139                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
2140                  * requests for this direction was pending, mark us starved
2141                  * so that freeing of a request in the other direction will
2142                  * notice us. another possible fix would be to split the
2143                  * rq mempool into READ and WRITE
2144                  */
2145 rq_starved:
2146                 if (unlikely(rl->count[rw] == 0))
2147                         rl->starved[rw] = 1;
2148
2149                 goto out;
2150         }
2151
2152         /*
2153          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
2154          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
2155          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
2156          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
2157          */
2158         if (ioc_batching(q, ioc))
2159                 ioc->nr_batch_requests--;
2160         
2161         rq_init(q, rq);
2162
2163         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_GETRQ);
2164 out:
2165         return rq;
2166 }
2167
2168 /*
2169  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
2170  * requests to become available.
2171  *
2172  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
2173  */
2174 static struct request *get_request_wait(request_queue_t *q, int rw,
2175                                         struct bio *bio)
2176 {
2177         struct request *rq;
2178
2179         rq = get_request(q, rw, bio, GFP_NOIO);
2180         while (!rq) {
2181                 DEFINE_WAIT(wait);
2182                 struct request_list *rl = &q->rq;
2183
2184                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[rw], &wait,
2185                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2186
2187                 rq = get_request(q, rw, bio, GFP_NOIO);
2188
2189                 if (!rq) {
2190                         struct io_context *ioc;
2191
2192                         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_SLEEPRQ);
2193
2194                         __generic_unplug_device(q);
2195                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2196                         io_schedule();
2197
2198                         /*
2199                          * After sleeping, we become a "batching" process and
2200                          * will be able to allocate at least one request, and
2201                          * up to a big batch of them for a small period time.
2202                          * See ioc_batching, ioc_set_batching
2203                          */
2204                         ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
2205                         ioc_set_batching(q, ioc);
2206
2207                         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2208                 }
2209                 finish_wait(&rl->wait[rw], &wait);
2210         }
2211
2212         return rq;
2213 }
2214
2215 struct request *blk_get_request(request_queue_t *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
2216 {
2217         struct request *rq;
2218
2219         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
2220
2221         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2222         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
2223                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
2224         } else {
2225                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
2226                 if (!rq)
2227                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2228         }
2229         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
2230
2231         return rq;
2232 }
2233 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
2234
2235 /**
2236  * blk_start_queueing - initiate dispatch of requests to device
2237  * @q:          request queue to kick into gear
2238  *
2239  * This is basically a helper to remove the need to know whether a queue
2240  * is plugged or not if someone just wants to initiate dispatch of requests
2241  * for this queue.
2242  *
2243  * The queue lock must be held with interrupts disabled.
2244  */
2245 void blk_start_queueing(request_queue_t *q)
2246 {
2247         if (!blk_queue_plugged(q))
2248                 q->request_fn(q);
2249         else
2250                 __generic_unplug_device(q);
2251 }
2252 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queueing);
2253
2254 /**
2255  * blk_requeue_request - put a request back on queue
2256  * @q:          request queue where request should be inserted
2257  * @rq:         request to be inserted
2258  *
2259  * Description:
2260  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
2261  *    more, when that condition happens we need to put the request back
2262  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
2263  */
2264 void blk_requeue_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
2265 {
2266         blk_add_trace_rq(q, rq, BLK_TA_REQUEUE);
2267
2268         if (blk_rq_tagged(rq))
2269                 blk_queue_end_tag(q, rq);
2270
2271         elv_requeue_request(q, rq);
2272 }
2273
2274 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
2275
2276 /**
2277  * blk_insert_request - insert a special request in to a request queue
2278  * @q:          request queue where request should be inserted
2279  * @rq:         request to be inserted
2280  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
2281  * @data:       private data
2282  *
2283  * Description:
2284  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
2285  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
2286  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
2287  *    REQ_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them be
2288  *    scheduled for actual execution by the request queue.
2289  *
2290  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
2291  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
2292  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
2293  *    host that is unable to accept a particular command.
2294  */
2295 void blk_insert_request(request_queue_t *q, struct request *rq,
2296                         int at_head, void *data)
2297 {
2298         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
2299         unsigned long flags;
2300
2301         /*
2302          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
2303          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
2304          * barrier
2305          */
2306         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
2307         rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
2308
2309         rq->special = data;
2310
2311         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2312
2313         /*
2314          * If command is tagged, release the tag
2315          */
2316         if (blk_rq_tagged(rq))
2317                 blk_queue_end_tag(q, rq);
2318
2319         drive_stat_acct(rq, rq->nr_sectors, 1);
2320         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
2321         blk_start_queueing(q);
2322         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2323 }
2324
2325 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
2326
2327 static int __blk_rq_unmap_user(struct bio *bio)
2328 {
2329         int ret = 0;
2330
2331         if (bio) {
2332                 if (bio_flagged(bio, BIO_USER_MAPPED))
2333                         bio_unmap_user(bio);
2334                 else
2335                         ret = bio_uncopy_user(bio);
2336         }
2337
2338         return ret;
2339 }
2340
2341 static int __blk_rq_map_user(request_queue_t *q, struct request *rq,
2342                              void __user *ubuf, unsigned int len)
2343 {
2344         unsigned long uaddr;
2345         struct bio *bio, *orig_bio;
2346         int reading, ret;
2347
2348         reading = rq_data_dir(rq) == READ;
2349
2350         /*
2351          * if alignment requirement is satisfied, map in user pages for
2352          * direct dma. else, set up kernel bounce buffers
2353          */
2354         uaddr = (unsigned long) ubuf;
2355         if (!(uaddr & queue_dma_alignment(q)) && !(len & queue_dma_alignment(q)))
2356                 bio = bio_map_user(q, NULL, uaddr, len, reading);
2357         else
2358                 bio = bio_copy_user(q, uaddr, len, reading);
2359
2360         if (IS_ERR(bio)) {
2361                 return PTR_ERR(bio);
2362         }
2363
2364         orig_bio = bio;
2365         blk_queue_bounce(q, &bio);
2366         /*
2367          * We link the bounce buffer in and could have to traverse it
2368          * later so we have to get a ref to prevent it from being freed
2369          */
2370         bio_get(bio);
2371
2372         /*
2373          * for most (all? don't know of any) queues we could
2374          * skip grabbing the queue lock here. only drivers with
2375          * funky private ->back_merge_fn() function could be
2376          * problematic.
2377          */
2378         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2379         if (!rq->bio)
2380                 blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
2381         else if (!q->back_merge_fn(q, rq, bio)) {
2382                 ret = -EINVAL;
2383                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2384                 goto unmap_bio;
2385         } else {
2386                 rq->biotail->bi_next = bio;
2387                 rq->biotail = bio;
2388
2389                 rq->nr_sectors += bio_sectors(bio);
2390                 rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors;
2391                 rq->data_len += bio->bi_size;
2392         }
2393         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2394
2395         return bio->bi_size;
2396
2397 unmap_bio:
2398         /* if it was boucned we must call the end io function */
2399         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
2400         __blk_rq_unmap_user(orig_bio);
2401         bio_put(bio);
2402         return ret;
2403 }
2404
2405 /**
2406  * blk_rq_map_user - map user data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
2407  * @q:          request queue where request should be inserted
2408  * @rq:         request structure to fill
2409  * @ubuf:       the user buffer
2410  * @len:        length of user data
2411  *
2412  * Description:
2413  *    Data will be mapped directly for zero copy io, if possible. Otherwise
2414  *    a kernel bounce buffer is used.
2415  *
2416  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of io, while
2417  *    still in process context.
2418  *
2419  *    Note: The mapped bio may need to be bounced through blk_queue_bounce()
2420  *    before being submitted to the device, as pages mapped may be out of
2421  *    reach. It's the callers responsibility to make sure this happens. The
2422  *    original bio must be passed back in to blk_rq_unmap_user() for proper
2423  *    unmapping.
2424  */
2425 int blk_rq_map_user(request_queue_t *q, struct request *rq, void __user *ubuf,
2426                     unsigned long len)
2427 {
2428         unsigned long bytes_read = 0;
2429         int ret;
2430
2431         if (len > (q->max_hw_sectors << 9))
2432                 return -EINVAL;
2433         if (!len || !ubuf)
2434                 return -EINVAL;
2435
2436         while (bytes_read != len) {
2437                 unsigned long map_len, end, start;
2438
2439                 map_len = min_t(unsigned long, len - bytes_read, BIO_MAX_SIZE);
2440                 end = ((unsigned long)ubuf + map_len + PAGE_SIZE - 1)
2441                                                                 >> PAGE_SHIFT;
2442                 start = (unsigned long)ubuf >> PAGE_SHIFT;
2443
2444                 /*
2445                  * A bad offset could cause us to require BIO_MAX_PAGES + 1
2446                  * pages. If this happens we just lower the requested
2447                  * mapping len by a page so that we can fit
2448                  */
2449                 if (end - start > BIO_MAX_PAGES)
2450                         map_len -= PAGE_SIZE;
2451
2452                 ret = __blk_rq_map_user(q, rq, ubuf, map_len);
2453                 if (ret < 0)
2454                         goto unmap_rq;
2455                 bytes_read += ret;
2456                 ubuf += ret;
2457         }
2458
2459         rq->buffer = rq->data = NULL;
2460         return 0;
2461 unmap_rq:
2462         blk_rq_unmap_user(rq);
2463         return ret;
2464 }
2465
2466 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_user);
2467
2468 /**
2469  * blk_rq_map_user_iov - map user data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
2470  * @q:          request queue where request should be inserted
2471  * @rq:         request to map data to
2472  * @iov:        pointer to the iovec
2473  * @iov_count:  number of elements in the iovec
2474  *
2475  * Description:
2476  *    Data will be mapped directly for zero copy io, if possible. Otherwise
2477  *    a kernel bounce buffer is used.
2478  *
2479  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of io, while
2480  *    still in process context.
2481  *
2482  *    Note: The mapped bio may need to be bounced through blk_queue_bounce()
2483  *    before being submitted to the device, as pages mapped may be out of
2484  *    reach. It's the callers responsibility to make sure this happens. The
2485  *    original bio must be passed back in to blk_rq_unmap_user() for proper
2486  *    unmapping.
2487  */
2488 int blk_rq_map_user_iov(request_queue_t *q, struct request *rq,
2489                         struct sg_iovec *iov, int iov_count, unsigned int len)
2490 {
2491         struct bio *bio;
2492
2493         if (!iov || iov_count <= 0)
2494                 return -EINVAL;
2495
2496         /* we don't allow misaligned data like bio_map_user() does.  If the
2497          * user is using sg, they're expected to know the alignment constraints
2498          * and respect them accordingly */
2499         bio = bio_map_user_iov(q, NULL, iov, iov_count, rq_data_dir(rq)== READ);
2500         if (IS_ERR(bio))
2501                 return PTR_ERR(bio);
2502
2503         if (bio->bi_size != len) {
2504                 bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
2505                 bio_unmap_user(bio);
2506                 return -EINVAL;
2507         }
2508
2509         bio_get(bio);
2510         blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
2511         rq->buffer = rq->data = NULL;
2512         return 0;
2513 }
2514
2515 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_user_iov);
2516
2517 /**
2518  * blk_rq_unmap_user - unmap a request with user data
2519  * @rq:         rq to be unmapped
2520  *
2521  * Description:
2522  *    Unmap a rq previously mapped by blk_rq_map_user().
2523  *    rq->bio must be set to the original head of the request.
2524  */
2525 int blk_rq_unmap_user(struct request *rq)
2526 {
2527         struct bio *bio, *mapped_bio;
2528
2529         while ((bio = rq->bio)) {
2530                 if (bio_flagged(bio, BIO_BOUNCED))
2531                         mapped_bio = bio->bi_private;
2532                 else
2533                         mapped_bio = bio;
2534
2535                 __blk_rq_unmap_user(mapped_bio);
2536                 rq->bio = bio->bi_next;
2537                 bio_put(bio);
2538         }
2539         return 0;
2540 }
2541
2542 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_unmap_user);
2543
2544 /**
2545  * blk_rq_map_kern - map kernel data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
2546  * @q:          request queue where request should be inserted
2547  * @rq:         request to fill
2548  * @kbuf:       the kernel buffer
2549  * @len:        length of user data
2550  * @gfp_mask:   memory allocation flags
2551  */
2552 int blk_rq_map_kern(request_queue_t *q, struct request *rq, void *kbuf,
2553                     unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
2554 {
2555         struct bio *bio;
2556
2557         if (len > (q->max_hw_sectors << 9))
2558                 return -EINVAL;
2559         if (!len || !kbuf)
2560                 return -EINVAL;
2561
2562         bio = bio_map_kern(q, kbuf, len, gfp_mask);
2563         if (IS_ERR(bio))
2564                 return PTR_ERR(bio);
2565
2566         if (rq_data_dir(rq) == WRITE)
2567                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
2568
2569         blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
2570         rq->buffer = rq->data = NULL;
2571         return 0;
2572 }
2573
2574 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_kern);
2575
2576 /**
2577  * blk_execute_rq_nowait - insert a request into queue for execution
2578  * @q:          queue to insert the request in
2579  * @bd_disk:    matching gendisk
2580  * @rq:         request to insert
2581  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
2582  * @done:       I/O completion handler
2583  *
2584  * Description:
2585  *    Insert a fully prepared request at the back of the io scheduler queue
2586  *    for execution.  Don't wait for completion.
2587  */
2588 void blk_execute_rq_nowait(request_queue_t *q, struct gendisk *bd_disk,
2589                            struct request *rq, int at_head,
2590                            rq_end_io_fn *done)
2591 {
2592         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
2593
2594         rq->rq_disk = bd_disk;
2595         rq->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
2596         rq->end_io = done;
2597         WARN_ON(irqs_disabled());
2598         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2599         __elv_add_request(q, rq, where, 1);
2600         __generic_unplug_device(q);
2601         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2602 }
2603 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_execute_rq_nowait);
2604
2605 /**
2606  * blk_execute_rq - insert a request into queue for execution
2607  * @q:          queue to insert the request in
2608  * @bd_disk:    matching gendisk
2609  * @rq:         request to insert
2610  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
2611  *
2612  * Description:
2613  *    Insert a fully prepared request at the back of the io scheduler queue
2614  *    for execution and wait for completion.
2615  */
2616 int blk_execute_rq(request_queue_t *q, struct gendisk *bd_disk,
2617                    struct request *rq, int at_head)
2618 {
2619         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(wait);
2620         char sense[SCSI_SENSE_BUFFERSIZE];
2621         int err = 0;
2622
2623         /*
2624          * we need an extra reference to the request, so we can look at
2625          * it after io completion
2626          */
2627         rq->ref_count++;
2628
2629         if (!rq->sense) {
2630                 memset(sense, 0, sizeof(sense));
2631                 rq->sense = sense;
2632                 rq->sense_len = 0;
2633         }
2634
2635         rq->end_io_data = &wait;
2636         blk_execute_rq_nowait(q, bd_disk, rq, at_head, blk_end_sync_rq);
2637         wait_for_completion(&wait);
2638
2639         if (rq->errors)
2640                 err = -EIO;
2641
2642         return err;
2643 }
2644
2645 EXPORT_SYMBOL(blk_execute_rq);
2646
2647 /**
2648  * blkdev_issue_flush - queue a flush
2649  * @bdev:       blockdev to issue flush for
2650  * @error_sector:       error sector
2651  *
2652  * Description:
2653  *    Issue a flush for the block device in question. Caller can supply
2654  *    room for storing the error offset in case of a flush error, if they
2655  *    wish to.  Caller must run wait_for_completion() on its own.
2656  */
2657 int blkdev_issue_flush(struct block_device *bdev, sector_t *error_sector)
2658 {
2659         request_queue_t *q;
2660
2661         if (bdev->bd_disk == NULL)
2662                 return -ENXIO;
2663
2664         q = bdev_get_queue(bdev);
2665         if (!q)
2666                 return -ENXIO;
2667         if (!q->issue_flush_fn)
2668                 return -EOPNOTSUPP;
2669
2670         return q->issue_flush_fn(q, bdev->bd_disk, error_sector);
2671 }
2672
2673 EXPORT_SYMBOL(blkdev_issue_flush);
2674
2675 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int nr_sectors, int new_io)
2676 {
2677         int rw = rq_data_dir(rq);
2678
2679         if (!blk_fs_request(rq) || !rq->rq_disk)
2680                 return;
2681
2682         if (!new_io) {
2683                 __disk_stat_inc(rq->rq_disk, merges[rw]);
2684         } else {
2685                 disk_round_stats(rq->rq_disk);
2686                 rq->rq_disk->in_flight++;
2687         }
2688 }
2689
2690 /*
2691  * add-request adds a request to the linked list.
2692  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
2693  * request queue list.
2694  */
2695 static inline void add_request(request_queue_t * q, struct request * req)
2696 {
2697         drive_stat_acct(req, req->nr_sectors, 1);
2698
2699         if (q->activity_fn)
2700                 q->activity_fn(q->activity_data, rq_data_dir(req));
2701
2702         /*
2703          * elevator indicated where it wants this request to be
2704          * inserted at elevator_merge time
2705          */
2706         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
2707 }
2708  
2709 /*
2710  * disk_round_stats()   - Round off the performance stats on a struct
2711  * disk_stats.
2712  *
2713  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
2714  * by observing the current state of the queue length and the amount of
2715  * time it has been in this state for.
2716  *
2717  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
2718  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
2719  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
2720  * function to do a round-off before returning the results when reading
2721  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
2722  * the current jiffies and restarts the counters again.
2723  */
2724 void disk_round_stats(struct gendisk *disk)
2725 {
2726         unsigned long now = jiffies;
2727
2728         if (now == disk->stamp)
2729                 return;
2730
2731         if (disk->in_flight) {
2732                 __disk_stat_add(disk, time_in_queue,
2733                                 disk->in_flight * (now - disk->stamp));
2734                 __disk_stat_add(disk, io_ticks, (now - disk->stamp));
2735         }
2736         disk->stamp = now;
2737 }
2738
2739 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_round_stats);
2740
2741 /*
2742  * queue lock must be held
2743  */
2744 void __blk_put_request(request_queue_t *q, struct request *req)
2745 {
2746         if (unlikely(!q))
2747                 return;
2748         if (unlikely(--req->ref_count))
2749                 return;
2750
2751         elv_completed_request(q, req);
2752
2753         /*
2754          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
2755          * it didn't come out of our reserved rq pools
2756          */
2757         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
2758                 int rw = rq_data_dir(req);
2759                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
2760
2761                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
2762                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
2763
2764                 blk_free_request(q, req);
2765                 freed_request(q, rw, priv);
2766         }
2767 }
2768
2769 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
2770
2771 void blk_put_request(struct request *req)
2772 {
2773         unsigned long flags;
2774         request_queue_t *q = req->q;
2775
2776         /*
2777          * Gee, IDE calls in w/ NULL q.  Fix IDE and remove the
2778          * following if (q) test.
2779          */
2780         if (q) {
2781                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2782                 __blk_put_request(q, req);
2783                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2784         }
2785 }
2786
2787 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
2788
2789 /**
2790  * blk_end_sync_rq - executes a completion event on a request
2791  * @rq: request to complete
2792  * @error: end io status of the request
2793  */
2794 void blk_end_sync_rq(struct request *rq, int error)
2795 {
2796         struct completion *waiting = rq->end_io_data;
2797
2798         rq->end_io_data = NULL;
2799         __blk_put_request(rq->q, rq);
2800
2801         /*
2802          * complete last, if this is a stack request the process (and thus
2803          * the rq pointer) could be invalid right after this complete()
2804          */
2805         complete(waiting);
2806 }
2807 EXPORT_SYMBOL(blk_end_sync_rq);
2808
2809 /*
2810  * Has to be called with the request spinlock acquired
2811  */
2812 static int attempt_merge(request_queue_t *q, struct request *req,
2813                           struct request *next)
2814 {
2815         if (!rq_mergeable(req) || !rq_mergeable(next))
2816                 return 0;
2817
2818         /*
2819          * not contiguous
2820          */
2821         if (req->sector + req->nr_sectors != next->sector)
2822                 return 0;
2823
2824         if (rq_data_dir(req) != rq_data_dir(next)
2825             || req->rq_disk != next->rq_disk
2826             || next->special)
2827                 return 0;
2828
2829         /*
2830          * If we are allowed to merge, then append bio list
2831          * from next to rq and release next. merge_requests_fn
2832          * will have updated segment counts, update sector
2833          * counts here.
2834          */
2835         if (!q->merge_requests_fn(q, req, next))
2836                 return 0;
2837
2838         /*
2839          * At this point we have either done a back merge
2840          * or front merge. We need the smaller start_time of
2841          * the merged requests to be the current request
2842          * for accounting purposes.
2843          */
2844         if (time_after(req->start_time, next->start_time))
2845                 req->start_time = next->start_time;
2846
2847         req->biotail->bi_next = next->bio;
2848         req->biotail = next->biotail;
2849
2850         req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += next->hard_nr_sectors;
2851
2852         elv_merge_requests(q, req, next);
2853
2854         if (req->rq_disk) {
2855                 disk_round_stats(req->rq_disk);
2856                 req->rq_disk->in_flight--;
2857         }
2858
2859         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, next->ioprio);
2860
2861         __blk_put_request(q, next);
2862         return 1;
2863 }
2864
2865 static inline int attempt_back_merge(request_queue_t *q, struct request *rq)
2866 {
2867         struct request *next = elv_latter_request(q, rq);
2868
2869         if (next)
2870                 return attempt_merge(q, rq, next);
2871
2872         return 0;
2873 }
2874
2875 static inline int attempt_front_merge(request_queue_t *q, struct request *rq)
2876 {
2877         struct request *prev = elv_former_request(q, rq);
2878
2879         if (prev)
2880                 return attempt_merge(q, prev, rq);
2881
2882         return 0;
2883 }
2884
2885 static void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
2886 {
2887         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
2888
2889         /*
2890          * inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit FAILFAST)
2891          */
2892         if (bio_rw_ahead(bio) || bio_failfast(bio))
2893                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST;
2894
2895         /*
2896          * REQ_BARRIER implies no merging, but lets make it explicit
2897          */
2898         if (unlikely(bio_barrier(bio)))
2899                 req->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | REQ_NOMERGE);
2900
2901         if (bio_sync(bio))
2902                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
2903         if (bio_rw_meta(bio))
2904                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
2905
2906         req->errors = 0;
2907         req->hard_sector = req->sector = bio->bi_sector;
2908         req->hard_nr_sectors = req->nr_sectors = bio_sectors(bio);
2909         req->current_nr_sectors = req->hard_cur_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2910         req->nr_phys_segments = bio_phys_segments(req->q, bio);
2911         req->nr_hw_segments = bio_hw_segments(req->q, bio);
2912         req->buffer = bio_data(bio);    /* see ->buffer comment above */
2913         req->bio = req->biotail = bio;
2914         req->ioprio = bio_prio(bio);
2915         req->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2916         req->start_time = jiffies;
2917 }
2918
2919 static int __make_request(request_queue_t *q, struct bio *bio)
2920 {
2921         struct request *req;
2922         int el_ret, nr_sectors, barrier, err;
2923         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
2924         const int sync = bio_sync(bio);
2925
2926         nr_sectors = bio_sectors(bio);
2927
2928         /*
2929          * low level driver can indicate that it wants pages above a
2930          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
2931          * ISA dma in theory)
2932          */
2933         blk_queue_bounce(q, &bio);
2934
2935         barrier = bio_barrier(bio);
2936         if (unlikely(barrier) && (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
2937                 err = -EOPNOTSUPP;
2938                 goto end_io;
2939         }
2940
2941         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2942
2943         if (unlikely(barrier) || elv_queue_empty(q))
2944                 goto get_rq;
2945
2946         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
2947         switch (el_ret) {
2948                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
2949                         BUG_ON(!rq_mergeable(req));
2950
2951                         if (!q->back_merge_fn(q, req, bio))
2952                                 break;
2953
2954                         blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_BACKMERGE);
2955
2956                         req->biotail->bi_next = bio;
2957                         req->biotail = bio;
2958                         req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
2959                         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
2960                         drive_stat_acct(req, nr_sectors, 0);
2961                         if (!attempt_back_merge(q, req))
2962                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
2963                         goto out;
2964
2965                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
2966                         BUG_ON(!rq_mergeable(req));
2967
2968                         if (!q->front_merge_fn(q, req, bio))
2969                                 break;
2970
2971                         blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_FRONTMERGE);
2972
2973                         bio->bi_next = req->bio;
2974                         req->bio = bio;
2975
2976                         /*
2977                          * may not be valid. if the low level driver said
2978                          * it didn't need a bounce buffer then it better
2979                          * not touch req->buffer either...
2980                          */
2981                         req->buffer = bio_data(bio);
2982                         req->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2983                         req->hard_cur_sectors = req->current_nr_sectors;
2984                         req->sector = req->hard_sector = bio->bi_sector;
2985                         req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
2986                         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
2987                         drive_stat_acct(req, nr_sectors, 0);
2988                         if (!attempt_front_merge(q, req))
2989                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
2990                         goto out;
2991
2992                 /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
2993                 default:
2994                         ;
2995         }
2996
2997 get_rq:
2998         /*
2999          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
3000          * Returns with the queue unlocked.
3001          */
3002         req = get_request_wait(q, bio_data_dir(bio), bio);
3003
3004         /*
3005          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
3006          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
3007          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
3008          * often, and the elevators are able to handle it.
3009          */
3010         init_request_from_bio(req, bio);
3011
3012         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3013         if (elv_queue_empty(q))
3014                 blk_plug_device(q);
3015         add_request(q, req);
3016 out:
3017         if (sync)
3018                 __generic_unplug_device(q);
3019
3020         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3021         return 0;
3022
3023 end_io:
3024         bio_endio(bio, nr_sectors << 9, err);
3025         return 0;
3026 }
3027
3028 /*
3029  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
3030  */
3031 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
3032 {
3033         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
3034
3035         if (bdev != bdev->bd_contains) {
3036                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
3037                 const int rw = bio_data_dir(bio);
3038
3039                 p->sectors[rw] += bio_sectors(bio);
3040                 p->ios[rw]++;
3041
3042                 bio->bi_sector += p->start_sect;
3043                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
3044         }
3045 }
3046
3047 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
3048 {
3049         char b[BDEVNAME_SIZE];
3050
3051         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
3052         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
3053                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
3054                         bio->bi_rw,
3055                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
3056                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
3057
3058         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
3059 }
3060
3061 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
3062
3063 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
3064
3065 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
3066 {
3067         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
3068 }
3069 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
3070
3071 static int should_fail_request(struct bio *bio)
3072 {
3073         if ((bio->bi_bdev->bd_disk->flags & GENHD_FL_FAIL) ||
3074             (bio->bi_bdev->bd_part && bio->bi_bdev->bd_part->make_it_fail))
3075                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
3076
3077         return 0;
3078 }
3079
3080 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
3081 {
3082         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
3083                                         "fail_make_request");
3084 }
3085
3086 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
3087
3088 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
3089
3090 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
3091 {
3092         return 0;
3093 }
3094
3095 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
3096
3097 /**
3098  * generic_make_request: hand a buffer to its device driver for I/O
3099  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
3100  *
3101  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
3102  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
3103  * to be done.
3104  *
3105  * generic_make_request() does not return any status.  The
3106  * success/failure status of the request, along with notification of
3107  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
3108  * function described (one day) else where.
3109  *
3110  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
3111  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
3112  * set to describe the device address, and the
3113  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
3114  * completion notification should be signaled.
3115  *
3116  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
3117  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
3118  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
3119  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
3120  */
3121 void generic_make_request(struct bio *bio)
3122 {
3123         request_queue_t *q;
3124         sector_t maxsector;
3125         sector_t old_sector;
3126         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
3127         dev_t old_dev;
3128
3129         might_sleep();
3130         /* Test device or partition size, when known. */
3131         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
3132         if (maxsector) {
3133                 sector_t sector = bio->bi_sector;
3134
3135                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
3136                         /*
3137                          * This may well happen - the kernel calls bread()
3138                          * without checking the size of the device, e.g., when
3139                          * mounting a device.
3140                          */
3141                         handle_bad_sector(bio);
3142                         goto end_io;
3143                 }
3144         }
3145
3146         /*
3147          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
3148          * still free to implement/resolve their own stacking
3149          * by explicitly returning 0)
3150          *
3151          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
3152          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
3153          */
3154         old_sector = -1;
3155         old_dev = 0;
3156         do {
3157                 char b[BDEVNAME_SIZE];
3158
3159                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
3160                 if (!q) {
3161                         printk(KERN_ERR
3162                                "generic_make_request: Trying to access "
3163                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
3164                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
3165                                 (long long) bio->bi_sector);
3166 end_io:
3167                         bio_endio(bio, bio->bi_size, -EIO);
3168                         break;
3169                 }
3170
3171                 if (unlikely(bio_sectors(bio) > q->max_hw_sectors)) {
3172                         printk("bio too big device %s (%u > %u)\n", 
3173                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
3174                                 bio_sectors(bio),
3175                                 q->max_hw_sectors);
3176                         goto end_io;
3177                 }
3178
3179                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
3180                         goto end_io;
3181
3182                 if (should_fail_request(bio))
3183                         goto end_io;
3184
3185                 /*
3186                  * If this device has partitions, remap block n
3187                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
3188                  */
3189                 blk_partition_remap(bio);
3190
3191                 if (old_sector != -1)
3192                         blk_add_trace_remap(q, bio, old_dev, bio->bi_sector, 
3193                                             old_sector);
3194
3195                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_QUEUE);
3196
3197                 old_sector = bio->bi_sector;
3198                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
3199
3200                 maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
3201                 if (maxsector) {
3202                         sector_t sector = bio->bi_sector;
3203
3204                         if (maxsector < nr_sectors ||
3205                                         maxsector - nr_sectors < sector) {
3206                                 /*
3207                                  * This may well happen - partitions are not
3208                                  * checked to make sure they are within the size
3209                                  * of the whole device.
3210                                  */
3211                                 handle_bad_sector(bio);
3212                                 goto end_io;
3213                         }
3214                 }
3215
3216                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
3217         } while (ret);
3218 }
3219
3220 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
3221
3222 /**
3223  * submit_bio: submit a bio to the block device layer for I/O
3224  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
3225  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
3226  *
3227  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
3228  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
3229  * interfaces, @bio must be presetup and ready for I/O.
3230  *
3231  */
3232 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
3233 {
3234         int count = bio_sectors(bio);
3235
3236         BIO_BUG_ON(!bio->bi_size);
3237         BIO_BUG_ON(!bio->bi_io_vec);
3238         bio->bi_rw |= rw;
3239         if (rw & WRITE) {
3240                 count_vm_events(PGPGOUT, count);
3241         } else {
3242                 task_io_account_read(bio->bi_size);
3243                 count_vm_events(PGPGIN, count);
3244         }
3245
3246         if (unlikely(block_dump)) {
3247                 char b[BDEVNAME_SIZE];
3248                 printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
3249                         current->comm, current->pid,
3250                         (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
3251                         (unsigned long long)bio->bi_sector,
3252                         bdevname(bio->bi_bdev,b));
3253         }
3254
3255         generic_make_request(bio);
3256 }
3257
3258 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
3259
3260 static void blk_recalc_rq_segments(struct request *rq)
3261 {
3262         struct bio *bio, *prevbio = NULL;
3263         int nr_phys_segs, nr_hw_segs;
3264         unsigned int phys_size, hw_size;
3265         request_queue_t *q = rq->q;
3266
3267         if (!rq->bio)
3268                 return;
3269
3270         phys_size = hw_size = nr_phys_segs = nr_hw_segs = 0;
3271         rq_for_each_bio(bio, rq) {
3272                 /* Force bio hw/phys segs to be recalculated. */
3273                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
3274
3275                 nr_phys_segs += bio_phys_segments(q, bio);
3276                 nr_hw_segs += bio_hw_segments(q, bio);
3277                 if (prevbio) {
3278                         int pseg = phys_size + prevbio->bi_size + bio->bi_size;
3279                         int hseg = hw_size + prevbio->bi_size + bio->bi_size;
3280
3281                         if (blk_phys_contig_segment(q, prevbio, bio) &&
3282                             pseg <= q->max_segment_size) {
3283                                 nr_phys_segs--;
3284                                 phys_size += prevbio->bi_size + bio->bi_size;
3285                         } else
3286                                 phys_size = 0;
3287
3288                         if (blk_hw_contig_segment(q, prevbio, bio) &&
3289                             hseg <= q->max_segment_size) {
3290                                 nr_hw_segs--;
3291                                 hw_size += prevbio->bi_size + bio->bi_size;
3292                         } else
3293                                 hw_size = 0;
3294                 }
3295                 prevbio = bio;
3296         }
3297
3298         rq->nr_phys_segments = nr_phys_segs;
3299         rq->nr_hw_segments = nr_hw_segs;
3300 }
3301
3302 static void blk_recalc_rq_sectors(struct request *rq, int nsect)
3303 {
3304         if (blk_fs_request(rq)) {
3305                 rq->hard_sector += nsect;
3306                 rq->hard_nr_sectors -= nsect;
3307
3308                 /*
3309                  * Move the I/O submission pointers ahead if required.
3310                  */
3311                 if ((rq->nr_sectors >= rq->hard_nr_sectors) &&
3312                     (rq->sector <= rq->hard_sector)) {
3313                         rq->sector = rq->hard_sector;
3314                         rq->nr_sectors = rq->hard_nr_sectors;
3315                         rq->hard_cur_sectors = bio_cur_sectors(rq->bio);
3316                         rq->current_nr_sectors = rq->hard_cur_sectors;
3317                         rq->buffer = bio_data(rq->bio);
3318                 }
3319
3320                 /*
3321                  * if total number of sectors is less than the first segment
3322                  * size, something has gone terribly wrong
3323                  */
3324                 if (rq->nr_sectors < rq->current_nr_sectors) {
3325                         printk("blk: request botched\n");
3326                         rq->nr_sectors = rq->current_nr_sectors;
3327                 }
3328         }
3329 }
3330
3331 static int __end_that_request_first(struct request *req, int uptodate,
3332                                     int nr_bytes)
3333 {
3334         int total_bytes, bio_nbytes, error, next_idx = 0;
3335         struct bio *bio;
3336
3337         blk_add_trace_rq(req->q, req, BLK_TA_COMPLETE);
3338
3339         /*
3340          * extend uptodate bool to allow < 0 value to be direct io error
3341          */
3342         error = 0;
3343         if (end_io_error(uptodate))
3344                 error = !uptodate ? -EIO : uptodate;
3345
3346         /*
3347          * for a REQ_BLOCK_PC request, we want to carry any eventual
3348          * sense key with us all the way through
3349          */
3350         if (!blk_pc_request(req))
3351                 req->errors = 0;
3352
3353         if (!uptodate) {
3354                 if (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))
3355                         printk("end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
3356                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
3357                                 (unsigned long long)req->sector);
3358         }
3359
3360         if (blk_fs_request(req) && req->rq_disk) {
3361                 const int rw = rq_data_dir(req);
3362
3363                 disk_stat_add(req->rq_disk, sectors[rw], nr_bytes >> 9);
3364         }
3365
3366         total_bytes = bio_nbytes = 0;
3367         while ((bio = req->bio) != NULL) {
3368                 int nbytes;
3369
3370                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
3371                         req->bio = bio->bi_next;
3372                         nbytes = bio->bi_size;
3373                         if (!ordered_bio_endio(req, bio, nbytes, error))
3374                                 bio_endio(bio, nbytes, error);
3375                         next_idx = 0;
3376                         bio_nbytes = 0;
3377                 } else {
3378                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
3379
3380                         if (unlikely(bio->bi_idx >= bio->bi_vcnt)) {
3381                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
3382                                 printk("%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
3383                                                 __FUNCTION__,
3384                                                 bio->bi_idx, bio->bi_vcnt);
3385                                 break;
3386                         }
3387
3388                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
3389                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
3390
3391                         /*
3392                          * not a complete bvec done
3393                          */
3394                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
3395                                 bio_nbytes += nr_bytes;
3396                                 total_bytes += nr_bytes;
3397                                 break;
3398                         }
3399
3400                         /*
3401                          * advance to the next vector
3402                          */
3403                         next_idx++;
3404                         bio_nbytes += nbytes;
3405                 }
3406
3407                 total_bytes += nbytes;
3408                 nr_bytes -= nbytes;
3409
3410                 if ((bio = req->bio)) {
3411                         /*
3412                          * end more in this run, or just return 'not-done'
3413                          */
3414                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
3415                                 break;
3416                 }
3417         }
3418
3419         /*
3420          * completely done
3421          */
3422         if (!req->bio)
3423                 return 0;
3424
3425         /*
3426          * if the request wasn't completed, update state
3427          */
3428         if (bio_nbytes) {
3429                 if (!ordered_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error))
3430                         bio_endio(bio, bio_nbytes, error);
3431                 bio->bi_idx += next_idx;
3432                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
3433                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
3434         }
3435
3436         blk_recalc_rq_sectors(req, total_bytes >> 9);
3437         blk_recalc_rq_segments(req);
3438         return 1;
3439 }
3440
3441 /**
3442  * end_that_request_first - end I/O on a request
3443  * @req:      the request being processed
3444  * @uptodate: 1 for success, 0 for I/O error, < 0 for specific error
3445  * @nr_sectors: number of sectors to end I/O on
3446  *
3447  * Description:
3448  *     Ends I/O on a number of sectors attached to @req, and sets it up
3449  *     for the next range of segments (if any) in the cluster.
3450  *
3451  * Return:
3452  *     0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
3453  *     1 - still buffers pending for this request
3454  **/
3455 int end_that_request_first(struct request *req, int uptodate, int nr_sectors)
3456 {
3457         return __end_that_request_first(req, uptodate, nr_sectors << 9);
3458 }
3459
3460 EXPORT_SYMBOL(end_that_request_first);
3461
3462 /**
3463  * end_that_request_chunk - end I/O on a request
3464  * @req:      the request being processed
3465  * @uptodate: 1 for success, 0 for I/O error, < 0 for specific error
3466  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3467  *
3468  * Description:
3469  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, and sets it up
3470  *     for the next range of segments (if any). Like end_that_request_first(),
3471  *     but deals with bytes instead of sectors.
3472  *
3473  * Return:
3474  *     0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
3475  *     1 - still buffers pending for this request
3476  **/
3477 int end_that_request_chunk(struct request *req, int uptodate, int nr_bytes)
3478 {
3479         return __end_that_request_first(req, uptodate, nr_bytes);
3480 }
3481
3482 EXPORT_SYMBOL(end_that_request_chunk);
3483
3484 /*
3485  * splice the completion data to a local structure and hand off to
3486  * process_completion_queue() to complete the requests
3487  */
3488 static void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
3489 {
3490         struct list_head *cpu_list, local_list;
3491
3492         local_irq_disable();
3493         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
3494         list_replace_init(cpu_list, &local_list);
3495         local_irq_enable();
3496
3497         while (!list_empty(&local_list)) {
3498                 struct request *rq = list_entry(local_list.next, struct request, donelist);
3499
3500                 list_del_init(&rq->donelist);
3501                 rq->q->softirq_done_fn(rq);
3502         }
3503 }
3504
3505 static int blk_cpu_notify(struct notifier_block *self, unsigned long action,
3506                           void *hcpu)
3507 {
3508         /*
3509          * If a CPU goes away, splice its entries to the current CPU
3510          * and trigger a run of the softirq
3511          */
3512         if (action == CPU_DEAD) {
3513                 int cpu = (unsigned long) hcpu;
3514
3515                 local_irq_disable();
3516                 list_splice_init(&per_cpu(blk_cpu_done, cpu),
3517                                  &__get_cpu_var(blk_cpu_done));
3518                 raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
3519                 local_irq_enable();
3520         }
3521
3522         return NOTIFY_OK;
3523 }
3524
3525
3526 static struct notifier_block __devinitdata blk_cpu_notifier = {
3527         .notifier_call  = blk_cpu_notify,
3528 };
3529
3530 /**
3531  * blk_complete_request - end I/O on a request
3532  * @req:      the request being processed
3533  *
3534  * Description:
3535  *     Ends all I/O on a request. It does not handle partial completions,
3536  *     unless the driver actually implements this in its completion callback
3537  *     through requeueing. Theh actual completion happens out-of-order,
3538  *     through a softirq handler. The user must have registered a completion
3539  *     callback through blk_queue_softirq_done().
3540  **/
3541
3542 void blk_complete_request(struct request *req)
3543 {
3544         struct list_head *cpu_list;
3545         unsigned long flags;
3546
3547         BUG_ON(!req->q->softirq_done_fn);
3548                 
3549         local_irq_save(flags);
3550
3551         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
3552         list_add_tail(&req->donelist, cpu_list);
3553         raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
3554
3555         local_irq_restore(flags);
3556 }
3557
3558 EXPORT_SYMBOL(blk_complete_request);
3559         
3560 /*
3561  * queue lock must be held
3562  */
3563 void end_that_request_last(struct request *req, int uptodate)
3564 {
3565         struct gendisk *disk = req->rq_disk;
3566         int error;
3567
3568         /*
3569          * extend uptodate bool to allow < 0 value to be direct io error
3570          */
3571         error = 0;
3572         if (end_io_error(uptodate))
3573                 error = !uptodate ? -EIO : uptodate;
3574
3575         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
3576                 laptop_io_completion();
3577
3578         /*
3579          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
3580          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
3581          * request is enough.
3582          */
3583         if (disk && blk_fs_request(req) && req != &req->q->bar_rq) {
3584                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
3585                 const int rw = rq_data_dir(req);
3586
3587                 __disk_stat_inc(disk, ios[rw]);
3588                 __disk_stat_add(disk, ticks[rw], duration);
3589                 disk_round_stats(disk);
3590                 disk->in_flight--;
3591         }
3592         if (req->end_io)
3593                 req->end_io(req, error);
3594         else
3595                 __blk_put_request(req->q, req);
3596 }
3597
3598 EXPORT_SYMBOL(end_that_request_last);
3599
3600 void end_request(struct request *req, int uptodate)
3601 {
3602         if (!end_that_request_first(req, uptodate, req->hard_cur_sectors)) {
3603                 add_disk_randomness(req->rq_disk);
3604                 blkdev_dequeue_request(req);
3605                 end_that_request_last(req, uptodate);
3606         }
3607 }
3608
3609 EXPORT_SYMBOL(end_request);
3610
3611 void blk_rq_bio_prep(request_queue_t *q, struct request *rq, struct bio *bio)
3612 {
3613         /* first two bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
3614         rq->cmd_flags |= (bio->bi_rw & 3);
3615
3616         rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
3617         rq->nr_hw_segments = bio_hw_segments(q, bio);
3618         rq->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
3619         rq->hard_cur_sectors = rq->current_nr_sectors;
3620         rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors = bio_sectors(bio);
3621         rq->buffer = bio_data(bio);
3622         rq->data_len = bio->bi_size;
3623
3624         rq->bio = rq->biotail = bio;
3625 }
3626
3627 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_bio_prep);
3628
3629 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3630 {
3631         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3632 }
3633
3634 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3635
3636 void kblockd_flush(void)
3637 {
3638         flush_workqueue(kblockd_workqueue);
3639 }
3640 EXPORT_SYMBOL(kblockd_flush);
3641
3642 int __init blk_dev_init(void)
3643 {
3644         int i;
3645
3646         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
3647         if (!kblockd_workqueue)
3648                 panic("Failed to create kblockd\n");
3649
3650         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3651                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);
3652
3653         requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3654                         sizeof(request_queue_t), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);
3655
3656         iocontext_cachep = kmem_cache_create("blkdev_ioc",
3657                         sizeof(struct io_context), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);
3658
3659         for_each_possible_cpu(i)
3660                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));
3661
3662         open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq, NULL);
3663         register_hotcpu_notifier(&blk_cpu_notifier);
3664
3665         blk_max_low_pfn = max_low_pfn;
3666         blk_max_pfn = max_pfn;
3667
3668         return 0;
3669 }
3670
3671 /*
3672  * IO Context helper functions
3673  */
3674 void put_io_context(struct io_context *ioc)
3675 {
3676         if (ioc == NULL)
3677                 return;
3678
3679         BUG_ON(atomic_read(&ioc->refcount) == 0);
3680
3681         if (atomic_dec_and_test(&ioc->refcount)) {
3682                 struct cfq_io_context *cic;
3683
3684                 rcu_read_lock();
3685                 if (ioc->aic && ioc->aic->dtor)
3686                         ioc->aic->dtor(ioc->aic);
3687                 if (ioc->cic_root.rb_node != NULL) {
3688                         struct rb_node *n = rb_first(&ioc->cic_root);
3689
3690                         cic = rb_entry(n, struct cfq_io_context, rb_node);
3691                         cic->dtor(ioc);
3692                 }
3693                 rcu_read_unlock();
3694
3695                 kmem_cache_free(iocontext_cachep, ioc);
3696         }
3697 }
3698 EXPORT_SYMBOL(put_io_context);
3699
3700 /* Called by the exitting task */
3701 void exit_io_context(void)
3702 {
3703         struct io_context *ioc;
3704         struct cfq_io_context *cic;
3705
3706         task_lock(current);
3707         ioc = current->io_context;
3708         current->io_context = NULL;
3709         task_unlock(current);
3710
3711         ioc->task = NULL;
3712         if (ioc->aic && ioc->aic->exit)
3713                 ioc->aic->exit(ioc->aic);
3714         if (ioc->cic_root.rb_node != NULL) {
3715                 cic = rb_entry(rb_first(&ioc->cic_root), struct cfq_io_context, rb_node);
3716                 cic->exit(ioc);
3717         }
3718
3719         put_io_context(ioc);
3720 }
3721
3722 /*
3723  * If the current task has no IO context then create one and initialise it.
3724  * Otherwise, return its existing IO context.
3725  *
3726  * This returned IO context doesn't have a specifically elevated refcount,
3727  * but since the current task itself holds a reference, the context can be
3728  * used in general code, so long as it stays within `current` context.
3729  */
3730 static struct io_context *current_io_context(gfp_t gfp_flags, int node)
3731 {
3732         struct task_struct *tsk = current;
3733         struct io_context *ret;
3734
3735         ret = tsk->io_context;
3736         if (likely(ret))
3737                 return ret;
3738
3739         ret = kmem_cache_alloc_node(iocontext_cachep, gfp_flags, node);
3740         if (ret) {
3741                 atomic_set(&ret->refcount, 1);
3742                 ret->task = current;
3743                 ret->ioprio_changed = 0;
3744                 ret->last_waited = jiffies; /* doesn't matter... */
3745                 ret->nr_batch_requests = 0; /* because this is 0 */
3746                 ret->aic = NULL;
3747                 ret->cic_root.rb_node = NULL;
3748                 /* make sure set_task_ioprio() sees the settings above */
3749                 smp_wmb();
3750                 tsk->io_context = ret;
3751         }
3752
3753         return ret;
3754 }
3755 EXPORT_SYMBOL(current_io_context);
3756
3757 /*
3758  * If the current task has no IO context then create one and initialise it.
3759  * If it does have a context, take a ref on it.
3760  *
3761  * This is always called in the context of the task which submitted the I/O.
3762  */
3763 struct io_context *get_io_context(gfp_t gfp_flags, int node)
3764 {
3765         struct io_context *ret;
3766         ret = current_io_context(gfp_flags, node);
3767         if (likely(ret))
3768                 atomic_inc(&ret->refcount);
3769         return ret;
3770 }
3771 EXPORT_SYMBOL(get_io_context);
3772
3773 void copy_io_context(struct io_context **pdst, struct io_context **psrc)
3774 {
3775         struct io_context *src = *psrc;
3776         struct io_context *dst = *pdst;
3777
3778         if (src) {
3779                 BUG_ON(atomic_read(&src->refcount) == 0);
3780                 atomic_inc(&src->refcount);
3781                 put_io_context(dst);
3782                 *pdst = src;
3783         }
3784 }
3785 EXPORT_SYMBOL(copy_io_context);
3786
3787 void swap_io_context(struct io_context **ioc1, struct io_context **ioc2)
3788 {
3789         struct io_context *temp;
3790         temp = *ioc1;
3791         *ioc1 = *ioc2;
3792         *ioc2 = temp;
3793 }
3794 EXPORT_SYMBOL(swap_io_context);
3795
3796 /*
3797  * sysfs parts below
3798  */
3799 struct queue_sysfs_entry {
3800         struct attribute attr;
3801         ssize_t (*show)(struct request_queue *, char *);
3802         ssize_t (*store)(struct request_queue *, const char *, size_t);
3803 };
3804
3805 static ssize_t
3806 queue_var_show(unsigned int var, char *page)
3807 {
3808         return sprintf(page, "%d\n", var);
3809 }
3810
3811 static ssize_t
3812 queue_var_store(unsigned long *var, const char *page, size_t count)
3813 {
3814         char *p = (char *) page;
3815
3816         *var = simple_strtoul(p, &p, 10);
3817         return count;
3818 }
3819
3820 static ssize_t queue_requests_show(struct request_queue *q, char *page)
3821 {
3822         return queue_var_show(q->nr_requests, (page));
3823 }
3824
3825 static ssize_t
3826 queue_requests_store(struct request_queue *q, const char *page, size_t count)
3827 {
3828         struct request_list *rl = &q->rq;
3829         unsigned long nr;
3830         int ret = queue_var_store(&nr, page, count);
3831         if (nr < BLKDEV_MIN_RQ)
3832                 nr = BLKDEV_MIN_RQ;
3833
3834         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3835         q->nr_requests = nr;
3836         blk_queue_congestion_threshold(q);
3837
3838         if (rl->count[READ] >= queue_congestion_on_threshold(q))
3839                 blk_set_queue_congested(q, READ);
3840         else if (rl->count[READ] < queue_congestion_off_threshold(q))
3841                 blk_clear_queue_congested(q, READ);
3842
3843         if (rl->count[WRITE] >= queue_congestion_on_threshold(q))
3844                 blk_set_queue_congested(q, WRITE);
3845         else if (rl->count[WRITE] < queue_congestion_off_threshold(q))
3846                 blk_clear_queue_congested(q, WRITE);
3847
3848         if (rl->count[READ] >= q->nr_requests) {
3849                 blk_set_queue_full(q, READ);
3850         } else if (rl->count[READ]+1 <= q->nr_requests) {
3851                 blk_clear_queue_full(q, READ);
3852                 wake_up(&rl->wait[READ]);
3853         }
3854
3855         if (rl->count[WRITE] >= q->nr_requests) {
3856                 blk_set_queue_full(q, WRITE);
3857         } else if (rl->count[WRITE]+1 <= q->nr_requests) {
3858                 blk_clear_queue_full(q, WRITE);
3859                 wake_up(&rl->wait[WRITE]);
3860         }
3861         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3862         return ret;
3863 }
3864
3865 static ssize_t queue_ra_show(struct request_queue *q, char *page)
3866 {
3867         int ra_kb = q->backing_dev_info.ra_pages << (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3868
3869         return queue_var_show(ra_kb, (page));
3870 }
3871
3872 static ssize_t
3873 queue_ra_store(struct request_queue *q, const char *page, size_t count)
3874 {
3875         unsigned long ra_kb;
3876         ssize_t ret = queue_var_store(&ra_kb, page, count);
3877
3878         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3879         q->backing_dev_info.ra_pages = ra_kb >> (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3880         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3881
3882         return ret;
3883 }
3884
3885 static ssize_t queue_max_sectors_show(struct request_queue *q, char *page)
3886 {
3887         int max_sectors_kb = q->max_sectors >> 1;
3888
3889         return queue_var_show(max_sectors_kb, (page));
3890 }
3891
3892 static ssize_t
3893 queue_max_sectors_store(struct request_queue *q, const char *page, size_t count)
3894 {
3895         unsigned long max_sectors_kb,
3896                         max_hw_sectors_kb = q->max_hw_sectors >> 1,
3897                         page_kb = 1 << (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3898         ssize_t ret = queue_var_store(&max_sectors_kb, page, count);
3899         int ra_kb;
3900
3901         if (max_sectors_kb > max_hw_sectors_kb || max_sectors_kb < page_kb)
3902                 return -EINVAL;
3903         /*
3904          * Take the queue lock to update the readahead and max_sectors
3905          * values synchronously:
3906          */
3907         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3908         /*
3909          * Trim readahead window as well, if necessary:
3910          */
3911         ra_kb = q->backing_dev_info.ra_pages << (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3912         if (ra_kb > max_sectors_kb)
3913                 q->backing_dev_info.ra_pages =
3914                                 max_sectors_kb >> (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3915
3916         q->max_sectors = max_sectors_kb << 1;
3917         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3918
3919         return ret;
3920 }
3921
3922 static ssize_t queue_max_hw_sectors_show(struct request_queue *q, char *page)
3923 {
3924         int max_hw_sectors_kb = q->max_hw_sectors >> 1;
3925
3926         return queue_var_show(max_hw_sectors_kb, (page));
3927 }
3928
3929
3930 static struct queue_sysfs_entry queue_requests_entry = {
3931         .attr = {.name = "nr_requests", .mode = S_IRUGO | S_IWUSR },
3932         .show = queue_requests_show,
3933         .store = queue_requests_store,
3934 };
3935
3936 static struct queue_sysfs_entry queue_ra_entry = {
3937         .attr = {.name = "read_ahead_kb", .mode = S_IRUGO | S_IWUSR },
3938         .show = queue_ra_show,
3939         .store = queue_ra_store,
3940 };
3941
3942 static struct queue_sysfs_entry queue_max_sectors_entry = {
3943         .attr = {.name = "max_sectors_kb", .mode = S_IRUGO | S_IWUSR },
3944         .show = queue_max_sectors_show,
3945         .store = queue_max_sectors_store,
3946 };
3947
3948 static struct queue_sysfs_entry queue_max_hw_sectors_entry = {
3949         .attr = {.name = "max_hw_sectors_kb", .mode = S_IRUGO },
3950         .show = queue_max_hw_sectors_show,
3951 };
3952
3953 static struct queue_sysfs_entry queue_iosched_entry = {
3954         .attr = {.name = "scheduler", .mode = S_IRUGO | S_IWUSR },
3955         .show = elv_iosched_show,
3956         .store = elv_iosched_store,
3957 };
3958
3959 static struct attribute *default_attrs[] = {
3960         &queue_requests_entry.attr,
3961         &queue_ra_entry.attr,
3962         &queue_max_hw_sectors_entry.attr,
3963         &queue_max_sectors_entry.attr,
3964         &queue_iosched_entry.attr,
3965         NULL,
3966 };
3967
3968 #define to_queue(atr) container_of((atr), struct queue_sysfs_entry, attr)
3969
3970 static ssize_t
3971 queue_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
3972 {
3973         struct queue_sysfs_entry *entry = to_queue(attr);
3974         request_queue_t *q = container_of(kobj, struct request_queue, kobj);
3975         ssize_t res;
3976
3977         if (!entry->show)
3978                 return -EIO;
3979         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
3980         if (test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)) {
3981                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3982                 return -ENOENT;
3983         }
3984         res = entry->show(q, page);
3985         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3986         return res;
3987 }
3988
3989 static ssize_t
3990 queue_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
3991                     const char *page, size_t length)
3992 {
3993         struct queue_sysfs_entry *entry = to_queue(attr);
3994         request_queue_t *q = container_of(kobj, struct request_queue, kobj);
3995
3996         ssize_t res;
3997
3998         if (!entry->store)
3999                 return -EIO;
4000         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
4001         if (test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)) {
4002                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
4003                 return -ENOENT;
4004         }
4005         res = entry->store(q, page, length);
4006         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
4007         return res;
4008 }
4009
4010 static struct sysfs_ops queue_sysfs_ops = {
4011         .show   = queue_attr_show,
4012         .store  = queue_attr_store,
4013 };
4014
4015 static struct kobj_type queue_ktype = {
4016         .sysfs_ops      = &queue_sysfs_ops,
4017         .default_attrs  = default_attrs,
4018         .release        = blk_release_queue,
4019 };
4020
4021 int blk_register_queue(struct gendisk *disk)
4022 {
4023         int ret;
4024
4025         request_queue_t *q = disk->queue;
4026
4027         if (!q || !q->request_fn)
4028                 return -ENXIO;
4029
4030         q->kobj.parent = kobject_get(&disk->kobj);
4031
4032         ret = kobject_add(&q->kobj);
4033         if (ret < 0)
4034                 return ret;
4035
4036         kobject_uevent(&q->kobj, KOBJ_ADD);
4037
4038         ret = elv_register_queue(q);
4039         if (ret) {
4040                 kobject_uevent(&q->kobj, KOBJ_REMOVE);
4041                 kobject_del(&q->kobj);
4042                 return ret;
4043         }
4044
4045         return 0;
4046 }
4047
4048 void blk_unregister_queue(struct gendisk *disk)
4049 {
4050         request_queue_t *q = disk->queue;
4051
4052         if (q && q->request_fn) {
4053                 elv_unregister_queue(q);
4054
4055                 kobject_uevent(&q->kobj, KOBJ_REMOVE);
4056                 kobject_del(&q->kobj);
4057                 kobject_put(&disk->kobj);
4058         }
4059 }