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