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