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