3c923a7aeb56f1658142b091868c3c29ebffd3c5
[linux-3.10.git] / block / blk-core.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>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30 #include <linux/list_sort.h>
31 #include <linux/delay.h>
32 #include <linux/ratelimit.h>
33
34 #define CREATE_TRACE_POINTS
35 #include <trace/events/block.h>
36
37 #include "blk.h"
38 #include "blk-cgroup.h"
39
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
43
44 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
45
46 /*
47  * For the allocated request tables
48  */
49 static struct kmem_cache *request_cachep;
50
51 /*
52  * For queue allocation
53  */
54 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
55
56 /*
57  * Controlling structure to kblockd
58  */
59 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
60
61 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
62 {
63         struct hd_struct *part;
64         int rw = rq_data_dir(rq);
65         int cpu;
66
67         if (!blk_do_io_stat(rq))
68                 return;
69
70         cpu = part_stat_lock();
71
72         if (!new_io) {
73                 part = rq->part;
74                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
75         } else {
76                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
77                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
78                         /*
79                          * The partition is already being removed,
80                          * the request will be accounted on the disk only
81                          *
82                          * We take a reference on disk->part0 although that
83                          * partition will never be deleted, so we can treat
84                          * it as any other partition.
85                          */
86                         part = &rq->rq_disk->part0;
87                         hd_struct_get(part);
88                 }
89                 part_round_stats(cpu, part);
90                 part_inc_in_flight(part, rw);
91                 rq->part = part;
92         }
93
94         part_stat_unlock();
95 }
96
97 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
98 {
99         int nr;
100
101         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
102         if (nr > q->nr_requests)
103                 nr = q->nr_requests;
104         q->nr_congestion_on = nr;
105
106         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
107         if (nr < 1)
108                 nr = 1;
109         q->nr_congestion_off = nr;
110 }
111
112 /**
113  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
114  * @bdev:       device
115  *
116  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
117  * backing_dev_info
118  *
119  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
120  */
121 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
122 {
123         struct backing_dev_info *ret = NULL;
124         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
125
126         if (q)
127                 ret = &q->backing_dev_info;
128         return ret;
129 }
130 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
131
132 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
133 {
134         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
135
136         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
137         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
138         rq->cpu = -1;
139         rq->q = q;
140         rq->__sector = (sector_t) -1;
141         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
142         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
143         rq->cmd = rq->__cmd;
144         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
145         rq->tag = -1;
146         rq->ref_count = 1;
147         rq->start_time = jiffies;
148         set_start_time_ns(rq);
149         rq->part = NULL;
150 }
151 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
152
153 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
154                           unsigned int nbytes, int error)
155 {
156         if (error)
157                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
158         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
159                 error = -EIO;
160
161         if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
162                 printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
163                        __func__, nbytes, bio->bi_size);
164                 nbytes = bio->bi_size;
165         }
166
167         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
168                 set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
169
170         bio->bi_size -= nbytes;
171         bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
172
173         if (bio_integrity(bio))
174                 bio_integrity_advance(bio, nbytes);
175
176         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
177         if (bio->bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
178                 bio_endio(bio, error);
179 }
180
181 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
182 {
183         int bit;
184
185         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
186                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
187                 rq->cmd_flags);
188
189         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
190                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
191                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
192         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
193                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
194
195         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
196                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
197                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
198                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
199                 printk("\n");
200         }
201 }
202 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
203
204 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
205 {
206         struct request_queue *q;
207
208         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
209         spin_lock_irq(q->queue_lock);
210         __blk_run_queue(q);
211         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
212 }
213
214 /**
215  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
216  * @q:          The &struct request_queue in question
217  * @msecs:      Delay in msecs
218  *
219  * Description:
220  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
221  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
222  *   restarted around the specified time.
223  */
224 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
225 {
226         queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
227                                 msecs_to_jiffies(msecs));
228 }
229 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
230
231 /**
232  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
233  * @q:    The &struct request_queue in question
234  *
235  * Description:
236  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
237  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
238  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
239  **/
240 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
241 {
242         WARN_ON(!irqs_disabled());
243
244         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
245         __blk_run_queue(q);
246 }
247 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
248
249 /**
250  * blk_stop_queue - stop a queue
251  * @q:    The &struct request_queue in question
252  *
253  * Description:
254  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
255  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
256  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
257  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
258  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
259  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
260  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
261  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
262  **/
263 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
264 {
265         __cancel_delayed_work(&q->delay_work);
266         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
267 }
268 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
269
270 /**
271  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
272  * @q: the queue
273  *
274  * Description:
275  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
276  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
277  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
278  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
279  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
280  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
281  *     this function.
282  *
283  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
284  *     out of elevator or throttling code. That would require elevaotor_exit()
285  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
286  *
287  */
288 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
289 {
290         del_timer_sync(&q->timeout);
291         cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
292 }
293 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
294
295 /**
296  * __blk_run_queue - run a single device queue
297  * @q:  The queue to run
298  *
299  * Description:
300  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
301  *    held and interrupts disabled.
302  */
303 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
304 {
305         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
306                 return;
307
308         q->request_fn(q);
309 }
310 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
311
312 /**
313  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
314  * @q:  The queue to run
315  *
316  * Description:
317  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
318  *    of us.
319  */
320 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
321 {
322         if (likely(!blk_queue_stopped(q))) {
323                 __cancel_delayed_work(&q->delay_work);
324                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
325         }
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
328
329 /**
330  * blk_run_queue - run a single device queue
331  * @q: The queue to run
332  *
333  * Description:
334  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
335  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
336  */
337 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
338 {
339         unsigned long flags;
340
341         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
342         __blk_run_queue(q);
343         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
346
347 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
348 {
349         kobject_put(&q->kobj);
350 }
351 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
352
353 /**
354  * blk_drain_queue - drain requests from request_queue
355  * @q: queue to drain
356  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
357  *
358  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
359  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
360  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
361  */
362 void blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
363 {
364         while (true) {
365                 bool drain = false;
366                 int i;
367
368                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
369
370                 /*
371                  * The caller might be trying to drain @q before its
372                  * elevator is initialized.
373                  */
374                 if (q->elevator)
375                         elv_drain_elevator(q);
376
377                 blkcg_drain_queue(q);
378
379                 /*
380                  * This function might be called on a queue which failed
381                  * driver init after queue creation or is not yet fully
382                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
383                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
384                  * something on it and @q has request_fn set.
385                  */
386                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
387                         __blk_run_queue(q);
388
389                 drain |= q->rq.elvpriv;
390
391                 /*
392                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
393                  * multiple places and there's no single counter which can
394                  * be drained.  Check all the queues and counters.
395                  */
396                 if (drain_all) {
397                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
398                         for (i = 0; i < 2; i++) {
399                                 drain |= q->rq.count[i];
400                                 drain |= q->in_flight[i];
401                                 drain |= !list_empty(&q->flush_queue[i]);
402                         }
403                 }
404
405                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
406
407                 if (!drain)
408                         break;
409                 msleep(10);
410         }
411 }
412
413 /**
414  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
415  * @q: queue of interest
416  *
417  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
418  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
419  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
420  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
421  * inside queue or RCU read lock.
422  */
423 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
424 {
425         bool drain;
426
427         spin_lock_irq(q->queue_lock);
428         drain = !q->bypass_depth++;
429         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
430         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
431
432         if (drain) {
433                 blk_drain_queue(q, false);
434                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
435                 synchronize_rcu();
436         }
437 }
438 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
439
440 /**
441  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
442  * @q: queue of interest
443  *
444  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
445  */
446 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
447 {
448         spin_lock_irq(q->queue_lock);
449         if (!--q->bypass_depth)
450                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
451         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
452         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
453 }
454 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
455
456 /**
457  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
458  * @q: request queue to shutdown
459  *
460  * Mark @q DEAD, drain all pending requests, destroy and put it.  All
461  * future requests will be failed immediately with -ENODEV.
462  */
463 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
464 {
465         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
466
467         /* mark @q DEAD, no new request or merges will be allowed afterwards */
468         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
469         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
470
471         spin_lock_irq(lock);
472
473         /*
474          * Dead queue is permanently in bypass mode till released.  Note
475          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
476          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
477          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
478          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
479          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
480          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
481          */
482         q->bypass_depth++;
483         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
484
485         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
486         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
487         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
488
489         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
490                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
491
492         spin_unlock_irq(lock);
493         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
494
495         /* drain all requests queued before DEAD marking */
496         blk_drain_queue(q, true);
497
498         /* @q won't process any more request, flush async actions */
499         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
500         blk_sync_queue(q);
501
502         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
503         blk_put_queue(q);
504 }
505 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
506
507 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
508 {
509         struct request_list *rl = &q->rq;
510
511         if (unlikely(rl->rq_pool))
512                 return 0;
513
514         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
515         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
516         rl->elvpriv = 0;
517         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
518         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
519
520         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
521                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
522
523         if (!rl->rq_pool)
524                 return -ENOMEM;
525
526         return 0;
527 }
528
529 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
530 {
531         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
532 }
533 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
534
535 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
536 {
537         struct request_queue *q;
538         int err;
539
540         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
541                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
542         if (!q)
543                 return NULL;
544
545         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
546         if (q->id < 0)
547                 goto fail_q;
548
549         q->backing_dev_info.ra_pages =
550                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
551         q->backing_dev_info.state = 0;
552         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
553         q->backing_dev_info.name = "block";
554         q->node = node_id;
555
556         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
557         if (err)
558                 goto fail_id;
559
560         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
561                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
562         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
563         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
564         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
565         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
566 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
567         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
568 #endif
569         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
570         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
571         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
572         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
573
574         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
575
576         mutex_init(&q->sysfs_lock);
577         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
578
579         /*
580          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
581          * override it later if need be.
582          */
583         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
584
585         /*
586          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
587          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
588          * init.  The initial bypass will be finished at the end of
589          * blk_init_allocated_queue().
590          */
591         q->bypass_depth = 1;
592         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
593
594         if (blkcg_init_queue(q))
595                 goto fail_id;
596
597         return q;
598
599 fail_id:
600         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
601 fail_q:
602         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
603         return NULL;
604 }
605 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
606
607 /**
608  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
609  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
610  *        placed on the queue.
611  * @lock: Request queue spin lock
612  *
613  * Description:
614  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
615  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
616  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
617  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
618  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
619  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
620  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
621  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
622  *
623  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
624  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
625  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
626  *    get dealt with eventually.
627  *
628  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
629  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
630  *    disabling is needed for it.
631  *
632  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
633  *    it didn't succeed.
634  *
635  * Note:
636  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
637  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
638  **/
639
640 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
641 {
642         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
643 }
644 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
645
646 struct request_queue *
647 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
648 {
649         struct request_queue *uninit_q, *q;
650
651         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
652         if (!uninit_q)
653                 return NULL;
654
655         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
656         if (!q)
657                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
658
659         return q;
660 }
661 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
662
663 struct request_queue *
664 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
665                          spinlock_t *lock)
666 {
667         if (!q)
668                 return NULL;
669
670         if (blk_init_free_list(q))
671                 return NULL;
672
673         q->request_fn           = rfn;
674         q->prep_rq_fn           = NULL;
675         q->unprep_rq_fn         = NULL;
676         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
677
678         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
679         if (lock)
680                 q->queue_lock           = lock;
681
682         /*
683          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
684          */
685         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
686
687         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
688
689         /* init elevator */
690         if (elevator_init(q, NULL))
691                 return NULL;
692
693         blk_queue_congestion_threshold(q);
694
695         /* all done, end the initial bypass */
696         blk_queue_bypass_end(q);
697         return q;
698 }
699 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
700
701 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
702 {
703         if (likely(!blk_queue_dead(q))) {
704                 __blk_get_queue(q);
705                 return true;
706         }
707
708         return false;
709 }
710 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
711
712 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
713 {
714         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
715                 elv_put_request(q, rq);
716                 if (rq->elv.icq)
717                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
718         }
719
720         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
721 }
722
723 /*
724  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
725  * should be given priority access to a request.
726  */
727 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
728 {
729         if (!ioc)
730                 return 0;
731
732         /*
733          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
734          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
735          * lose wakeups.
736          */
737         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
738                 (ioc->nr_batch_requests > 0
739                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
740 }
741
742 /*
743  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
744  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
745  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
746  * a nice run.
747  */
748 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
749 {
750         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
751                 return;
752
753         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
754         ioc->last_waited = jiffies;
755 }
756
757 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
758 {
759         struct request_list *rl = &q->rq;
760
761         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
762                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
763
764         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
765                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
766                         wake_up(&rl->wait[sync]);
767
768                 blk_clear_queue_full(q, sync);
769         }
770 }
771
772 /*
773  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
774  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
775  */
776 static void freed_request(struct request_queue *q, unsigned int flags)
777 {
778         struct request_list *rl = &q->rq;
779         int sync = rw_is_sync(flags);
780
781         rl->count[sync]--;
782         if (flags & REQ_ELVPRIV)
783                 rl->elvpriv--;
784
785         __freed_request(q, sync);
786
787         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
788                 __freed_request(q, sync ^ 1);
789 }
790
791 /*
792  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
793  * request associated with @bio.
794  */
795 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
796 {
797         if (!bio)
798                 return true;
799
800         /*
801          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
802          * This allows a request to share the flush and elevator data.
803          */
804         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
805                 return false;
806
807         return true;
808 }
809
810 /**
811  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
812  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
813  *
814  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
815  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
816  */
817 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
818 {
819 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
820         if (bio && bio->bi_ioc)
821                 return bio->bi_ioc;
822 #endif
823         return current->io_context;
824 }
825
826 /**
827  * get_request - get a free request
828  * @q: request_queue to allocate request from
829  * @rw_flags: RW and SYNC flags
830  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
831  * @gfp_mask: allocation mask
832  *
833  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
834  * pressure or if @q is dead.
835  *
836  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
837  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
838  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
839  */
840 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
841                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
842 {
843         struct request *rq;
844         struct request_list *rl = &q->rq;
845         struct elevator_type *et;
846         struct io_context *ioc;
847         struct io_cq *icq = NULL;
848         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
849         bool retried = false;
850         int may_queue;
851 retry:
852         et = q->elevator->type;
853         ioc = rq_ioc(bio);
854
855         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
856                 return NULL;
857
858         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
859         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
860                 goto rq_starved;
861
862         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
863                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
864                         /*
865                          * We want ioc to record batching state.  If it's
866                          * not already there, creating a new one requires
867                          * dropping queue_lock, which in turn requires
868                          * retesting conditions to avoid queue hang.
869                          */
870                         if (!ioc && !retried) {
871                                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
872                                 create_io_context(gfp_mask, q->node);
873                                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
874                                 retried = true;
875                                 goto retry;
876                         }
877
878                         /*
879                          * The queue will fill after this allocation, so set
880                          * it as full, and mark this process as "batching".
881                          * This process will be allowed to complete a batch of
882                          * requests, others will be blocked.
883                          */
884                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
885                                 ioc_set_batching(q, ioc);
886                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
887                         } else {
888                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
889                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
890                                         /*
891                                          * The queue is full and the allocating
892                                          * process is not a "batcher", and not
893                                          * exempted by the IO scheduler
894                                          */
895                                         return NULL;
896                                 }
897                         }
898                 }
899                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
900         }
901
902         /*
903          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
904          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
905          * allocated with any setting of ->nr_requests
906          */
907         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
908                 return NULL;
909
910         rl->count[is_sync]++;
911         rl->starved[is_sync] = 0;
912
913         /*
914          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
915          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
916          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
917          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
918          * makes creating new ones safe.
919          *
920          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
921          * it will be created after releasing queue_lock.
922          */
923         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
924                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
925                 rl->elvpriv++;
926                 if (et->icq_cache && ioc)
927                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
928         }
929
930         if (blk_queue_io_stat(q))
931                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
932         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
933
934         /* allocate and init request */
935         rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
936         if (!rq)
937                 goto fail_alloc;
938
939         blk_rq_init(q, rq);
940         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
941
942         /* init elvpriv */
943         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
944                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
945                         create_io_context(gfp_mask, q->node);
946                         ioc = rq_ioc(bio);
947                         if (!ioc)
948                                 goto fail_elvpriv;
949
950                         icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
951                         if (!icq)
952                                 goto fail_elvpriv;
953                 }
954
955                 rq->elv.icq = icq;
956                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
957                         goto fail_elvpriv;
958
959                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
960                 if (icq)
961                         get_io_context(icq->ioc);
962         }
963 out:
964         /*
965          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
966          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
967          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
968          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
969          */
970         if (ioc_batching(q, ioc))
971                 ioc->nr_batch_requests--;
972
973         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
974         return rq;
975
976 fail_elvpriv:
977         /*
978          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
979          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
980          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
981          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
982          */
983         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
984                            dev_name(q->backing_dev_info.dev));
985
986         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
987         rq->elv.icq = NULL;
988
989         spin_lock_irq(q->queue_lock);
990         rl->elvpriv--;
991         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
992         goto out;
993
994 fail_alloc:
995         /*
996          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
997          * might have messed up.
998          *
999          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1000          * queue, but this is pretty rare.
1001          */
1002         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1003         freed_request(q, rw_flags);
1004
1005         /*
1006          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1007          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1008          * freeing of a request in the other direction will notice
1009          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1010          * READ and WRITE
1011          */
1012 rq_starved:
1013         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1014                 rl->starved[is_sync] = 1;
1015         return NULL;
1016 }
1017
1018 /**
1019  * get_request_wait - get a free request with retry
1020  * @q: request_queue to allocate request from
1021  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1022  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1023  *
1024  * Get a free request from @q.  This function keeps retrying under memory
1025  * pressure and fails iff @q is dead.
1026  *
1027  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
1028  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
1029  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
1030  */
1031 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
1032                                         struct bio *bio)
1033 {
1034         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1035         struct request *rq;
1036
1037         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1038         while (!rq) {
1039                 DEFINE_WAIT(wait);
1040                 struct request_list *rl = &q->rq;
1041
1042                 if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
1043                         return NULL;
1044
1045                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1046                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1047
1048                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1049
1050                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1051                 io_schedule();
1052
1053                 /*
1054                  * After sleeping, we become a "batching" process and
1055                  * will be able to allocate at least one request, and
1056                  * up to a big batch of them for a small period time.
1057                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
1058                  */
1059                 create_io_context(GFP_NOIO, q->node);
1060                 ioc_set_batching(q, current->io_context);
1061
1062                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1063                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1064
1065                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1066         };
1067
1068         return rq;
1069 }
1070
1071 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1072 {
1073         struct request *rq;
1074
1075         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1076
1077         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1078         if (gfp_mask & __GFP_WAIT)
1079                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
1080         else
1081                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1082         if (!rq)
1083                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1084         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1085
1086         return rq;
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1089
1090 /**
1091  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1092  * @q: target request queue
1093  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1094  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1095  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1096  *
1097  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1098  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1099  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1100  * the I/O transfer.
1101  *
1102  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1103  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1104  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1105  * are properly set accordingly)
1106  *
1107  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1108  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1109  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1110  * BUG.
1111  *
1112  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1113  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
1114  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
1115  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
1116  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
1117  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1118  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1119  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1120  */
1121 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1122                                  gfp_t gfp_mask)
1123 {
1124         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1125
1126         if (unlikely(!rq))
1127                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1128
1129         for_each_bio(bio) {
1130                 struct bio *bounce_bio = bio;
1131                 int ret;
1132
1133                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1134                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1135                 if (unlikely(ret)) {
1136                         blk_put_request(rq);
1137                         return ERR_PTR(ret);
1138                 }
1139         }
1140
1141         return rq;
1142 }
1143 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1144
1145 /**
1146  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1147  * @q:          request queue where request should be inserted
1148  * @rq:         request to be inserted
1149  *
1150  * Description:
1151  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1152  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1153  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1154  */
1155 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1156 {
1157         blk_delete_timer(rq);
1158         blk_clear_rq_complete(rq);
1159         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1160
1161         if (blk_rq_tagged(rq))
1162                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1163
1164         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1165
1166         elv_requeue_request(q, rq);
1167 }
1168 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1169
1170 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1171                              int where)
1172 {
1173         drive_stat_acct(rq, 1);
1174         __elv_add_request(q, rq, where);
1175 }
1176
1177 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1178                                     unsigned long now)
1179 {
1180         if (now == part->stamp)
1181                 return;
1182
1183         if (part_in_flight(part)) {
1184                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1185                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1186                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1187         }
1188         part->stamp = now;
1189 }
1190
1191 /**
1192  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1193  * @cpu: cpu number for stats access
1194  * @part: target partition
1195  *
1196  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1197  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1198  * time it has been in this state for.
1199  *
1200  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1201  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1202  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1203  * function to do a round-off before returning the results when reading
1204  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1205  * the current jiffies and restarts the counters again.
1206  */
1207 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1208 {
1209         unsigned long now = jiffies;
1210
1211         if (part->partno)
1212                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1213         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1216
1217 /*
1218  * queue lock must be held
1219  */
1220 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1221 {
1222         if (unlikely(!q))
1223                 return;
1224         if (unlikely(--req->ref_count))
1225                 return;
1226
1227         elv_completed_request(q, req);
1228
1229         /* this is a bio leak */
1230         WARN_ON(req->bio != NULL);
1231
1232         /*
1233          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1234          * it didn't come out of our reserved rq pools
1235          */
1236         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1237                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1238
1239                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1240                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1241
1242                 blk_free_request(q, req);
1243                 freed_request(q, flags);
1244         }
1245 }
1246 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1247
1248 void blk_put_request(struct request *req)
1249 {
1250         unsigned long flags;
1251         struct request_queue *q = req->q;
1252
1253         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1254         __blk_put_request(q, req);
1255         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1258
1259 /**
1260  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1261  * @rq: request to update
1262  * @page: page backing the payload
1263  * @len: length of the payload.
1264  *
1265  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1266  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1267  * itself.
1268  *
1269  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1270  * discard requests should ever use it.
1271  */
1272 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1273                 unsigned int len)
1274 {
1275         struct bio *bio = rq->bio;
1276
1277         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1278         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1279         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1280
1281         bio->bi_size = len;
1282         bio->bi_vcnt = 1;
1283         bio->bi_phys_segments = 1;
1284
1285         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1286         rq->nr_phys_segments = 1;
1287         rq->buffer = bio_data(bio);
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1290
1291 static bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1292                                    struct bio *bio)
1293 {
1294         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1295
1296         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1297                 return false;
1298
1299         trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1300
1301         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1302                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1303
1304         req->biotail->bi_next = bio;
1305         req->biotail = bio;
1306         req->__data_len += bio->bi_size;
1307         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1308
1309         drive_stat_acct(req, 0);
1310         return true;
1311 }
1312
1313 static bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q,
1314                                     struct request *req, struct bio *bio)
1315 {
1316         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1317
1318         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1319                 return false;
1320
1321         trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1322
1323         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1324                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1325
1326         bio->bi_next = req->bio;
1327         req->bio = bio;
1328
1329         /*
1330          * may not be valid. if the low level driver said
1331          * it didn't need a bounce buffer then it better
1332          * not touch req->buffer either...
1333          */
1334         req->buffer = bio_data(bio);
1335         req->__sector = bio->bi_sector;
1336         req->__data_len += bio->bi_size;
1337         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1338
1339         drive_stat_acct(req, 0);
1340         return true;
1341 }
1342
1343 /**
1344  * attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1345  * @q: request_queue new bio is being queued at
1346  * @bio: new bio being queued
1347  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1348  *
1349  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1350  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1351  * otherwise %false.
1352  *
1353  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1354  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1355  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1356  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1357  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1358  * merging parameters without querying the elevator.
1359  */
1360 static bool attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1361                                unsigned int *request_count)
1362 {
1363         struct blk_plug *plug;
1364         struct request *rq;
1365         bool ret = false;
1366
1367         plug = current->plug;
1368         if (!plug)
1369                 goto out;
1370         *request_count = 0;
1371
1372         list_for_each_entry_reverse(rq, &plug->list, queuelist) {
1373                 int el_ret;
1374
1375                 if (rq->q == q)
1376                         (*request_count)++;
1377
1378                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1379                         continue;
1380
1381                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1382                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1383                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1384                         if (ret)
1385                                 break;
1386                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1387                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1388                         if (ret)
1389                                 break;
1390                 }
1391         }
1392 out:
1393         return ret;
1394 }
1395
1396 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1397 {
1398         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1399
1400         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1401         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1402                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1403
1404         req->errors = 0;
1405         req->__sector = bio->bi_sector;
1406         req->ioprio = bio_prio(bio);
1407         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1408 }
1409
1410 void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1411 {
1412         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1413         struct blk_plug *plug;
1414         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1415         struct request *req;
1416         unsigned int request_count = 0;
1417
1418         /*
1419          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1420          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1421          * ISA dma in theory)
1422          */
1423         blk_queue_bounce(q, &bio);
1424
1425         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1426                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1427                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1428                 goto get_rq;
1429         }
1430
1431         /*
1432          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1433          * any locks.
1434          */
1435         if (attempt_plug_merge(q, bio, &request_count))
1436                 return;
1437
1438         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1439
1440         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1441         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1442                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1443                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1444                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1445                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1446                         goto out_unlock;
1447                 }
1448         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1449                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1450                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1451                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1452                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1453                         goto out_unlock;
1454                 }
1455         }
1456
1457 get_rq:
1458         /*
1459          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1460          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1461          * rq allocator and io schedulers.
1462          */
1463         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1464         if (sync)
1465                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1466
1467         /*
1468          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1469          * Returns with the queue unlocked.
1470          */
1471         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1472         if (unlikely(!req)) {
1473                 bio_endio(bio, -ENODEV);        /* @q is dead */
1474                 goto out_unlock;
1475         }
1476
1477         /*
1478          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1479          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1480          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1481          * often, and the elevators are able to handle it.
1482          */
1483         init_request_from_bio(req, bio);
1484
1485         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1486                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1487
1488         plug = current->plug;
1489         if (plug) {
1490                 /*
1491                  * If this is the first request added after a plug, fire
1492                  * of a plug trace. If others have been added before, check
1493                  * if we have multiple devices in this plug. If so, make a
1494                  * note to sort the list before dispatch.
1495                  */
1496                 if (list_empty(&plug->list))
1497                         trace_block_plug(q);
1498                 else {
1499                         if (!plug->should_sort) {
1500                                 struct request *__rq;
1501
1502                                 __rq = list_entry_rq(plug->list.prev);
1503                                 if (__rq->q != q)
1504                                         plug->should_sort = 1;
1505                         }
1506                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1507                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1508                                 trace_block_plug(q);
1509                         }
1510                 }
1511                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1512                 drive_stat_acct(req, 1);
1513         } else {
1514                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1515                 add_acct_request(q, req, where);
1516                 __blk_run_queue(q);
1517 out_unlock:
1518                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1519         }
1520 }
1521 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bio);       /* for device mapper only */
1522
1523 /*
1524  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1525  */
1526 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1527 {
1528         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1529
1530         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1531                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1532
1533                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1534                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1535
1536                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1537                                       bdev->bd_dev,
1538                                       bio->bi_sector - p->start_sect);
1539         }
1540 }
1541
1542 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1543 {
1544         char b[BDEVNAME_SIZE];
1545
1546         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1547         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1548                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1549                         bio->bi_rw,
1550                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1551                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1552
1553         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1554 }
1555
1556 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1557
1558 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1559
1560 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1561 {
1562         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1563 }
1564 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1565
1566 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1567 {
1568         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1569 }
1570
1571 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1572 {
1573         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1574                                                 NULL, &fail_make_request);
1575
1576         return IS_ERR(dir) ? PTR_ERR(dir) : 0;
1577 }
1578
1579 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1580
1581 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1582
1583 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1584                                         unsigned int bytes)
1585 {
1586         return false;
1587 }
1588
1589 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1590
1591 /*
1592  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1593  */
1594 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1595 {
1596         sector_t maxsector;
1597
1598         if (!nr_sectors)
1599                 return 0;
1600
1601         /* Test device or partition size, when known. */
1602         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1603         if (maxsector) {
1604                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1605
1606                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1607                         /*
1608                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1609                          * without checking the size of the device, e.g., when
1610                          * mounting a device.
1611                          */
1612                         handle_bad_sector(bio);
1613                         return 1;
1614                 }
1615         }
1616
1617         return 0;
1618 }
1619
1620 static noinline_for_stack bool
1621 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1622 {
1623         struct request_queue *q;
1624         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1625         int err = -EIO;
1626         char b[BDEVNAME_SIZE];
1627         struct hd_struct *part;
1628
1629         might_sleep();
1630
1631         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1632                 goto end_io;
1633
1634         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1635         if (unlikely(!q)) {
1636                 printk(KERN_ERR
1637                        "generic_make_request: Trying to access "
1638                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1639                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1640                         (long long) bio->bi_sector);
1641                 goto end_io;
1642         }
1643
1644         if (unlikely(!(bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1645                      nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1646                 printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1647                        bdevname(bio->bi_bdev, b),
1648                        bio_sectors(bio),
1649                        queue_max_hw_sectors(q));
1650                 goto end_io;
1651         }
1652
1653         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1654         if (should_fail_request(part, bio->bi_size) ||
1655             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1656                                 bio->bi_size))
1657                 goto end_io;
1658
1659         /*
1660          * If this device has partitions, remap block n
1661          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1662          */
1663         blk_partition_remap(bio);
1664
1665         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1666                 goto end_io;
1667
1668         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1669                 goto end_io;
1670
1671         /*
1672          * Filter flush bio's early so that make_request based
1673          * drivers without flush support don't have to worry
1674          * about them.
1675          */
1676         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1677                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1678                 if (!nr_sectors) {
1679                         err = 0;
1680                         goto end_io;
1681                 }
1682         }
1683
1684         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1685             (!blk_queue_discard(q) ||
1686              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) &&
1687               !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1688                 err = -EOPNOTSUPP;
1689                 goto end_io;
1690         }
1691
1692         if (blk_throtl_bio(q, bio))
1693                 return false;   /* throttled, will be resubmitted later */
1694
1695         trace_block_bio_queue(q, bio);
1696         return true;
1697
1698 end_io:
1699         bio_endio(bio, err);
1700         return false;
1701 }
1702
1703 /**
1704  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1705  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1706  *
1707  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1708  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1709  * to be done.
1710  *
1711  * generic_make_request() does not return any status.  The
1712  * success/failure status of the request, along with notification of
1713  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1714  * function described (one day) else where.
1715  *
1716  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1717  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1718  * set to describe the device address, and the
1719  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1720  * completion notification should be signaled.
1721  *
1722  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1723  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1724  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1725  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1726  */
1727 void generic_make_request(struct bio *bio)
1728 {
1729         struct bio_list bio_list_on_stack;
1730
1731         if (!generic_make_request_checks(bio))
1732                 return;
1733
1734         /*
1735          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1736          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1737          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1738          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1739          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1740          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1741          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1742          * should be added at the tail
1743          */
1744         if (current->bio_list) {
1745                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1746                 return;
1747         }
1748
1749         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1750          * explanation.
1751          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1752          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1753          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1754          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1755          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1756          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1757          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1758          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1759          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1760          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1761          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1762          */
1763         BUG_ON(bio->bi_next);
1764         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1765         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1766         do {
1767                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1768
1769                 q->make_request_fn(q, bio);
1770
1771                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1772         } while (bio);
1773         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1774 }
1775 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1776
1777 /**
1778  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1779  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1780  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1781  *
1782  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1783  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1784  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1785  *
1786  */
1787 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1788 {
1789         int count = bio_sectors(bio);
1790
1791         bio->bi_rw |= rw;
1792
1793         /*
1794          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1795          * go through the normal accounting stuff before submission.
1796          */
1797         if (bio_has_data(bio) && !(rw & REQ_DISCARD)) {
1798                 if (rw & WRITE) {
1799                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1800                 } else {
1801                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1802                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1803                 }
1804
1805                 if (unlikely(block_dump)) {
1806                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1807                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1808                         current->comm, task_pid_nr(current),
1809                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1810                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1811                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1812                                 count);
1813                 }
1814         }
1815
1816         generic_make_request(bio);
1817 }
1818 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1819
1820 /**
1821  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1822  * @q:  the queue
1823  * @rq: the request being checked
1824  *
1825  * Description:
1826  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1827  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1828  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1829  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1830  *    the insertion using this generic function.
1831  *
1832  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1833  *    in some cases below, so export this function.
1834  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1835  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1836  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1837  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1838  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1839  *    when submitting requests.
1840  */
1841 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1842 {
1843         if (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)
1844                 return 0;
1845
1846         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1847             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1848                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1849                 return -EIO;
1850         }
1851
1852         /*
1853          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1854          * may differ from that of other stacking queues.
1855          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1856          * limitation.
1857          */
1858         blk_recalc_rq_segments(rq);
1859         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1860                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1861                 return -EIO;
1862         }
1863
1864         return 0;
1865 }
1866 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1867
1868 /**
1869  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1870  * @q:  the queue to submit the request
1871  * @rq: the request being queued
1872  */
1873 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1874 {
1875         unsigned long flags;
1876         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
1877
1878         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1879                 return -EIO;
1880
1881         if (rq->rq_disk &&
1882             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1883                 return -EIO;
1884
1885         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1886         if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
1887                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1888                 return -ENODEV;
1889         }
1890
1891         /*
1892          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1893          * because it will be linked to another request_queue
1894          */
1895         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1896
1897         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
1898                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1899
1900         add_acct_request(q, rq, where);
1901         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
1902                 __blk_run_queue(q);
1903         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1904
1905         return 0;
1906 }
1907 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1908
1909 /**
1910  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1911  * @rq: request to examine
1912  *
1913  * Description:
1914  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1915  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1916  *     can be failed from the beginning of the request without
1917  *     crossing into area which need to be retried further.
1918  *
1919  * Return:
1920  *     The number of bytes to fail.
1921  *
1922  * Context:
1923  *     queue_lock must be held.
1924  */
1925 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1926 {
1927         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1928         unsigned int bytes = 0;
1929         struct bio *bio;
1930
1931         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1932                 return blk_rq_bytes(rq);
1933
1934         /*
1935          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1936          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1937          * which have all the failfast bits that the first one has -
1938          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1939          * one.
1940          */
1941         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1942                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1943                         break;
1944                 bytes += bio->bi_size;
1945         }
1946
1947         /* this could lead to infinite loop */
1948         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1949         return bytes;
1950 }
1951 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1952
1953 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1954 {
1955         if (blk_do_io_stat(req)) {
1956                 const int rw = rq_data_dir(req);
1957                 struct hd_struct *part;
1958                 int cpu;
1959
1960                 cpu = part_stat_lock();
1961                 part = req->part;
1962                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1963                 part_stat_unlock();
1964         }
1965 }
1966
1967 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1968 {
1969         /*
1970          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1971          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1972          * containing request is enough.
1973          */
1974         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
1975                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1976                 const int rw = rq_data_dir(req);
1977                 struct hd_struct *part;
1978                 int cpu;
1979
1980                 cpu = part_stat_lock();
1981                 part = req->part;
1982
1983                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1984                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1985                 part_round_stats(cpu, part);
1986                 part_dec_in_flight(part, rw);
1987
1988                 hd_struct_put(part);
1989                 part_stat_unlock();
1990         }
1991 }
1992
1993 /**
1994  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1995  * @q: request queue to peek at
1996  *
1997  * Description:
1998  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1999  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2000  *     processing it.
2001  *
2002  * Return:
2003  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2004  *     otherwise.
2005  *
2006  * Context:
2007  *     queue_lock must be held.
2008  */
2009 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2010 {
2011         struct request *rq;
2012         int ret;
2013
2014         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2015                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2016                         /*
2017                          * This is the first time the device driver
2018                          * sees this request (possibly after
2019                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2020                          */
2021                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2022                                 elv_activate_rq(q, rq);
2023
2024                         /*
2025                          * just mark as started even if we don't start
2026                          * it, a request that has been delayed should
2027                          * not be passed by new incoming requests
2028                          */
2029                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2030                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2031                 }
2032
2033                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2034                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2035                         q->boundary_rq = NULL;
2036                 }
2037
2038                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2039                         break;
2040
2041                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2042                         /*
2043                          * make sure space for the drain appears we
2044                          * know we can do this because max_hw_segments
2045                          * has been adjusted to be one fewer than the
2046                          * device can handle
2047                          */
2048                         rq->nr_phys_segments++;
2049                 }
2050
2051                 if (!q->prep_rq_fn)
2052                         break;
2053
2054                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2055                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2056                         break;
2057                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2058                         /*
2059                          * the request may have been (partially) prepped.
2060                          * we need to keep this request in the front to
2061                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2062                          * prevent other fs requests from passing this one.
2063                          */
2064                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2065                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2066                                 /*
2067                                  * remove the space for the drain we added
2068                                  * so that we don't add it again
2069                                  */
2070                                 --rq->nr_phys_segments;
2071                         }
2072
2073                         rq = NULL;
2074                         break;
2075                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2076                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2077                         /*
2078                          * Mark this request as started so we don't trigger
2079                          * any debug logic in the end I/O path.
2080                          */
2081                         blk_start_request(rq);
2082                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2083                 } else {
2084                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2085                         break;
2086                 }
2087         }
2088
2089         return rq;
2090 }
2091 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2092
2093 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2094 {
2095         struct request_queue *q = rq->q;
2096
2097         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2098         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2099
2100         list_del_init(&rq->queuelist);
2101
2102         /*
2103          * the time frame between a request being removed from the lists
2104          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2105          * the driver side.
2106          */
2107         if (blk_account_rq(rq)) {
2108                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2109                 set_io_start_time_ns(rq);
2110         }
2111 }
2112
2113 /**
2114  * blk_start_request - start request processing on the driver
2115  * @req: request to dequeue
2116  *
2117  * Description:
2118  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2119  *     request to the driver.
2120  *
2121  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2122  *     call blk_dequeue_request().
2123  *
2124  * Context:
2125  *     queue_lock must be held.
2126  */
2127 void blk_start_request(struct request *req)
2128 {
2129         blk_dequeue_request(req);
2130
2131         /*
2132          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2133          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2134          */
2135         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2136         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2137                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2138
2139         blk_add_timer(req);
2140 }
2141 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2142
2143 /**
2144  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2145  * @q: request queue to fetch a request from
2146  *
2147  * Description:
2148  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2149  *     return and LLD can start processing it immediately.
2150  *
2151  * Return:
2152  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2153  *     otherwise.
2154  *
2155  * Context:
2156  *     queue_lock must be held.
2157  */
2158 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2159 {
2160         struct request *rq;
2161
2162         rq = blk_peek_request(q);
2163         if (rq)
2164                 blk_start_request(rq);
2165         return rq;
2166 }
2167 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2168
2169 /**
2170  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2171  * @req:      the request being processed
2172  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2173  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2174  *
2175  * Description:
2176  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2177  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2178  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2179  *
2180  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2181  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2182  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2183  *
2184  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2185  *     %false return from this function.
2186  *
2187  * Return:
2188  *     %false - this request doesn't have any more data
2189  *     %true  - this request has more data
2190  **/
2191 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2192 {
2193         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2194         struct bio *bio;
2195
2196         if (!req->bio)
2197                 return false;
2198
2199         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2200
2201         /*
2202          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2203          * and each partial completion should be handled separately.
2204          * Reset per-request error on each partial completion.
2205          *
2206          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2207          * low level drivers do what they see fit.
2208          */
2209         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2210                 req->errors = 0;
2211
2212         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2213             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2214                 char *error_type;
2215
2216                 switch (error) {
2217                 case -ENOLINK:
2218                         error_type = "recoverable transport";
2219                         break;
2220                 case -EREMOTEIO:
2221                         error_type = "critical target";
2222                         break;
2223                 case -EBADE:
2224                         error_type = "critical nexus";
2225                         break;
2226                 case -EIO:
2227                 default:
2228                         error_type = "I/O";
2229                         break;
2230                 }
2231                 printk(KERN_ERR "end_request: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2232                        error_type, req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
2233                        (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2234         }
2235
2236         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2237
2238         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2239         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2240                 int nbytes;
2241
2242                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2243                         req->bio = bio->bi_next;
2244                         nbytes = bio->bi_size;
2245                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2246                         next_idx = 0;
2247                         bio_nbytes = 0;
2248                 } else {
2249                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2250
2251                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2252                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2253                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2254                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2255                                 break;
2256                         }
2257
2258                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2259                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2260
2261                         /*
2262                          * not a complete bvec done
2263                          */
2264                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2265                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2266                                 total_bytes += nr_bytes;
2267                                 break;
2268                         }
2269
2270                         /*
2271                          * advance to the next vector
2272                          */
2273                         next_idx++;
2274                         bio_nbytes += nbytes;
2275                 }
2276
2277                 total_bytes += nbytes;
2278                 nr_bytes -= nbytes;
2279
2280                 bio = req->bio;
2281                 if (bio) {
2282                         /*
2283                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2284                          */
2285                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2286                                 break;
2287                 }
2288         }
2289
2290         /*
2291          * completely done
2292          */
2293         if (!req->bio) {
2294                 /*
2295                  * Reset counters so that the request stacking driver
2296                  * can find how many bytes remain in the request
2297                  * later.
2298                  */
2299                 req->__data_len = 0;
2300                 return false;
2301         }
2302
2303         /*
2304          * if the request wasn't completed, update state
2305          */
2306         if (bio_nbytes) {
2307                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2308                 bio->bi_idx += next_idx;
2309                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2310                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2311         }
2312
2313         req->__data_len -= total_bytes;
2314         req->buffer = bio_data(req->bio);
2315
2316         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2317         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS || (req->cmd_flags & REQ_DISCARD))
2318                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2319
2320         /* mixed attributes always follow the first bio */
2321         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2322                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2323                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2324         }
2325
2326         /*
2327          * If total number of sectors is less than the first segment
2328          * size, something has gone terribly wrong.
2329          */
2330         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2331                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2332                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2333         }
2334
2335         /* recalculate the number of segments */
2336         blk_recalc_rq_segments(req);
2337
2338         return true;
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2341
2342 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2343                                     unsigned int nr_bytes,
2344                                     unsigned int bidi_bytes)
2345 {
2346         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2347                 return true;
2348
2349         /* Bidi request must be completed as a whole */
2350         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2351             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2352                 return true;
2353
2354         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2355                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2356
2357         return false;
2358 }
2359
2360 /**
2361  * blk_unprep_request - unprepare a request
2362  * @req:        the request
2363  *
2364  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2365  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2366  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2367  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2368  * lock is held when calling this.
2369  */
2370 void blk_unprep_request(struct request *req)
2371 {
2372         struct request_queue *q = req->q;
2373
2374         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2375         if (q->unprep_rq_fn)
2376                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2377 }
2378 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2379
2380 /*
2381  * queue lock must be held
2382  */
2383 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2384 {
2385         if (blk_rq_tagged(req))
2386                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2387
2388         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2389
2390         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2391                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2392
2393         blk_delete_timer(req);
2394
2395         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2396                 blk_unprep_request(req);
2397
2398
2399         blk_account_io_done(req);
2400
2401         if (req->end_io)
2402                 req->end_io(req, error);
2403         else {
2404                 if (blk_bidi_rq(req))
2405                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2406
2407                 __blk_put_request(req->q, req);
2408         }
2409 }
2410
2411 /**
2412  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2413  * @rq:         the request to complete
2414  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2415  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2416  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2417  *
2418  * Description:
2419  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2420  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2421  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2422  *     just ignored.
2423  *
2424  * Return:
2425  *     %false - we are done with this request
2426  *     %true  - still buffers pending for this request
2427  **/
2428 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2429                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2430 {
2431         struct request_queue *q = rq->q;
2432         unsigned long flags;
2433
2434         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2435                 return true;
2436
2437         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2438         blk_finish_request(rq, error);
2439         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2440
2441         return false;
2442 }
2443
2444 /**
2445  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2446  * @rq:         the request to complete
2447  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2448  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2449  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2450  *
2451  * Description:
2452  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2453  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2454  *
2455  * Return:
2456  *     %false - we are done with this request
2457  *     %true  - still buffers pending for this request
2458  **/
2459 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2460                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2461 {
2462         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2463                 return true;
2464
2465         blk_finish_request(rq, error);
2466
2467         return false;
2468 }
2469
2470 /**
2471  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2472  * @rq:       the request being processed
2473  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2474  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2475  *
2476  * Description:
2477  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2478  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2479  *
2480  * Return:
2481  *     %false - we are done with this request
2482  *     %true  - still buffers pending for this request
2483  **/
2484 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2485 {
2486         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2487 }
2488 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2489
2490 /**
2491  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2492  * @rq: the request to finish
2493  * @error: %0 for success, < %0 for error
2494  *
2495  * Description:
2496  *     Completely finish @rq.
2497  */
2498 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2499 {
2500         bool pending;
2501         unsigned int bidi_bytes = 0;
2502
2503         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2504                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2505
2506         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2507         BUG_ON(pending);
2508 }
2509 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2510
2511 /**
2512  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2513  * @rq: the request to finish the current chunk for
2514  * @error: %0 for success, < %0 for error
2515  *
2516  * Description:
2517  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2518  *
2519  * Return:
2520  *     %false - we are done with this request
2521  *     %true  - still buffers pending for this request
2522  */
2523 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2524 {
2525         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2526 }
2527 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2528
2529 /**
2530  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2531  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2532  * @error: must be negative errno
2533  *
2534  * Description:
2535  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2536  *
2537  * Return:
2538  *     %false - we are done with this request
2539  *     %true  - still buffers pending for this request
2540  */
2541 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2542 {
2543         WARN_ON(error >= 0);
2544         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2545 }
2546 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2547
2548 /**
2549  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2550  * @rq:       the request being processed
2551  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2552  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2553  *
2554  * Description:
2555  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2556  *
2557  * Return:
2558  *     %false - we are done with this request
2559  *     %true  - still buffers pending for this request
2560  **/
2561 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2562 {
2563         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2564 }
2565 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2566
2567 /**
2568  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2569  * @rq: the request to finish
2570  * @error: %0 for success, < %0 for error
2571  *
2572  * Description:
2573  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2574  */
2575 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2576 {
2577         bool pending;
2578         unsigned int bidi_bytes = 0;
2579
2580         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2581                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2582
2583         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2584         BUG_ON(pending);
2585 }
2586 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2587
2588 /**
2589  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2590  * @rq: the request to finish the current chunk for
2591  * @error: %0 for success, < %0 for error
2592  *
2593  * Description:
2594  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2595  *     be called with queue lock held.
2596  *
2597  * Return:
2598  *     %false - we are done with this request
2599  *     %true  - still buffers pending for this request
2600  */
2601 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2602 {
2603         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2604 }
2605 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2606
2607 /**
2608  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2609  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2610  * @error: must be negative errno
2611  *
2612  * Description:
2613  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2614  *     with queue lock held.
2615  *
2616  * Return:
2617  *     %false - we are done with this request
2618  *     %true  - still buffers pending for this request
2619  */
2620 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2621 {
2622         WARN_ON(error >= 0);
2623         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2624 }
2625 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2626
2627 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2628                      struct bio *bio)
2629 {
2630         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2631         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2632
2633         if (bio_has_data(bio)) {
2634                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2635                 rq->buffer = bio_data(bio);
2636         }
2637         rq->__data_len = bio->bi_size;
2638         rq->bio = rq->biotail = bio;
2639
2640         if (bio->bi_bdev)
2641                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2642 }
2643
2644 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2645 /**
2646  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2647  * @rq: the request to be flushed
2648  *
2649  * Description:
2650  *     Flush all pages in @rq.
2651  */
2652 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2653 {
2654         struct req_iterator iter;
2655         struct bio_vec *bvec;
2656
2657         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2658                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2659 }
2660 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2661 #endif
2662
2663 /**
2664  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2665  * @q : the queue of the device being checked
2666  *
2667  * Description:
2668  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2669  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2670  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2671  *
2672  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2673  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2674  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2675  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2676  *    on burst I/O load.
2677  *
2678  * Return:
2679  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2680  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2681  */
2682 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2683 {
2684         if (q->lld_busy_fn)
2685                 return q->lld_busy_fn(q);
2686
2687         return 0;
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2690
2691 /**
2692  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2693  * @rq: the clone request to be cleaned up
2694  *
2695  * Description:
2696  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2697  */
2698 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2699 {
2700         struct bio *bio;
2701
2702         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2703                 rq->bio = bio->bi_next;
2704
2705                 bio_put(bio);
2706         }
2707 }
2708 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2709
2710 /*
2711  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2712  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2713  */
2714 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2715 {
2716         dst->cpu = src->cpu;
2717         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2718         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2719         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2720         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2721         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2722         dst->ioprio = src->ioprio;
2723         dst->extra_len = src->extra_len;
2724 }
2725
2726 /**
2727  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2728  * @rq: the request to be setup
2729  * @rq_src: original request to be cloned
2730  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2731  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2732  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2733  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2734  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2735  *
2736  * Description:
2737  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2738  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2739  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2740  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2741  *     and the cloned bios just point same pages.
2742  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2743  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2744  */
2745 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2746                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2747                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2748                       void *data)
2749 {
2750         struct bio *bio, *bio_src;
2751
2752         if (!bs)
2753                 bs = fs_bio_set;
2754
2755         blk_rq_init(NULL, rq);
2756
2757         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2758                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2759                 if (!bio)
2760                         goto free_and_out;
2761
2762                 __bio_clone(bio, bio_src);
2763
2764                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2765                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2766                         goto free_and_out;
2767
2768                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2769                         goto free_and_out;
2770
2771                 if (rq->bio) {
2772                         rq->biotail->bi_next = bio;
2773                         rq->biotail = bio;
2774                 } else
2775                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2776         }
2777
2778         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2779
2780         return 0;
2781
2782 free_and_out:
2783         if (bio)
2784                 bio_free(bio, bs);
2785         blk_rq_unprep_clone(rq);
2786
2787         return -ENOMEM;
2788 }
2789 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2790
2791 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2792 {
2793         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2794 }
2795 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2796
2797 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2798                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2799 {
2800         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2801 }
2802 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2803
2804 #define PLUG_MAGIC      0x91827364
2805
2806 /**
2807  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
2808  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
2809  *
2810  * Description:
2811  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
2812  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
2813  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
2814  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
2815  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
2816  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
2817  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
2818  *   this kind of deadlock.
2819  */
2820 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2821 {
2822         struct task_struct *tsk = current;
2823
2824         plug->magic = PLUG_MAGIC;
2825         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2826         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
2827         plug->should_sort = 0;
2828
2829         /*
2830          * If this is a nested plug, don't actually assign it. It will be
2831          * flushed on its own.
2832          */
2833         if (!tsk->plug) {
2834                 /*
2835                  * Store ordering should not be needed here, since a potential
2836                  * preempt will imply a full memory barrier
2837                  */
2838                 tsk->plug = plug;
2839         }
2840 }
2841 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
2842
2843 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
2844 {
2845         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
2846         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
2847
2848         return !(rqa->q <= rqb->q);
2849 }
2850
2851 /*
2852  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
2853  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
2854  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
2855  * plugger did not intend it.
2856  */
2857 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
2858                             bool from_schedule)
2859         __releases(q->queue_lock)
2860 {
2861         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
2862
2863         /*
2864          * Don't mess with dead queue.
2865          */
2866         if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
2867                 spin_unlock(q->queue_lock);
2868                 return;
2869         }
2870
2871         /*
2872          * If we are punting this to kblockd, then we can safely drop
2873          * the queue_lock before waking kblockd (which needs to take
2874          * this lock).
2875          */
2876         if (from_schedule) {
2877                 spin_unlock(q->queue_lock);
2878                 blk_run_queue_async(q);
2879         } else {
2880                 __blk_run_queue(q);
2881                 spin_unlock(q->queue_lock);
2882         }
2883
2884 }
2885
2886 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug)
2887 {
2888         LIST_HEAD(callbacks);
2889
2890         if (list_empty(&plug->cb_list))
2891                 return;
2892
2893         list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
2894
2895         while (!list_empty(&callbacks)) {
2896                 struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
2897                                                           struct blk_plug_cb,
2898                                                           list);
2899                 list_del(&cb->list);
2900                 cb->callback(cb);
2901         }
2902 }
2903
2904 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2905 {
2906         struct request_queue *q;
2907         unsigned long flags;
2908         struct request *rq;
2909         LIST_HEAD(list);
2910         unsigned int depth;
2911
2912         BUG_ON(plug->magic != PLUG_MAGIC);
2913
2914         flush_plug_callbacks(plug);
2915         if (list_empty(&plug->list))
2916                 return;
2917
2918         list_splice_init(&plug->list, &list);
2919
2920         if (plug->should_sort) {
2921                 list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
2922                 plug->should_sort = 0;
2923         }
2924
2925         q = NULL;
2926         depth = 0;
2927
2928         /*
2929          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
2930          * queue lock we have to take.
2931          */
2932         local_irq_save(flags);
2933         while (!list_empty(&list)) {
2934                 rq = list_entry_rq(list.next);
2935                 list_del_init(&rq->queuelist);
2936                 BUG_ON(!rq->q);
2937                 if (rq->q != q) {
2938                         /*
2939                          * This drops the queue lock
2940                          */
2941                         if (q)
2942                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
2943                         q = rq->q;
2944                         depth = 0;
2945                         spin_lock(q->queue_lock);
2946                 }
2947
2948                 /*
2949                  * Short-circuit if @q is dead
2950                  */
2951                 if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
2952                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
2953                         continue;
2954                 }
2955
2956                 /*
2957                  * rq is already accounted, so use raw insert
2958                  */
2959                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
2960                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
2961                 else
2962                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
2963
2964                 depth++;
2965         }
2966
2967         /*
2968          * This drops the queue lock
2969          */
2970         if (q)
2971                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
2972
2973         local_irq_restore(flags);
2974 }
2975
2976 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
2977 {
2978         blk_flush_plug_list(plug, false);
2979
2980         if (plug == current->plug)
2981                 current->plug = NULL;
2982 }
2983 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
2984
2985 int __init blk_dev_init(void)
2986 {
2987         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2988                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2989
2990         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
2991         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
2992                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
2993         if (!kblockd_workqueue)
2994                 panic("Failed to create kblockd\n");
2995
2996         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2997                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2998
2999         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3000                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3001
3002         return 0;
3003 }