a182b586b06ab953aefb8970683c2b2b49a0ed08
[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                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
326
327 /**
328  * blk_run_queue - run a single device queue
329  * @q: The queue to run
330  *
331  * Description:
332  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
333  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
334  */
335 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
336 {
337         unsigned long flags;
338
339         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
340         __blk_run_queue(q);
341         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
342 }
343 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
344
345 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
346 {
347         kobject_put(&q->kobj);
348 }
349 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
350
351 /**
352  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
353  * @q: queue to drain
354  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
355  *
356  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
357  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
358  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
359  */
360 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
361         __releases(q->queue_lock)
362         __acquires(q->queue_lock)
363 {
364         int i;
365
366         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
367
368         while (true) {
369                 bool drain = false;
370
371                 /*
372                  * The caller might be trying to drain @q before its
373                  * elevator is initialized.
374                  */
375                 if (q->elevator)
376                         elv_drain_elevator(q);
377
378                 blkcg_drain_queue(q);
379
380                 /*
381                  * This function might be called on a queue which failed
382                  * driver init after queue creation or is not yet fully
383                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
384                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
385                  * something on it and @q has request_fn set.
386                  */
387                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
388                         __blk_run_queue(q);
389
390                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
391
392                 /*
393                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
394                  * multiple places and there's no single counter which can
395                  * be drained.  Check all the queues and counters.
396                  */
397                 if (drain_all) {
398                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
399                         for (i = 0; i < 2; i++) {
400                                 drain |= q->nr_rqs[i];
401                                 drain |= q->in_flight[i];
402                                 drain |= !list_empty(&q->flush_queue[i]);
403                         }
404                 }
405
406                 if (!drain)
407                         break;
408
409                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
410
411                 msleep(10);
412
413                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
414         }
415
416         /*
417          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
418          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
419          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
420          */
421         if (q->request_fn) {
422                 struct request_list *rl;
423
424                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
425                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
426                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
427         }
428 }
429
430 /**
431  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
432  * @q: queue of interest
433  *
434  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
435  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
436  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
437  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
438  * inside queue or RCU read lock.
439  */
440 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
441 {
442         bool drain;
443
444         spin_lock_irq(q->queue_lock);
445         drain = !q->bypass_depth++;
446         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
447         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
448
449         if (drain) {
450                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
451                 __blk_drain_queue(q, false);
452                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
453
454                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
455                 synchronize_rcu();
456         }
457 }
458 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
459
460 /**
461  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
462  * @q: queue of interest
463  *
464  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
465  */
466 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
467 {
468         spin_lock_irq(q->queue_lock);
469         if (!--q->bypass_depth)
470                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
471         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
472         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
473 }
474 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
475
476 /**
477  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
478  * @q: request queue to shutdown
479  *
480  * Mark @q DYING, drain all pending requests, destroy and put it.  All
481  * future requests will be failed immediately with -ENODEV.
482  */
483 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
484 {
485         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
486
487         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
488         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
489         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
490         spin_lock_irq(lock);
491
492         /*
493          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
494          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
495          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
496          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
497          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
498          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
499          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
500          */
501         q->bypass_depth++;
502         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
503
504         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
505         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
506         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
507         spin_unlock_irq(lock);
508         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
509
510         /* drain all requests queued before DYING marking */
511         spin_lock_irq(lock);
512         __blk_drain_queue(q, true);
513         spin_unlock_irq(lock);
514
515         /* @q won't process any more request, flush async actions */
516         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
517         blk_sync_queue(q);
518
519         spin_lock_irq(lock);
520         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
521                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
522         spin_unlock_irq(lock);
523
524         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
525         blk_put_queue(q);
526 }
527 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
528
529 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
530                 gfp_t gfp_mask)
531 {
532         if (unlikely(rl->rq_pool))
533                 return 0;
534
535         rl->q = q;
536         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
537         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
538         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
539         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
540
541         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
542                                           mempool_free_slab, request_cachep,
543                                           gfp_mask, q->node);
544         if (!rl->rq_pool)
545                 return -ENOMEM;
546
547         return 0;
548 }
549
550 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
551 {
552         if (rl->rq_pool)
553                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
554 }
555
556 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
557 {
558         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
559 }
560 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
561
562 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
563 {
564         struct request_queue *q;
565         int err;
566
567         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
568                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
569         if (!q)
570                 return NULL;
571
572         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
573         if (q->id < 0)
574                 goto fail_q;
575
576         q->backing_dev_info.ra_pages =
577                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
578         q->backing_dev_info.state = 0;
579         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
580         q->backing_dev_info.name = "block";
581         q->node = node_id;
582
583         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
584         if (err)
585                 goto fail_id;
586
587         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
588                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
589         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
590         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
591         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
592         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
593 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
594         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
595 #endif
596         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
597         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
598         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
599         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
600
601         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
602
603         mutex_init(&q->sysfs_lock);
604         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
605
606         /*
607          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
608          * override it later if need be.
609          */
610         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
611
612         /*
613          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
614          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
615          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
616          * registered by blk_register_queue().
617          */
618         q->bypass_depth = 1;
619         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
620
621         if (blkcg_init_queue(q))
622                 goto fail_id;
623
624         return q;
625
626 fail_id:
627         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
628 fail_q:
629         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
630         return NULL;
631 }
632 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
633
634 /**
635  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
636  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
637  *        placed on the queue.
638  * @lock: Request queue spin lock
639  *
640  * Description:
641  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
642  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
643  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
644  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
645  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
646  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
647  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
648  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
649  *
650  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
651  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
652  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
653  *    get dealt with eventually.
654  *
655  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
656  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
657  *    disabling is needed for it.
658  *
659  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
660  *    it didn't succeed.
661  *
662  * Note:
663  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
664  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
665  **/
666
667 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
668 {
669         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
670 }
671 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
672
673 struct request_queue *
674 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
675 {
676         struct request_queue *uninit_q, *q;
677
678         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
679         if (!uninit_q)
680                 return NULL;
681
682         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
683         if (!q)
684                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
685
686         return q;
687 }
688 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
689
690 struct request_queue *
691 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
692                          spinlock_t *lock)
693 {
694         if (!q)
695                 return NULL;
696
697         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
698                 return NULL;
699
700         q->request_fn           = rfn;
701         q->prep_rq_fn           = NULL;
702         q->unprep_rq_fn         = NULL;
703         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
704
705         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
706         if (lock)
707                 q->queue_lock           = lock;
708
709         /*
710          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
711          */
712         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
713
714         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
715
716         /* init elevator */
717         if (elevator_init(q, NULL))
718                 return NULL;
719         return q;
720 }
721 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
722
723 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
724 {
725         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
726                 __blk_get_queue(q);
727                 return true;
728         }
729
730         return false;
731 }
732 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
733
734 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
735 {
736         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
737                 elv_put_request(rl->q, rq);
738                 if (rq->elv.icq)
739                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
740         }
741
742         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
743 }
744
745 /*
746  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
747  * should be given priority access to a request.
748  */
749 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
750 {
751         if (!ioc)
752                 return 0;
753
754         /*
755          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
756          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
757          * lose wakeups.
758          */
759         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
760                 (ioc->nr_batch_requests > 0
761                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
762 }
763
764 /*
765  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
766  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
767  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
768  * a nice run.
769  */
770 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
771 {
772         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
773                 return;
774
775         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
776         ioc->last_waited = jiffies;
777 }
778
779 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
780 {
781         struct request_queue *q = rl->q;
782
783         /*
784          * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up root
785          * blkcg anyway, just use root blkcg state.
786          */
787         if (rl == &q->root_rl &&
788             rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
789                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
790
791         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
792                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
793                         wake_up(&rl->wait[sync]);
794
795                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
796         }
797 }
798
799 /*
800  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
801  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
802  */
803 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
804 {
805         struct request_queue *q = rl->q;
806         int sync = rw_is_sync(flags);
807
808         q->nr_rqs[sync]--;
809         rl->count[sync]--;
810         if (flags & REQ_ELVPRIV)
811                 q->nr_rqs_elvpriv--;
812
813         __freed_request(rl, sync);
814
815         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
816                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
817 }
818
819 /*
820  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
821  * request associated with @bio.
822  */
823 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
824 {
825         if (!bio)
826                 return true;
827
828         /*
829          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
830          * This allows a request to share the flush and elevator data.
831          */
832         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
833                 return false;
834
835         return true;
836 }
837
838 /**
839  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
840  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
841  *
842  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
843  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
844  */
845 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
846 {
847 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
848         if (bio && bio->bi_ioc)
849                 return bio->bi_ioc;
850 #endif
851         return current->io_context;
852 }
853
854 /**
855  * __get_request - get a free request
856  * @rl: request list to allocate from
857  * @rw_flags: RW and SYNC flags
858  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
859  * @gfp_mask: allocation mask
860  *
861  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
862  * pressure or if @q is dead.
863  *
864  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
865  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
866  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
867  */
868 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
869                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
870 {
871         struct request_queue *q = rl->q;
872         struct request *rq;
873         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
874         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
875         struct io_cq *icq = NULL;
876         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
877         int may_queue;
878
879         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
880                 return NULL;
881
882         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
883         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
884                 goto rq_starved;
885
886         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
887                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
888                         /*
889                          * The queue will fill after this allocation, so set
890                          * it as full, and mark this process as "batching".
891                          * This process will be allowed to complete a batch of
892                          * requests, others will be blocked.
893                          */
894                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
895                                 ioc_set_batching(q, ioc);
896                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
897                         } else {
898                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
899                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
900                                         /*
901                                          * The queue is full and the allocating
902                                          * process is not a "batcher", and not
903                                          * exempted by the IO scheduler
904                                          */
905                                         return NULL;
906                                 }
907                         }
908                 }
909                 /*
910                  * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up
911                  * root blkcg anyway, just use root blkcg state.
912                  */
913                 if (rl == &q->root_rl)
914                         blk_set_queue_congested(q, is_sync);
915         }
916
917         /*
918          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
919          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
920          * allocated with any setting of ->nr_requests
921          */
922         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
923                 return NULL;
924
925         q->nr_rqs[is_sync]++;
926         rl->count[is_sync]++;
927         rl->starved[is_sync] = 0;
928
929         /*
930          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
931          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
932          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
933          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
934          * makes creating new ones safe.
935          *
936          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
937          * it will be created after releasing queue_lock.
938          */
939         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
940                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
941                 q->nr_rqs_elvpriv++;
942                 if (et->icq_cache && ioc)
943                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
944         }
945
946         if (blk_queue_io_stat(q))
947                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
948         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
949
950         /* allocate and init request */
951         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
952         if (!rq)
953                 goto fail_alloc;
954
955         blk_rq_init(q, rq);
956         blk_rq_set_rl(rq, rl);
957         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
958
959         /* init elvpriv */
960         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
961                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
962                         if (ioc)
963                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
964                         if (!icq)
965                                 goto fail_elvpriv;
966                 }
967
968                 rq->elv.icq = icq;
969                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
970                         goto fail_elvpriv;
971
972                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
973                 if (icq)
974                         get_io_context(icq->ioc);
975         }
976 out:
977         /*
978          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
979          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
980          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
981          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
982          */
983         if (ioc_batching(q, ioc))
984                 ioc->nr_batch_requests--;
985
986         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
987         return rq;
988
989 fail_elvpriv:
990         /*
991          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
992          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
993          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
994          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
995          */
996         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
997                            dev_name(q->backing_dev_info.dev));
998
999         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1000         rq->elv.icq = NULL;
1001
1002         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1003         q->nr_rqs_elvpriv--;
1004         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1005         goto out;
1006
1007 fail_alloc:
1008         /*
1009          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1010          * might have messed up.
1011          *
1012          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1013          * queue, but this is pretty rare.
1014          */
1015         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1016         freed_request(rl, rw_flags);
1017
1018         /*
1019          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1020          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1021          * freeing of a request in the other direction will notice
1022          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1023          * READ and WRITE
1024          */
1025 rq_starved:
1026         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1027                 rl->starved[is_sync] = 1;
1028         return NULL;
1029 }
1030
1031 /**
1032  * get_request - get a free request
1033  * @q: request_queue to allocate request from
1034  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1035  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1036  * @gfp_mask: allocation mask
1037  *
1038  * Get a free request from @q.  If %__GFP_WAIT is set in @gfp_mask, this
1039  * function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1040  *
1041  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
1042  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
1043  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
1044  */
1045 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1046                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1047 {
1048         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1049         DEFINE_WAIT(wait);
1050         struct request_list *rl;
1051         struct request *rq;
1052
1053         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1054 retry:
1055         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1056         if (rq)
1057                 return rq;
1058
1059         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1060                 blk_put_rl(rl);
1061                 return NULL;
1062         }
1063
1064         /* wait on @rl and retry */
1065         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1066                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1067
1068         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1069
1070         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1071         io_schedule();
1072
1073         /*
1074          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1075          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1076          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1077          */
1078         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1079
1080         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1081         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1082
1083         goto retry;
1084 }
1085
1086 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1087 {
1088         struct request *rq;
1089
1090         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1091
1092         /* create ioc upfront */
1093         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1094
1095         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1096         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1097         if (!rq)
1098                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1099         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1100
1101         return rq;
1102 }
1103 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1104
1105 /**
1106  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1107  * @q: target request queue
1108  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1109  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1110  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1111  *
1112  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1113  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1114  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1115  * the I/O transfer.
1116  *
1117  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1118  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1119  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1120  * are properly set accordingly)
1121  *
1122  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1123  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1124  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1125  * BUG.
1126  *
1127  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1128  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
1129  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
1130  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
1131  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
1132  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1133  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1134  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1135  */
1136 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1137                                  gfp_t gfp_mask)
1138 {
1139         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1140
1141         if (unlikely(!rq))
1142                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1143
1144         for_each_bio(bio) {
1145                 struct bio *bounce_bio = bio;
1146                 int ret;
1147
1148                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1149                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1150                 if (unlikely(ret)) {
1151                         blk_put_request(rq);
1152                         return ERR_PTR(ret);
1153                 }
1154         }
1155
1156         return rq;
1157 }
1158 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1159
1160 /**
1161  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1162  * @q:          request queue where request should be inserted
1163  * @rq:         request to be inserted
1164  *
1165  * Description:
1166  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1167  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1168  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1169  */
1170 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1171 {
1172         blk_delete_timer(rq);
1173         blk_clear_rq_complete(rq);
1174         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1175
1176         if (blk_rq_tagged(rq))
1177                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1178
1179         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1180
1181         elv_requeue_request(q, rq);
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1184
1185 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1186                              int where)
1187 {
1188         drive_stat_acct(rq, 1);
1189         __elv_add_request(q, rq, where);
1190 }
1191
1192 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1193                                     unsigned long now)
1194 {
1195         if (now == part->stamp)
1196                 return;
1197
1198         if (part_in_flight(part)) {
1199                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1200                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1201                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1202         }
1203         part->stamp = now;
1204 }
1205
1206 /**
1207  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1208  * @cpu: cpu number for stats access
1209  * @part: target partition
1210  *
1211  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1212  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1213  * time it has been in this state for.
1214  *
1215  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1216  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1217  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1218  * function to do a round-off before returning the results when reading
1219  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1220  * the current jiffies and restarts the counters again.
1221  */
1222 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1223 {
1224         unsigned long now = jiffies;
1225
1226         if (part->partno)
1227                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1228         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1229 }
1230 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1231
1232 /*
1233  * queue lock must be held
1234  */
1235 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1236 {
1237         if (unlikely(!q))
1238                 return;
1239         if (unlikely(--req->ref_count))
1240                 return;
1241
1242         elv_completed_request(q, req);
1243
1244         /* this is a bio leak */
1245         WARN_ON(req->bio != NULL);
1246
1247         /*
1248          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1249          * it didn't come out of our reserved rq pools
1250          */
1251         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1252                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1253                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1254
1255                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1256                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1257
1258                 blk_free_request(rl, req);
1259                 freed_request(rl, flags);
1260                 blk_put_rl(rl);
1261         }
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1264
1265 void blk_put_request(struct request *req)
1266 {
1267         unsigned long flags;
1268         struct request_queue *q = req->q;
1269
1270         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1271         __blk_put_request(q, req);
1272         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1275
1276 /**
1277  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1278  * @rq: request to update
1279  * @page: page backing the payload
1280  * @len: length of the payload.
1281  *
1282  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1283  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1284  * itself.
1285  *
1286  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1287  * discard requests should ever use it.
1288  */
1289 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1290                 unsigned int len)
1291 {
1292         struct bio *bio = rq->bio;
1293
1294         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1295         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1296         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1297
1298         bio->bi_size = len;
1299         bio->bi_vcnt = 1;
1300         bio->bi_phys_segments = 1;
1301
1302         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1303         rq->nr_phys_segments = 1;
1304         rq->buffer = bio_data(bio);
1305 }
1306 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1307
1308 static bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1309                                    struct bio *bio)
1310 {
1311         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1312
1313         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1314                 return false;
1315
1316         trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1317
1318         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1319                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1320
1321         req->biotail->bi_next = bio;
1322         req->biotail = bio;
1323         req->__data_len += bio->bi_size;
1324         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1325
1326         drive_stat_acct(req, 0);
1327         return true;
1328 }
1329
1330 static bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q,
1331                                     struct request *req, struct bio *bio)
1332 {
1333         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1334
1335         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1336                 return false;
1337
1338         trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1339
1340         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1341                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1342
1343         bio->bi_next = req->bio;
1344         req->bio = bio;
1345
1346         /*
1347          * may not be valid. if the low level driver said
1348          * it didn't need a bounce buffer then it better
1349          * not touch req->buffer either...
1350          */
1351         req->buffer = bio_data(bio);
1352         req->__sector = bio->bi_sector;
1353         req->__data_len += bio->bi_size;
1354         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1355
1356         drive_stat_acct(req, 0);
1357         return true;
1358 }
1359
1360 /**
1361  * attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1362  * @q: request_queue new bio is being queued at
1363  * @bio: new bio being queued
1364  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1365  *
1366  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1367  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1368  * otherwise %false.
1369  *
1370  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1371  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1372  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1373  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1374  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1375  * merging parameters without querying the elevator.
1376  */
1377 static bool attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1378                                unsigned int *request_count)
1379 {
1380         struct blk_plug *plug;
1381         struct request *rq;
1382         bool ret = false;
1383
1384         plug = current->plug;
1385         if (!plug)
1386                 goto out;
1387         *request_count = 0;
1388
1389         list_for_each_entry_reverse(rq, &plug->list, queuelist) {
1390                 int el_ret;
1391
1392                 if (rq->q == q)
1393                         (*request_count)++;
1394
1395                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1396                         continue;
1397
1398                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1399                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1400                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1401                         if (ret)
1402                                 break;
1403                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1404                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1405                         if (ret)
1406                                 break;
1407                 }
1408         }
1409 out:
1410         return ret;
1411 }
1412
1413 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1414 {
1415         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1416
1417         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1418         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1419                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1420
1421         req->errors = 0;
1422         req->__sector = bio->bi_sector;
1423         req->ioprio = bio_prio(bio);
1424         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1425 }
1426
1427 void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1428 {
1429         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1430         struct blk_plug *plug;
1431         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1432         struct request *req;
1433         unsigned int request_count = 0;
1434
1435         /*
1436          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1437          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1438          * ISA dma in theory)
1439          */
1440         blk_queue_bounce(q, &bio);
1441
1442         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1443                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1444                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1445                 goto get_rq;
1446         }
1447
1448         /*
1449          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1450          * any locks.
1451          */
1452         if (attempt_plug_merge(q, bio, &request_count))
1453                 return;
1454
1455         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1456
1457         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1458         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1459                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1460                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1461                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1462                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1463                         goto out_unlock;
1464                 }
1465         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1466                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1467                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1468                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1469                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1470                         goto out_unlock;
1471                 }
1472         }
1473
1474 get_rq:
1475         /*
1476          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1477          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1478          * rq allocator and io schedulers.
1479          */
1480         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1481         if (sync)
1482                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1483
1484         /*
1485          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1486          * Returns with the queue unlocked.
1487          */
1488         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1489         if (unlikely(!req)) {
1490                 bio_endio(bio, -ENODEV);        /* @q is dead */
1491                 goto out_unlock;
1492         }
1493
1494         /*
1495          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1496          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1497          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1498          * often, and the elevators are able to handle it.
1499          */
1500         init_request_from_bio(req, bio);
1501
1502         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1503                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1504
1505         plug = current->plug;
1506         if (plug) {
1507                 /*
1508                  * If this is the first request added after a plug, fire
1509                  * of a plug trace. If others have been added before, check
1510                  * if we have multiple devices in this plug. If so, make a
1511                  * note to sort the list before dispatch.
1512                  */
1513                 if (list_empty(&plug->list))
1514                         trace_block_plug(q);
1515                 else {
1516                         if (!plug->should_sort) {
1517                                 struct request *__rq;
1518
1519                                 __rq = list_entry_rq(plug->list.prev);
1520                                 if (__rq->q != q)
1521                                         plug->should_sort = 1;
1522                         }
1523                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1524                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1525                                 trace_block_plug(q);
1526                         }
1527                 }
1528                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1529                 drive_stat_acct(req, 1);
1530         } else {
1531                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1532                 add_acct_request(q, req, where);
1533                 __blk_run_queue(q);
1534 out_unlock:
1535                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1536         }
1537 }
1538 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bio);       /* for device mapper only */
1539
1540 /*
1541  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1542  */
1543 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1544 {
1545         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1546
1547         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1548                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1549
1550                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1551                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1552
1553                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1554                                       bdev->bd_dev,
1555                                       bio->bi_sector - p->start_sect);
1556         }
1557 }
1558
1559 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1560 {
1561         char b[BDEVNAME_SIZE];
1562
1563         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1564         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1565                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1566                         bio->bi_rw,
1567                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1568                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1569
1570         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1571 }
1572
1573 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1574
1575 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1576
1577 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1578 {
1579         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1580 }
1581 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1582
1583 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1584 {
1585         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1586 }
1587
1588 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1589 {
1590         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1591                                                 NULL, &fail_make_request);
1592
1593         return IS_ERR(dir) ? PTR_ERR(dir) : 0;
1594 }
1595
1596 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1597
1598 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1599
1600 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1601                                         unsigned int bytes)
1602 {
1603         return false;
1604 }
1605
1606 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1607
1608 /*
1609  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1610  */
1611 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1612 {
1613         sector_t maxsector;
1614
1615         if (!nr_sectors)
1616                 return 0;
1617
1618         /* Test device or partition size, when known. */
1619         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1620         if (maxsector) {
1621                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1622
1623                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1624                         /*
1625                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1626                          * without checking the size of the device, e.g., when
1627                          * mounting a device.
1628                          */
1629                         handle_bad_sector(bio);
1630                         return 1;
1631                 }
1632         }
1633
1634         return 0;
1635 }
1636
1637 static noinline_for_stack bool
1638 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1639 {
1640         struct request_queue *q;
1641         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1642         int err = -EIO;
1643         char b[BDEVNAME_SIZE];
1644         struct hd_struct *part;
1645
1646         might_sleep();
1647
1648         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1649                 goto end_io;
1650
1651         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1652         if (unlikely(!q)) {
1653                 printk(KERN_ERR
1654                        "generic_make_request: Trying to access "
1655                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1656                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1657                         (long long) bio->bi_sector);
1658                 goto end_io;
1659         }
1660
1661         if (likely(bio_is_rw(bio) &&
1662                    nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1663                 printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1664                        bdevname(bio->bi_bdev, b),
1665                        bio_sectors(bio),
1666                        queue_max_hw_sectors(q));
1667                 goto end_io;
1668         }
1669
1670         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1671         if (should_fail_request(part, bio->bi_size) ||
1672             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1673                                 bio->bi_size))
1674                 goto end_io;
1675
1676         /*
1677          * If this device has partitions, remap block n
1678          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1679          */
1680         blk_partition_remap(bio);
1681
1682         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1683                 goto end_io;
1684
1685         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1686                 goto end_io;
1687
1688         /*
1689          * Filter flush bio's early so that make_request based
1690          * drivers without flush support don't have to worry
1691          * about them.
1692          */
1693         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1694                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1695                 if (!nr_sectors) {
1696                         err = 0;
1697                         goto end_io;
1698                 }
1699         }
1700
1701         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1702             (!blk_queue_discard(q) ||
1703              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1704                 err = -EOPNOTSUPP;
1705                 goto end_io;
1706         }
1707
1708         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1709                 err = -EOPNOTSUPP;
1710                 goto end_io;
1711         }
1712
1713         /*
1714          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1715          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1716          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1717          * layer knows how to live with it.
1718          */
1719         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1720
1721         if (blk_throtl_bio(q, bio))
1722                 return false;   /* throttled, will be resubmitted later */
1723
1724         trace_block_bio_queue(q, bio);
1725         return true;
1726
1727 end_io:
1728         bio_endio(bio, err);
1729         return false;
1730 }
1731
1732 /**
1733  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1734  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1735  *
1736  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1737  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1738  * to be done.
1739  *
1740  * generic_make_request() does not return any status.  The
1741  * success/failure status of the request, along with notification of
1742  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1743  * function described (one day) else where.
1744  *
1745  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1746  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1747  * set to describe the device address, and the
1748  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1749  * completion notification should be signaled.
1750  *
1751  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1752  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1753  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1754  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1755  */
1756 void generic_make_request(struct bio *bio)
1757 {
1758         struct bio_list bio_list_on_stack;
1759
1760         if (!generic_make_request_checks(bio))
1761                 return;
1762
1763         /*
1764          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1765          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1766          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1767          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1768          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1769          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1770          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1771          * should be added at the tail
1772          */
1773         if (current->bio_list) {
1774                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1775                 return;
1776         }
1777
1778         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1779          * explanation.
1780          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1781          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1782          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1783          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1784          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1785          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1786          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1787          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1788          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1789          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1790          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1791          */
1792         BUG_ON(bio->bi_next);
1793         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1794         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1795         do {
1796                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1797
1798                 q->make_request_fn(q, bio);
1799
1800                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1801         } while (bio);
1802         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1803 }
1804 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1805
1806 /**
1807  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1808  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1809  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1810  *
1811  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1812  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1813  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1814  *
1815  */
1816 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1817 {
1818         bio->bi_rw |= rw;
1819
1820         /*
1821          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1822          * go through the normal accounting stuff before submission.
1823          */
1824         if (bio_has_data(bio)) {
1825                 unsigned int count;
1826
1827                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
1828                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
1829                 else
1830                         count = bio_sectors(bio);
1831
1832                 if (rw & WRITE) {
1833                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1834                 } else {
1835                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1836                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1837                 }
1838
1839                 if (unlikely(block_dump)) {
1840                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1841                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1842                         current->comm, task_pid_nr(current),
1843                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1844                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1845                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1846                                 count);
1847                 }
1848         }
1849
1850         generic_make_request(bio);
1851 }
1852 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1853
1854 /**
1855  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1856  * @q:  the queue
1857  * @rq: the request being checked
1858  *
1859  * Description:
1860  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1861  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1862  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1863  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1864  *    the insertion using this generic function.
1865  *
1866  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1867  *    in some cases below, so export this function.
1868  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1869  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1870  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1871  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1872  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1873  *    when submitting requests.
1874  */
1875 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1876 {
1877         if (!rq_mergeable(rq))
1878                 return 0;
1879
1880         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
1881                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1882                 return -EIO;
1883         }
1884
1885         /*
1886          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1887          * may differ from that of other stacking queues.
1888          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1889          * limitation.
1890          */
1891         blk_recalc_rq_segments(rq);
1892         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1893                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1894                 return -EIO;
1895         }
1896
1897         return 0;
1898 }
1899 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1900
1901 /**
1902  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1903  * @q:  the queue to submit the request
1904  * @rq: the request being queued
1905  */
1906 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1907 {
1908         unsigned long flags;
1909         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
1910
1911         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1912                 return -EIO;
1913
1914         if (rq->rq_disk &&
1915             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1916                 return -EIO;
1917
1918         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1919         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1920                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1921                 return -ENODEV;
1922         }
1923
1924         /*
1925          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1926          * because it will be linked to another request_queue
1927          */
1928         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1929
1930         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
1931                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1932
1933         add_acct_request(q, rq, where);
1934         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
1935                 __blk_run_queue(q);
1936         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1937
1938         return 0;
1939 }
1940 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1941
1942 /**
1943  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1944  * @rq: request to examine
1945  *
1946  * Description:
1947  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1948  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1949  *     can be failed from the beginning of the request without
1950  *     crossing into area which need to be retried further.
1951  *
1952  * Return:
1953  *     The number of bytes to fail.
1954  *
1955  * Context:
1956  *     queue_lock must be held.
1957  */
1958 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1959 {
1960         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1961         unsigned int bytes = 0;
1962         struct bio *bio;
1963
1964         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1965                 return blk_rq_bytes(rq);
1966
1967         /*
1968          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1969          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1970          * which have all the failfast bits that the first one has -
1971          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1972          * one.
1973          */
1974         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1975                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1976                         break;
1977                 bytes += bio->bi_size;
1978         }
1979
1980         /* this could lead to infinite loop */
1981         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1982         return bytes;
1983 }
1984 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1985
1986 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1987 {
1988         if (blk_do_io_stat(req)) {
1989                 const int rw = rq_data_dir(req);
1990                 struct hd_struct *part;
1991                 int cpu;
1992
1993                 cpu = part_stat_lock();
1994                 part = req->part;
1995                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1996                 part_stat_unlock();
1997         }
1998 }
1999
2000 static void blk_account_io_done(struct request *req)
2001 {
2002         /*
2003          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2004          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2005          * containing request is enough.
2006          */
2007         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2008                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2009                 const int rw = rq_data_dir(req);
2010                 struct hd_struct *part;
2011                 int cpu;
2012
2013                 cpu = part_stat_lock();
2014                 part = req->part;
2015
2016                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2017                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2018                 part_round_stats(cpu, part);
2019                 part_dec_in_flight(part, rw);
2020
2021                 hd_struct_put(part);
2022                 part_stat_unlock();
2023         }
2024 }
2025
2026 /**
2027  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2028  * @q: request queue to peek at
2029  *
2030  * Description:
2031  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2032  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2033  *     processing it.
2034  *
2035  * Return:
2036  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2037  *     otherwise.
2038  *
2039  * Context:
2040  *     queue_lock must be held.
2041  */
2042 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2043 {
2044         struct request *rq;
2045         int ret;
2046
2047         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2048                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2049                         /*
2050                          * This is the first time the device driver
2051                          * sees this request (possibly after
2052                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2053                          */
2054                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2055                                 elv_activate_rq(q, rq);
2056
2057                         /*
2058                          * just mark as started even if we don't start
2059                          * it, a request that has been delayed should
2060                          * not be passed by new incoming requests
2061                          */
2062                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2063                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2064                 }
2065
2066                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2067                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2068                         q->boundary_rq = NULL;
2069                 }
2070
2071                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2072                         break;
2073
2074                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2075                         /*
2076                          * make sure space for the drain appears we
2077                          * know we can do this because max_hw_segments
2078                          * has been adjusted to be one fewer than the
2079                          * device can handle
2080                          */
2081                         rq->nr_phys_segments++;
2082                 }
2083
2084                 if (!q->prep_rq_fn)
2085                         break;
2086
2087                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2088                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2089                         break;
2090                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2091                         /*
2092                          * the request may have been (partially) prepped.
2093                          * we need to keep this request in the front to
2094                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2095                          * prevent other fs requests from passing this one.
2096                          */
2097                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2098                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2099                                 /*
2100                                  * remove the space for the drain we added
2101                                  * so that we don't add it again
2102                                  */
2103                                 --rq->nr_phys_segments;
2104                         }
2105
2106                         rq = NULL;
2107                         break;
2108                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2109                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2110                         /*
2111                          * Mark this request as started so we don't trigger
2112                          * any debug logic in the end I/O path.
2113                          */
2114                         blk_start_request(rq);
2115                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2116                 } else {
2117                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2118                         break;
2119                 }
2120         }
2121
2122         return rq;
2123 }
2124 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2125
2126 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2127 {
2128         struct request_queue *q = rq->q;
2129
2130         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2131         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2132
2133         list_del_init(&rq->queuelist);
2134
2135         /*
2136          * the time frame between a request being removed from the lists
2137          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2138          * the driver side.
2139          */
2140         if (blk_account_rq(rq)) {
2141                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2142                 set_io_start_time_ns(rq);
2143         }
2144 }
2145
2146 /**
2147  * blk_start_request - start request processing on the driver
2148  * @req: request to dequeue
2149  *
2150  * Description:
2151  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2152  *     request to the driver.
2153  *
2154  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2155  *     call blk_dequeue_request().
2156  *
2157  * Context:
2158  *     queue_lock must be held.
2159  */
2160 void blk_start_request(struct request *req)
2161 {
2162         blk_dequeue_request(req);
2163
2164         /*
2165          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2166          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2167          */
2168         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2169         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2170                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2171
2172         blk_add_timer(req);
2173 }
2174 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2175
2176 /**
2177  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2178  * @q: request queue to fetch a request from
2179  *
2180  * Description:
2181  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2182  *     return and LLD can start processing it immediately.
2183  *
2184  * Return:
2185  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2186  *     otherwise.
2187  *
2188  * Context:
2189  *     queue_lock must be held.
2190  */
2191 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2192 {
2193         struct request *rq;
2194
2195         rq = blk_peek_request(q);
2196         if (rq)
2197                 blk_start_request(rq);
2198         return rq;
2199 }
2200 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2201
2202 /**
2203  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2204  * @req:      the request being processed
2205  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2206  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2207  *
2208  * Description:
2209  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2210  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2211  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2212  *
2213  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2214  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2215  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2216  *
2217  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2218  *     %false return from this function.
2219  *
2220  * Return:
2221  *     %false - this request doesn't have any more data
2222  *     %true  - this request has more data
2223  **/
2224 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2225 {
2226         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2227         struct bio *bio;
2228
2229         if (!req->bio)
2230                 return false;
2231
2232         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2233
2234         /*
2235          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2236          * and each partial completion should be handled separately.
2237          * Reset per-request error on each partial completion.
2238          *
2239          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2240          * low level drivers do what they see fit.
2241          */
2242         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2243                 req->errors = 0;
2244
2245         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2246             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2247                 char *error_type;
2248
2249                 switch (error) {
2250                 case -ENOLINK:
2251                         error_type = "recoverable transport";
2252                         break;
2253                 case -EREMOTEIO:
2254                         error_type = "critical target";
2255                         break;
2256                 case -EBADE:
2257                         error_type = "critical nexus";
2258                         break;
2259                 case -EIO:
2260                 default:
2261                         error_type = "I/O";
2262                         break;
2263                 }
2264                 printk_ratelimited(KERN_ERR "end_request: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2265                                    error_type, req->rq_disk ?
2266                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2267                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2268
2269         }
2270
2271         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2272
2273         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2274         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2275                 int nbytes;
2276
2277                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2278                         req->bio = bio->bi_next;
2279                         nbytes = bio->bi_size;
2280                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2281                         next_idx = 0;
2282                         bio_nbytes = 0;
2283                 } else {
2284                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2285
2286                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2287                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2288                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2289                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2290                                 break;
2291                         }
2292
2293                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2294                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2295
2296                         /*
2297                          * not a complete bvec done
2298                          */
2299                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2300                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2301                                 total_bytes += nr_bytes;
2302                                 break;
2303                         }
2304
2305                         /*
2306                          * advance to the next vector
2307                          */
2308                         next_idx++;
2309                         bio_nbytes += nbytes;
2310                 }
2311
2312                 total_bytes += nbytes;
2313                 nr_bytes -= nbytes;
2314
2315                 bio = req->bio;
2316                 if (bio) {
2317                         /*
2318                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2319                          */
2320                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2321                                 break;
2322                 }
2323         }
2324
2325         /*
2326          * completely done
2327          */
2328         if (!req->bio) {
2329                 /*
2330                  * Reset counters so that the request stacking driver
2331                  * can find how many bytes remain in the request
2332                  * later.
2333                  */
2334                 req->__data_len = 0;
2335                 return false;
2336         }
2337
2338         /*
2339          * if the request wasn't completed, update state
2340          */
2341         if (bio_nbytes) {
2342                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2343                 bio->bi_idx += next_idx;
2344                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2345                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2346         }
2347
2348         req->__data_len -= total_bytes;
2349         req->buffer = bio_data(req->bio);
2350
2351         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2352         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2353                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2354
2355         /* mixed attributes always follow the first bio */
2356         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2357                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2358                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2359         }
2360
2361         /*
2362          * If total number of sectors is less than the first segment
2363          * size, something has gone terribly wrong.
2364          */
2365         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2366                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2367                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2368         }
2369
2370         /* recalculate the number of segments */
2371         blk_recalc_rq_segments(req);
2372
2373         return true;
2374 }
2375 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2376
2377 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2378                                     unsigned int nr_bytes,
2379                                     unsigned int bidi_bytes)
2380 {
2381         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2382                 return true;
2383
2384         /* Bidi request must be completed as a whole */
2385         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2386             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2387                 return true;
2388
2389         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2390                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2391
2392         return false;
2393 }
2394
2395 /**
2396  * blk_unprep_request - unprepare a request
2397  * @req:        the request
2398  *
2399  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2400  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2401  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2402  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2403  * lock is held when calling this.
2404  */
2405 void blk_unprep_request(struct request *req)
2406 {
2407         struct request_queue *q = req->q;
2408
2409         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2410         if (q->unprep_rq_fn)
2411                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2412 }
2413 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2414
2415 /*
2416  * queue lock must be held
2417  */
2418 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2419 {
2420         if (blk_rq_tagged(req))
2421                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2422
2423         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2424
2425         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2426                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2427
2428         blk_delete_timer(req);
2429
2430         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2431                 blk_unprep_request(req);
2432
2433
2434         blk_account_io_done(req);
2435
2436         if (req->end_io)
2437                 req->end_io(req, error);
2438         else {
2439                 if (blk_bidi_rq(req))
2440                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2441
2442                 __blk_put_request(req->q, req);
2443         }
2444 }
2445
2446 /**
2447  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2448  * @rq:         the request to complete
2449  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2450  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2451  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2452  *
2453  * Description:
2454  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2455  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2456  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2457  *     just ignored.
2458  *
2459  * Return:
2460  *     %false - we are done with this request
2461  *     %true  - still buffers pending for this request
2462  **/
2463 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2464                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2465 {
2466         struct request_queue *q = rq->q;
2467         unsigned long flags;
2468
2469         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2470                 return true;
2471
2472         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2473         blk_finish_request(rq, error);
2474         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2475
2476         return false;
2477 }
2478
2479 /**
2480  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2481  * @rq:         the request to complete
2482  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2483  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2484  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2485  *
2486  * Description:
2487  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2488  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2489  *
2490  * Return:
2491  *     %false - we are done with this request
2492  *     %true  - still buffers pending for this request
2493  **/
2494 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2495                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2496 {
2497         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2498                 return true;
2499
2500         blk_finish_request(rq, error);
2501
2502         return false;
2503 }
2504
2505 /**
2506  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2507  * @rq:       the request being processed
2508  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2509  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2510  *
2511  * Description:
2512  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2513  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2514  *
2515  * Return:
2516  *     %false - we are done with this request
2517  *     %true  - still buffers pending for this request
2518  **/
2519 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2520 {
2521         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2522 }
2523 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2524
2525 /**
2526  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2527  * @rq: the request to finish
2528  * @error: %0 for success, < %0 for error
2529  *
2530  * Description:
2531  *     Completely finish @rq.
2532  */
2533 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2534 {
2535         bool pending;
2536         unsigned int bidi_bytes = 0;
2537
2538         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2539                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2540
2541         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2542         BUG_ON(pending);
2543 }
2544 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2545
2546 /**
2547  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2548  * @rq: the request to finish the current chunk for
2549  * @error: %0 for success, < %0 for error
2550  *
2551  * Description:
2552  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2553  *
2554  * Return:
2555  *     %false - we are done with this request
2556  *     %true  - still buffers pending for this request
2557  */
2558 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2559 {
2560         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2561 }
2562 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2563
2564 /**
2565  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2566  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2567  * @error: must be negative errno
2568  *
2569  * Description:
2570  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2571  *
2572  * Return:
2573  *     %false - we are done with this request
2574  *     %true  - still buffers pending for this request
2575  */
2576 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2577 {
2578         WARN_ON(error >= 0);
2579         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2582
2583 /**
2584  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2585  * @rq:       the request being processed
2586  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2587  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2588  *
2589  * Description:
2590  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2591  *
2592  * Return:
2593  *     %false - we are done with this request
2594  *     %true  - still buffers pending for this request
2595  **/
2596 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2597 {
2598         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2599 }
2600 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2601
2602 /**
2603  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2604  * @rq: the request to finish
2605  * @error: %0 for success, < %0 for error
2606  *
2607  * Description:
2608  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2609  */
2610 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2611 {
2612         bool pending;
2613         unsigned int bidi_bytes = 0;
2614
2615         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2616                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2617
2618         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2619         BUG_ON(pending);
2620 }
2621 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2622
2623 /**
2624  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2625  * @rq: the request to finish the current chunk for
2626  * @error: %0 for success, < %0 for error
2627  *
2628  * Description:
2629  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2630  *     be called with queue lock held.
2631  *
2632  * Return:
2633  *     %false - we are done with this request
2634  *     %true  - still buffers pending for this request
2635  */
2636 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2637 {
2638         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2639 }
2640 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2641
2642 /**
2643  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2644  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2645  * @error: must be negative errno
2646  *
2647  * Description:
2648  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2649  *     with queue lock held.
2650  *
2651  * Return:
2652  *     %false - we are done with this request
2653  *     %true  - still buffers pending for this request
2654  */
2655 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2656 {
2657         WARN_ON(error >= 0);
2658         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2659 }
2660 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2661
2662 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2663                      struct bio *bio)
2664 {
2665         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2666         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2667
2668         if (bio_has_data(bio)) {
2669                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2670                 rq->buffer = bio_data(bio);
2671         }
2672         rq->__data_len = bio->bi_size;
2673         rq->bio = rq->biotail = bio;
2674
2675         if (bio->bi_bdev)
2676                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2677 }
2678
2679 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2680 /**
2681  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2682  * @rq: the request to be flushed
2683  *
2684  * Description:
2685  *     Flush all pages in @rq.
2686  */
2687 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2688 {
2689         struct req_iterator iter;
2690         struct bio_vec *bvec;
2691
2692         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2693                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2694 }
2695 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2696 #endif
2697
2698 /**
2699  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2700  * @q : the queue of the device being checked
2701  *
2702  * Description:
2703  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2704  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2705  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2706  *
2707  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2708  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2709  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2710  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2711  *    on burst I/O load.
2712  *
2713  * Return:
2714  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2715  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2716  */
2717 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2718 {
2719         if (q->lld_busy_fn)
2720                 return q->lld_busy_fn(q);
2721
2722         return 0;
2723 }
2724 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2725
2726 /**
2727  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2728  * @rq: the clone request to be cleaned up
2729  *
2730  * Description:
2731  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2732  */
2733 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2734 {
2735         struct bio *bio;
2736
2737         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2738                 rq->bio = bio->bi_next;
2739
2740                 bio_put(bio);
2741         }
2742 }
2743 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2744
2745 /*
2746  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2747  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2748  */
2749 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2750 {
2751         dst->cpu = src->cpu;
2752         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2753         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2754         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2755         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2756         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2757         dst->ioprio = src->ioprio;
2758         dst->extra_len = src->extra_len;
2759 }
2760
2761 /**
2762  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2763  * @rq: the request to be setup
2764  * @rq_src: original request to be cloned
2765  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2766  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2767  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2768  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2769  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2770  *
2771  * Description:
2772  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2773  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2774  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2775  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2776  *     and the cloned bios just point same pages.
2777  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2778  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2779  */
2780 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2781                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2782                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2783                       void *data)
2784 {
2785         struct bio *bio, *bio_src;
2786
2787         if (!bs)
2788                 bs = fs_bio_set;
2789
2790         blk_rq_init(NULL, rq);
2791
2792         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2793                 bio = bio_clone_bioset(bio_src, gfp_mask, bs);
2794                 if (!bio)
2795                         goto free_and_out;
2796
2797                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2798                         goto free_and_out;
2799
2800                 if (rq->bio) {
2801                         rq->biotail->bi_next = bio;
2802                         rq->biotail = bio;
2803                 } else
2804                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2805         }
2806
2807         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2808
2809         return 0;
2810
2811 free_and_out:
2812         if (bio)
2813                 bio_put(bio);
2814         blk_rq_unprep_clone(rq);
2815
2816         return -ENOMEM;
2817 }
2818 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2819
2820 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2821 {
2822         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2823 }
2824 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2825
2826 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2827                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2828 {
2829         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2830 }
2831 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2832
2833 #define PLUG_MAGIC      0x91827364
2834
2835 /**
2836  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
2837  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
2838  *
2839  * Description:
2840  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
2841  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
2842  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
2843  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
2844  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
2845  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
2846  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
2847  *   this kind of deadlock.
2848  */
2849 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2850 {
2851         struct task_struct *tsk = current;
2852
2853         plug->magic = PLUG_MAGIC;
2854         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2855         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
2856         plug->should_sort = 0;
2857
2858         /*
2859          * If this is a nested plug, don't actually assign it. It will be
2860          * flushed on its own.
2861          */
2862         if (!tsk->plug) {
2863                 /*
2864                  * Store ordering should not be needed here, since a potential
2865                  * preempt will imply a full memory barrier
2866                  */
2867                 tsk->plug = plug;
2868         }
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
2871
2872 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
2873 {
2874         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
2875         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
2876
2877         return !(rqa->q < rqb->q ||
2878                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
2879 }
2880
2881 /*
2882  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
2883  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
2884  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
2885  * plugger did not intend it.
2886  */
2887 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
2888                             bool from_schedule)
2889         __releases(q->queue_lock)
2890 {
2891         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
2892
2893         /*
2894          * Don't mess with a dying queue.
2895          */
2896         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2897                 spin_unlock(q->queue_lock);
2898                 return;
2899         }
2900
2901         /*
2902          * If we are punting this to kblockd, then we can safely drop
2903          * the queue_lock before waking kblockd (which needs to take
2904          * this lock).
2905          */
2906         if (from_schedule) {
2907                 spin_unlock(q->queue_lock);
2908                 blk_run_queue_async(q);
2909         } else {
2910                 __blk_run_queue(q);
2911                 spin_unlock(q->queue_lock);
2912         }
2913
2914 }
2915
2916 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2917 {
2918         LIST_HEAD(callbacks);
2919
2920         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
2921                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
2922
2923                 while (!list_empty(&callbacks)) {
2924                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
2925                                                           struct blk_plug_cb,
2926                                                           list);
2927                         list_del(&cb->list);
2928                         cb->callback(cb, from_schedule);
2929                 }
2930         }
2931 }
2932
2933 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
2934                                       int size)
2935 {
2936         struct blk_plug *plug = current->plug;
2937         struct blk_plug_cb *cb;
2938
2939         if (!plug)
2940                 return NULL;
2941
2942         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
2943                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
2944                         return cb;
2945
2946         /* Not currently on the callback list */
2947         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
2948         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
2949         if (cb) {
2950                 cb->data = data;
2951                 cb->callback = unplug;
2952                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
2953         }
2954         return cb;
2955 }
2956 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
2957
2958 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2959 {
2960         struct request_queue *q;
2961         unsigned long flags;
2962         struct request *rq;
2963         LIST_HEAD(list);
2964         unsigned int depth;
2965
2966         BUG_ON(plug->magic != PLUG_MAGIC);
2967
2968         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
2969         if (list_empty(&plug->list))
2970                 return;
2971
2972         list_splice_init(&plug->list, &list);
2973
2974         if (plug->should_sort) {
2975                 list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
2976                 plug->should_sort = 0;
2977         }
2978
2979         q = NULL;
2980         depth = 0;
2981
2982         /*
2983          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
2984          * queue lock we have to take.
2985          */
2986         local_irq_save(flags);
2987         while (!list_empty(&list)) {
2988                 rq = list_entry_rq(list.next);
2989                 list_del_init(&rq->queuelist);
2990                 BUG_ON(!rq->q);
2991                 if (rq->q != q) {
2992                         /*
2993                          * This drops the queue lock
2994                          */
2995                         if (q)
2996                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
2997                         q = rq->q;
2998                         depth = 0;
2999                         spin_lock(q->queue_lock);
3000                 }
3001
3002                 /*
3003                  * Short-circuit if @q is dead
3004                  */
3005                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3006                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3007                         continue;
3008                 }
3009
3010                 /*
3011                  * rq is already accounted, so use raw insert
3012                  */
3013                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3014                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3015                 else
3016                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3017
3018                 depth++;
3019         }
3020
3021         /*
3022          * This drops the queue lock
3023          */
3024         if (q)
3025                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3026
3027         local_irq_restore(flags);
3028 }
3029
3030 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3031 {
3032         blk_flush_plug_list(plug, false);
3033
3034         if (plug == current->plug)
3035                 current->plug = NULL;
3036 }
3037 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3038
3039 int __init blk_dev_init(void)
3040 {
3041         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3042                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
3043
3044         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3045         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3046                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3047         if (!kblockd_workqueue)
3048                 panic("Failed to create kblockd\n");
3049
3050         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3051                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3052
3053         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3054                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3055
3056         return 0;
3057 }