Merge branch 'v2.6.36-rc8' into for-2.6.37/barrier
[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
31 #define CREATE_TRACE_POINTS
32 #include <trace/events/block.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_remap);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
39
40 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
41
42 /*
43  * For the allocated request tables
44  */
45 static struct kmem_cache *request_cachep;
46
47 /*
48  * For queue allocation
49  */
50 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
51
52 /*
53  * Controlling structure to kblockd
54  */
55 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
56
57 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
58 {
59         struct hd_struct *part;
60         int rw = rq_data_dir(rq);
61         int cpu;
62
63         if (!blk_do_io_stat(rq))
64                 return;
65
66         cpu = part_stat_lock();
67         part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
68
69         if (!new_io)
70                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
71         else {
72                 part_round_stats(cpu, part);
73                 part_inc_in_flight(part, rw);
74         }
75
76         part_stat_unlock();
77 }
78
79 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
80 {
81         int nr;
82
83         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
84         if (nr > q->nr_requests)
85                 nr = q->nr_requests;
86         q->nr_congestion_on = nr;
87
88         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
89         if (nr < 1)
90                 nr = 1;
91         q->nr_congestion_off = nr;
92 }
93
94 /**
95  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
96  * @bdev:       device
97  *
98  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
99  * backing_dev_info
100  *
101  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
102  */
103 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
104 {
105         struct backing_dev_info *ret = NULL;
106         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
107
108         if (q)
109                 ret = &q->backing_dev_info;
110         return ret;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
113
114 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
115 {
116         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
117
118         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
119         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
120         rq->cpu = -1;
121         rq->q = q;
122         rq->__sector = (sector_t) -1;
123         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
124         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
125         rq->cmd = rq->__cmd;
126         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
127         rq->tag = -1;
128         rq->ref_count = 1;
129         rq->start_time = jiffies;
130         set_start_time_ns(rq);
131 }
132 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
133
134 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
135                           unsigned int nbytes, int error)
136 {
137         struct request_queue *q = rq->q;
138
139         if (&q->flush_rq != rq) {
140                 if (error)
141                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
142                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
143                         error = -EIO;
144
145                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
146                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
147                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
148                         nbytes = bio->bi_size;
149                 }
150
151                 if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
152                         set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
153
154                 bio->bi_size -= nbytes;
155                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
156
157                 if (bio_integrity(bio))
158                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
159
160                 if (bio->bi_size == 0)
161                         bio_endio(bio, error);
162         } else {
163                 /*
164                  * Okay, this is the sequenced flush request in
165                  * progress, just record the error;
166                  */
167                 if (error && !q->flush_err)
168                         q->flush_err = error;
169         }
170 }
171
172 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
173 {
174         int bit;
175
176         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
177                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
178                 rq->cmd_flags);
179
180         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
181                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
182                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
183         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
184                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
185
186         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
187                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
188                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
189                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
190                 printk("\n");
191         }
192 }
193 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
194
195 /*
196  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
197  * force the transfer to start only after we have put all the requests
198  * on the list.
199  *
200  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
201  * with the queue lock held.
202  */
203 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
204 {
205         WARN_ON(!irqs_disabled());
206
207         /*
208          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
209          * which will restart the queueing
210          */
211         if (blk_queue_stopped(q))
212                 return;
213
214         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
215                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
216                 trace_block_plug(q);
217         }
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
220
221 /**
222  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
223  * @q:    The &struct request_queue to plug
224  *
225  * Description:
226  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
227  *   interrupts.
228  **/
229 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
230 {
231         unsigned long flags;
232
233         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
234         blk_plug_device(q);
235         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
236 }
237 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
238
239 /*
240  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
241  * queue lock held and interrupts disabled.
242  */
243 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
244 {
245         WARN_ON(!irqs_disabled());
246
247         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
248                 return 0;
249
250         del_timer(&q->unplug_timer);
251         return 1;
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
254
255 /*
256  * remove the plug and let it rip..
257  */
258 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
259 {
260         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
261                 return;
262         if (!blk_remove_plug(q) && !blk_queue_nonrot(q))
263                 return;
264
265         q->request_fn(q);
266 }
267
268 /**
269  * generic_unplug_device - fire a request queue
270  * @q:    The &struct request_queue in question
271  *
272  * Description:
273  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
274  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
275  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
276  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
277  *   transfers started.
278  **/
279 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
280 {
281         if (blk_queue_plugged(q)) {
282                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
283                 __generic_unplug_device(q);
284                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
285         }
286 }
287 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
288
289 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
290                                    struct page *page)
291 {
292         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
293
294         blk_unplug(q);
295 }
296
297 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
298 {
299         struct request_queue *q =
300                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
301
302         trace_block_unplug_io(q);
303         q->unplug_fn(q);
304 }
305
306 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
307 {
308         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
309
310         trace_block_unplug_timer(q);
311         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
312 }
313
314 void blk_unplug(struct request_queue *q)
315 {
316         /*
317          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
318          */
319         if (q->unplug_fn) {
320                 trace_block_unplug_io(q);
321                 q->unplug_fn(q);
322         }
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
325
326 /**
327  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
328  * @q:    The &struct request_queue in question
329  *
330  * Description:
331  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
332  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
333  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
334  **/
335 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
336 {
337         WARN_ON(!irqs_disabled());
338
339         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
340         __blk_run_queue(q);
341 }
342 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
343
344 /**
345  * blk_stop_queue - stop a queue
346  * @q:    The &struct request_queue in question
347  *
348  * Description:
349  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
350  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
351  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
352  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
353  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
354  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
355  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
356  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
357  **/
358 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
359 {
360         blk_remove_plug(q);
361         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
362 }
363 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
364
365 /**
366  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
367  * @q: the queue
368  *
369  * Description:
370  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
371  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
372  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
373  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
374  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
375  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
376  *     this function.
377  *
378  */
379 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
380 {
381         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
382         del_timer_sync(&q->timeout);
383         cancel_work_sync(&q->unplug_work);
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
386
387 /**
388  * __blk_run_queue - run a single device queue
389  * @q:  The queue to run
390  *
391  * Description:
392  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
393  *    held and interrupts disabled.
394  *
395  */
396 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
397 {
398         blk_remove_plug(q);
399
400         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
401                 return;
402
403         if (elv_queue_empty(q))
404                 return;
405
406         /*
407          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
408          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
409          */
410         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
411                 q->request_fn(q);
412                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
413         } else {
414                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
415                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
416         }
417 }
418 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
419
420 /**
421  * blk_run_queue - run a single device queue
422  * @q: The queue to run
423  *
424  * Description:
425  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
426  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
427  */
428 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
429 {
430         unsigned long flags;
431
432         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
433         __blk_run_queue(q);
434         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
435 }
436 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
437
438 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
439 {
440         kobject_put(&q->kobj);
441 }
442
443 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
444 {
445         /*
446          * We know we have process context here, so we can be a little
447          * cautious and ensure that pending block actions on this device
448          * are done before moving on. Going into this function, we should
449          * not have processes doing IO to this device.
450          */
451         blk_sync_queue(q);
452
453         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
454         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
455         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
456         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
457
458         if (q->elevator)
459                 elevator_exit(q->elevator);
460
461         blk_put_queue(q);
462 }
463 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
464
465 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
466 {
467         struct request_list *rl = &q->rq;
468
469         if (unlikely(rl->rq_pool))
470                 return 0;
471
472         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
473         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
474         rl->elvpriv = 0;
475         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
476         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
477
478         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
479                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
480
481         if (!rl->rq_pool)
482                 return -ENOMEM;
483
484         return 0;
485 }
486
487 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
488 {
489         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
490 }
491 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
492
493 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
494 {
495         struct request_queue *q;
496         int err;
497
498         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
499                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
500         if (!q)
501                 return NULL;
502
503         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
504         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
505         q->backing_dev_info.ra_pages =
506                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
507         q->backing_dev_info.state = 0;
508         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
509         q->backing_dev_info.name = "block";
510
511         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
512         if (err) {
513                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
514                 return NULL;
515         }
516
517         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
518                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
519         init_timer(&q->unplug_timer);
520         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
521         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
522         INIT_LIST_HEAD(&q->pending_flushes);
523         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
524
525         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
526
527         mutex_init(&q->sysfs_lock);
528         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
529
530         return q;
531 }
532 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
533
534 /**
535  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
536  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
537  *        placed on the queue.
538  * @lock: Request queue spin lock
539  *
540  * Description:
541  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
542  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
543  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
544  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
545  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
546  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
547  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
548  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
549  *
550  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
551  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
552  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
553  *    get dealt with eventually.
554  *
555  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
556  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
557  *    disabling is needed for it.
558  *
559  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
560  *    it didn't succeed.
561  *
562  * Note:
563  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
564  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
565  **/
566
567 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
568 {
569         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
570 }
571 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
572
573 struct request_queue *
574 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
575 {
576         struct request_queue *uninit_q, *q;
577
578         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
579         if (!uninit_q)
580                 return NULL;
581
582         q = blk_init_allocated_queue_node(uninit_q, rfn, lock, node_id);
583         if (!q)
584                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
585
586         return q;
587 }
588 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
589
590 struct request_queue *
591 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
592                          spinlock_t *lock)
593 {
594         return blk_init_allocated_queue_node(q, rfn, lock, -1);
595 }
596 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
597
598 struct request_queue *
599 blk_init_allocated_queue_node(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
600                               spinlock_t *lock, int node_id)
601 {
602         if (!q)
603                 return NULL;
604
605         q->node = node_id;
606         if (blk_init_free_list(q))
607                 return NULL;
608
609         q->request_fn           = rfn;
610         q->prep_rq_fn           = NULL;
611         q->unprep_rq_fn         = NULL;
612         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
613         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
614         q->queue_lock           = lock;
615
616         /*
617          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
618          */
619         blk_queue_make_request(q, __make_request);
620
621         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
622
623         /*
624          * all done
625          */
626         if (!elevator_init(q, NULL)) {
627                 blk_queue_congestion_threshold(q);
628                 return q;
629         }
630
631         return NULL;
632 }
633 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue_node);
634
635 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
636 {
637         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
638                 kobject_get(&q->kobj);
639                 return 0;
640         }
641
642         return 1;
643 }
644
645 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
646 {
647         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
648                 elv_put_request(q, rq);
649         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
650 }
651
652 static struct request *
653 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
654 {
655         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
656
657         if (!rq)
658                 return NULL;
659
660         blk_rq_init(q, rq);
661
662         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
663
664         if (priv) {
665                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
666                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
667                         return NULL;
668                 }
669                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
670         }
671
672         return rq;
673 }
674
675 /*
676  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
677  * should be given priority access to a request.
678  */
679 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
680 {
681         if (!ioc)
682                 return 0;
683
684         /*
685          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
686          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
687          * lose wakeups.
688          */
689         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
690                 (ioc->nr_batch_requests > 0
691                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
692 }
693
694 /*
695  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
696  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
697  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
698  * a nice run.
699  */
700 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
701 {
702         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
703                 return;
704
705         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
706         ioc->last_waited = jiffies;
707 }
708
709 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
710 {
711         struct request_list *rl = &q->rq;
712
713         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
714                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
715
716         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
717                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
718                         wake_up(&rl->wait[sync]);
719
720                 blk_clear_queue_full(q, sync);
721         }
722 }
723
724 /*
725  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
726  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
727  */
728 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
729 {
730         struct request_list *rl = &q->rq;
731
732         rl->count[sync]--;
733         if (priv)
734                 rl->elvpriv--;
735
736         __freed_request(q, sync);
737
738         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
739                 __freed_request(q, sync ^ 1);
740 }
741
742 /*
743  * Get a free request, queue_lock must be held.
744  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
745  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
746  */
747 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
748                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
749 {
750         struct request *rq = NULL;
751         struct request_list *rl = &q->rq;
752         struct io_context *ioc = NULL;
753         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
754         int may_queue, priv;
755
756         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
757         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
758                 goto rq_starved;
759
760         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
761                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
762                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
763                         /*
764                          * The queue will fill after this allocation, so set
765                          * it as full, and mark this process as "batching".
766                          * This process will be allowed to complete a batch of
767                          * requests, others will be blocked.
768                          */
769                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
770                                 ioc_set_batching(q, ioc);
771                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
772                         } else {
773                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
774                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
775                                         /*
776                                          * The queue is full and the allocating
777                                          * process is not a "batcher", and not
778                                          * exempted by the IO scheduler
779                                          */
780                                         goto out;
781                                 }
782                         }
783                 }
784                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
785         }
786
787         /*
788          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
789          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
790          * allocated with any setting of ->nr_requests
791          */
792         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
793                 goto out;
794
795         rl->count[is_sync]++;
796         rl->starved[is_sync] = 0;
797
798         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
799         if (priv)
800                 rl->elvpriv++;
801
802         if (blk_queue_io_stat(q))
803                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
804         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
805
806         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
807         if (unlikely(!rq)) {
808                 /*
809                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
810                  * we might have messed up.
811                  *
812                  * Allocating task should really be put onto the front of the
813                  * wait queue, but this is pretty rare.
814                  */
815                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
816                 freed_request(q, is_sync, priv);
817
818                 /*
819                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
820                  * requests for this direction was pending, mark us starved
821                  * so that freeing of a request in the other direction will
822                  * notice us. another possible fix would be to split the
823                  * rq mempool into READ and WRITE
824                  */
825 rq_starved:
826                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
827                         rl->starved[is_sync] = 1;
828
829                 goto out;
830         }
831
832         /*
833          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
834          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
835          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
836          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
837          */
838         if (ioc_batching(q, ioc))
839                 ioc->nr_batch_requests--;
840
841         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
842 out:
843         return rq;
844 }
845
846 /*
847  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
848  * requests to become available.
849  *
850  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
851  */
852 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
853                                         struct bio *bio)
854 {
855         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
856         struct request *rq;
857
858         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
859         while (!rq) {
860                 DEFINE_WAIT(wait);
861                 struct io_context *ioc;
862                 struct request_list *rl = &q->rq;
863
864                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
865                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
866
867                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
868
869                 __generic_unplug_device(q);
870                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
871                 io_schedule();
872
873                 /*
874                  * After sleeping, we become a "batching" process and
875                  * will be able to allocate at least one request, and
876                  * up to a big batch of them for a small period time.
877                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
878                  */
879                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
880                 ioc_set_batching(q, ioc);
881
882                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
883                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
884
885                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
886         };
887
888         return rq;
889 }
890
891 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
892 {
893         struct request *rq;
894
895         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
896
897         spin_lock_irq(q->queue_lock);
898         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
899                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
900         } else {
901                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
902                 if (!rq)
903                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
904         }
905         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
906
907         return rq;
908 }
909 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
910
911 /**
912  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
913  * @q: target request queue
914  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
915  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
916  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
917  *
918  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
919  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
920  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
921  * the I/O transfer.
922  *
923  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
924  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
925  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
926  * are properly set accordingly)
927  *
928  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
929  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
930  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
931  * BUG.
932  *
933  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
934  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
935  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
936  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
937  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
938  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
939  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
940  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
941  */
942 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
943                                  gfp_t gfp_mask)
944 {
945         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
946
947         if (unlikely(!rq))
948                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
949
950         for_each_bio(bio) {
951                 struct bio *bounce_bio = bio;
952                 int ret;
953
954                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
955                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
956                 if (unlikely(ret)) {
957                         blk_put_request(rq);
958                         return ERR_PTR(ret);
959                 }
960         }
961
962         return rq;
963 }
964 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
965
966 /**
967  * blk_requeue_request - put a request back on queue
968  * @q:          request queue where request should be inserted
969  * @rq:         request to be inserted
970  *
971  * Description:
972  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
973  *    more, when that condition happens we need to put the request back
974  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
975  */
976 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
977 {
978         blk_delete_timer(rq);
979         blk_clear_rq_complete(rq);
980         trace_block_rq_requeue(q, rq);
981
982         if (blk_rq_tagged(rq))
983                 blk_queue_end_tag(q, rq);
984
985         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
986
987         elv_requeue_request(q, rq);
988 }
989 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
990
991 /**
992  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
993  * @q:          request queue where request should be inserted
994  * @rq:         request to be inserted
995  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
996  * @data:       private data
997  *
998  * Description:
999  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
1000  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
1001  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
1002  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
1003  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
1004  *
1005  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
1006  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
1007  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
1008  *    host that is unable to accept a particular command.
1009  */
1010 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1011                         int at_head, void *data)
1012 {
1013         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
1014         unsigned long flags;
1015
1016         /*
1017          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
1018          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
1019          * barrier
1020          */
1021         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
1022
1023         rq->special = data;
1024
1025         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1026
1027         /*
1028          * If command is tagged, release the tag
1029          */
1030         if (blk_rq_tagged(rq))
1031                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1032
1033         drive_stat_acct(rq, 1);
1034         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
1035         __blk_run_queue(q);
1036         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
1039
1040 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1041                                     unsigned long now)
1042 {
1043         if (now == part->stamp)
1044                 return;
1045
1046         if (part_in_flight(part)) {
1047                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1048                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1049                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1050         }
1051         part->stamp = now;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1056  * @cpu: cpu number for stats access
1057  * @part: target partition
1058  *
1059  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1060  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1061  * time it has been in this state for.
1062  *
1063  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1064  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1065  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1066  * function to do a round-off before returning the results when reading
1067  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1068  * the current jiffies and restarts the counters again.
1069  */
1070 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1071 {
1072         unsigned long now = jiffies;
1073
1074         if (part->partno)
1075                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1076         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1077 }
1078 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1079
1080 /*
1081  * queue lock must be held
1082  */
1083 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1084 {
1085         if (unlikely(!q))
1086                 return;
1087         if (unlikely(--req->ref_count))
1088                 return;
1089
1090         elv_completed_request(q, req);
1091
1092         /* this is a bio leak */
1093         WARN_ON(req->bio != NULL);
1094
1095         /*
1096          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1097          * it didn't come out of our reserved rq pools
1098          */
1099         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1100                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1101                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1102
1103                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1104                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1105
1106                 blk_free_request(q, req);
1107                 freed_request(q, is_sync, priv);
1108         }
1109 }
1110 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1111
1112 void blk_put_request(struct request *req)
1113 {
1114         unsigned long flags;
1115         struct request_queue *q = req->q;
1116
1117         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1118         __blk_put_request(q, req);
1119         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1120 }
1121 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1122
1123 /**
1124  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1125  * @rq: request to update
1126  * @page: page backing the payload
1127  * @len: length of the payload.
1128  *
1129  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1130  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1131  * itself.
1132  *
1133  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1134  * discard requests should ever use it.
1135  */
1136 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1137                 unsigned int len)
1138 {
1139         struct bio *bio = rq->bio;
1140
1141         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1142         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1143         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1144
1145         bio->bi_size = len;
1146         bio->bi_vcnt = 1;
1147         bio->bi_phys_segments = 1;
1148
1149         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1150         rq->nr_phys_segments = 1;
1151         rq->buffer = bio_data(bio);
1152 }
1153 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1154
1155 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1156 {
1157         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1158         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1159
1160         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1161         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1162                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1163
1164         req->errors = 0;
1165         req->__sector = bio->bi_sector;
1166         req->ioprio = bio_prio(bio);
1167         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Only disabling plugging for non-rotational devices if it does tagging
1172  * as well, otherwise we do need the proper merging
1173  */
1174 static inline bool queue_should_plug(struct request_queue *q)
1175 {
1176         return !(blk_queue_nonrot(q) && blk_queue_tagged(q));
1177 }
1178
1179 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1180 {
1181         struct request *req;
1182         int el_ret;
1183         unsigned int bytes = bio->bi_size;
1184         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1185         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1186         const bool unplug = !!(bio->bi_rw & REQ_UNPLUG);
1187         const unsigned long ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1188         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1189         int rw_flags;
1190
1191         /* REQ_HARDBARRIER is no more */
1192         if (WARN_ONCE(bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER,
1193                 "block: HARDBARRIER is deprecated, use FLUSH/FUA instead\n")) {
1194                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1195                 return 0;
1196         }
1197
1198         /*
1199          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1200          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1201          * ISA dma in theory)
1202          */
1203         blk_queue_bounce(q, &bio);
1204
1205         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1206
1207         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1208                 where = ELEVATOR_INSERT_FRONT;
1209                 goto get_rq;
1210         }
1211
1212         if (elv_queue_empty(q))
1213                 goto get_rq;
1214
1215         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1216         switch (el_ret) {
1217         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1218                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1219
1220                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1221                         break;
1222
1223                 trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1224
1225                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1226                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1227
1228                 req->biotail->bi_next = bio;
1229                 req->biotail = bio;
1230                 req->__data_len += bytes;
1231                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1232                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1233                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1234                 drive_stat_acct(req, 0);
1235                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1236                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1237                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1238                 goto out;
1239
1240         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1241                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1242
1243                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1244                         break;
1245
1246                 trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1247
1248                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff) {
1249                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1250                         req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1251                         req->cmd_flags |= ff;
1252                 }
1253
1254                 bio->bi_next = req->bio;
1255                 req->bio = bio;
1256
1257                 /*
1258                  * may not be valid. if the low level driver said
1259                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1260                  * not touch req->buffer either...
1261                  */
1262                 req->buffer = bio_data(bio);
1263                 req->__sector = bio->bi_sector;
1264                 req->__data_len += bytes;
1265                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1266                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1267                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1268                 drive_stat_acct(req, 0);
1269                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1270                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1271                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1272                 goto out;
1273
1274         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1275         default:
1276                 ;
1277         }
1278
1279 get_rq:
1280         /*
1281          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1282          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1283          * rq allocator and io schedulers.
1284          */
1285         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1286         if (sync)
1287                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1288
1289         /*
1290          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1291          * Returns with the queue unlocked.
1292          */
1293         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1294
1295         /*
1296          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1297          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1298          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1299          * often, and the elevators are able to handle it.
1300          */
1301         init_request_from_bio(req, bio);
1302
1303         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1304         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1305             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE))
1306                 req->cpu = blk_cpu_to_group(smp_processor_id());
1307         if (queue_should_plug(q) && elv_queue_empty(q))
1308                 blk_plug_device(q);
1309
1310         /* insert the request into the elevator */
1311         drive_stat_acct(req, 1);
1312         __elv_add_request(q, req, where, 0);
1313 out:
1314         if (unplug || !queue_should_plug(q))
1315                 __generic_unplug_device(q);
1316         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1317         return 0;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1322  */
1323 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1324 {
1325         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1326
1327         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1328                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1329
1330                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1331                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1332
1333                 trace_block_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1334                                     bdev->bd_dev,
1335                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1336         }
1337 }
1338
1339 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1340 {
1341         char b[BDEVNAME_SIZE];
1342
1343         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1344         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1345                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1346                         bio->bi_rw,
1347                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1348                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1349
1350         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1351 }
1352
1353 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1354
1355 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1356
1357 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1358 {
1359         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1360 }
1361 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1362
1363 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1364 {
1365         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1366
1367         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1368                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1369
1370         return 0;
1371 }
1372
1373 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1374 {
1375         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1376                                         "fail_make_request");
1377 }
1378
1379 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1380
1381 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1382
1383 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1384 {
1385         return 0;
1386 }
1387
1388 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1389
1390 /*
1391  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1392  */
1393 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1394 {
1395         sector_t maxsector;
1396
1397         if (!nr_sectors)
1398                 return 0;
1399
1400         /* Test device or partition size, when known. */
1401         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1402         if (maxsector) {
1403                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1404
1405                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1406                         /*
1407                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1408                          * without checking the size of the device, e.g., when
1409                          * mounting a device.
1410                          */
1411                         handle_bad_sector(bio);
1412                         return 1;
1413                 }
1414         }
1415
1416         return 0;
1417 }
1418
1419 /**
1420  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1421  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1422  *
1423  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1424  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1425  * to be done.
1426  *
1427  * generic_make_request() does not return any status.  The
1428  * success/failure status of the request, along with notification of
1429  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1430  * function described (one day) else where.
1431  *
1432  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1433  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1434  * set to describe the device address, and the
1435  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1436  * completion notification should be signaled.
1437  *
1438  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1439  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1440  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1441  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1442  */
1443 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1444 {
1445         struct request_queue *q;
1446         sector_t old_sector;
1447         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1448         dev_t old_dev;
1449         int err = -EIO;
1450
1451         might_sleep();
1452
1453         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1454                 goto end_io;
1455
1456         /*
1457          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1458          * still free to implement/resolve their own stacking
1459          * by explicitly returning 0)
1460          *
1461          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1462          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1463          */
1464         old_sector = -1;
1465         old_dev = 0;
1466         do {
1467                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1468
1469                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1470                 if (unlikely(!q)) {
1471                         printk(KERN_ERR
1472                                "generic_make_request: Trying to access "
1473                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1474                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1475                                 (long long) bio->bi_sector);
1476                         goto end_io;
1477                 }
1478
1479                 if (unlikely(!(bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1480                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1481                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1482                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1483                                bio_sectors(bio),
1484                                queue_max_hw_sectors(q));
1485                         goto end_io;
1486                 }
1487
1488                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1489                         goto end_io;
1490
1491                 if (should_fail_request(bio))
1492                         goto end_io;
1493
1494                 /*
1495                  * If this device has partitions, remap block n
1496                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1497                  */
1498                 blk_partition_remap(bio);
1499
1500                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1501                         goto end_io;
1502
1503                 if (old_sector != -1)
1504                         trace_block_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1505
1506                 old_sector = bio->bi_sector;
1507                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1508
1509                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1510                         goto end_io;
1511
1512                 /*
1513                  * Filter flush bio's early so that make_request based
1514                  * drivers without flush support don't have to worry
1515                  * about them.
1516                  */
1517                 if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1518                         bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1519                         if (!nr_sectors) {
1520                                 err = 0;
1521                                 goto end_io;
1522                         }
1523                 }
1524
1525                 if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1526                     (!blk_queue_discard(q) ||
1527                      ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) &&
1528                       !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1529                         err = -EOPNOTSUPP;
1530                         goto end_io;
1531                 }
1532
1533                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1534
1535                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1536         } while (ret);
1537
1538         return;
1539
1540 end_io:
1541         bio_endio(bio, err);
1542 }
1543
1544 /*
1545  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1546  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1547  * So use current->bio_list to keep a list of requests
1548  * submited by a make_request_fn function.
1549  * current->bio_list is also used as a flag to say if
1550  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1551  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1552  * then a make_request is active, and new requests should be added
1553  * at the tail
1554  */
1555 void generic_make_request(struct bio *bio)
1556 {
1557         struct bio_list bio_list_on_stack;
1558
1559         if (current->bio_list) {
1560                 /* make_request is active */
1561                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1562                 return;
1563         }
1564         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1565          * explanation.
1566          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1567          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1568          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1569          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1570          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1571          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1572          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1573          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1574          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1575          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1576          * bio_list, and call into __generic_make_request again.
1577          *
1578          * The loop was structured like this to make only one call to
1579          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1580          * inlined) and to keep the structure simple.
1581          */
1582         BUG_ON(bio->bi_next);
1583         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1584         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1585         do {
1586                 __generic_make_request(bio);
1587                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1588         } while (bio);
1589         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1590 }
1591 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1592
1593 /**
1594  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1595  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1596  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1597  *
1598  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1599  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1600  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1601  *
1602  */
1603 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1604 {
1605         int count = bio_sectors(bio);
1606
1607         bio->bi_rw |= rw;
1608
1609         /*
1610          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1611          * go through the normal accounting stuff before submission.
1612          */
1613         if (bio_has_data(bio) && !(rw & REQ_DISCARD)) {
1614                 if (rw & WRITE) {
1615                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1616                 } else {
1617                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1618                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1619                 }
1620
1621                 if (unlikely(block_dump)) {
1622                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1623                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1624                         current->comm, task_pid_nr(current),
1625                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1626                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1627                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1628                 }
1629         }
1630
1631         generic_make_request(bio);
1632 }
1633 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1634
1635 /**
1636  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1637  * @q:  the queue
1638  * @rq: the request being checked
1639  *
1640  * Description:
1641  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1642  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1643  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1644  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1645  *    the insertion using this generic function.
1646  *
1647  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1648  *    in some cases below, so export this fuction.
1649  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1650  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1651  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1652  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1653  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1654  *    when submitting requests.
1655  */
1656 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1657 {
1658         if (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)
1659                 return 0;
1660
1661         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1662             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1663                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1664                 return -EIO;
1665         }
1666
1667         /*
1668          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1669          * may differ from that of other stacking queues.
1670          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1671          * limitation.
1672          */
1673         blk_recalc_rq_segments(rq);
1674         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1675                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1676                 return -EIO;
1677         }
1678
1679         return 0;
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1682
1683 /**
1684  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1685  * @q:  the queue to submit the request
1686  * @rq: the request being queued
1687  */
1688 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1689 {
1690         unsigned long flags;
1691
1692         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1693                 return -EIO;
1694
1695 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1696         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1697             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1698                 return -EIO;
1699 #endif
1700
1701         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1702
1703         /*
1704          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1705          * because it will be linked to another request_queue
1706          */
1707         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1708
1709         drive_stat_acct(rq, 1);
1710         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1711
1712         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1713
1714         return 0;
1715 }
1716 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1717
1718 /**
1719  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1720  * @rq: request to examine
1721  *
1722  * Description:
1723  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1724  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1725  *     can be failed from the beginning of the request without
1726  *     crossing into area which need to be retried further.
1727  *
1728  * Return:
1729  *     The number of bytes to fail.
1730  *
1731  * Context:
1732  *     queue_lock must be held.
1733  */
1734 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1735 {
1736         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1737         unsigned int bytes = 0;
1738         struct bio *bio;
1739
1740         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1741                 return blk_rq_bytes(rq);
1742
1743         /*
1744          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1745          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1746          * which have all the failfast bits that the first one has -
1747          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1748          * one.
1749          */
1750         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1751                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1752                         break;
1753                 bytes += bio->bi_size;
1754         }
1755
1756         /* this could lead to infinite loop */
1757         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1758         return bytes;
1759 }
1760 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1761
1762 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1763 {
1764         if (blk_do_io_stat(req)) {
1765                 const int rw = rq_data_dir(req);
1766                 struct hd_struct *part;
1767                 int cpu;
1768
1769                 cpu = part_stat_lock();
1770                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1771                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1772                 part_stat_unlock();
1773         }
1774 }
1775
1776 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1777 {
1778         /*
1779          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1780          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1781          * containing request is enough.
1782          */
1783         if (blk_do_io_stat(req) && req != &req->q->flush_rq) {
1784                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1785                 const int rw = rq_data_dir(req);
1786                 struct hd_struct *part;
1787                 int cpu;
1788
1789                 cpu = part_stat_lock();
1790                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1791
1792                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1793                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1794                 part_round_stats(cpu, part);
1795                 part_dec_in_flight(part, rw);
1796
1797                 part_stat_unlock();
1798         }
1799 }
1800
1801 /**
1802  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1803  * @q: request queue to peek at
1804  *
1805  * Description:
1806  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1807  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1808  *     processing it.
1809  *
1810  * Return:
1811  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1812  *     otherwise.
1813  *
1814  * Context:
1815  *     queue_lock must be held.
1816  */
1817 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1818 {
1819         struct request *rq;
1820         int ret;
1821
1822         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1823                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1824                         /*
1825                          * This is the first time the device driver
1826                          * sees this request (possibly after
1827                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1828                          */
1829                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
1830                                 elv_activate_rq(q, rq);
1831
1832                         /*
1833                          * just mark as started even if we don't start
1834                          * it, a request that has been delayed should
1835                          * not be passed by new incoming requests
1836                          */
1837                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1838                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1839                 }
1840
1841                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1842                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1843                         q->boundary_rq = NULL;
1844                 }
1845
1846                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1847                         break;
1848
1849                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1850                         /*
1851                          * make sure space for the drain appears we
1852                          * know we can do this because max_hw_segments
1853                          * has been adjusted to be one fewer than the
1854                          * device can handle
1855                          */
1856                         rq->nr_phys_segments++;
1857                 }
1858
1859                 if (!q->prep_rq_fn)
1860                         break;
1861
1862                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1863                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1864                         break;
1865                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1866                         /*
1867                          * the request may have been (partially) prepped.
1868                          * we need to keep this request in the front to
1869                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1870                          * prevent other fs requests from passing this one.
1871                          */
1872                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1873                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1874                                 /*
1875                                  * remove the space for the drain we added
1876                                  * so that we don't add it again
1877                                  */
1878                                 --rq->nr_phys_segments;
1879                         }
1880
1881                         rq = NULL;
1882                         break;
1883                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1884                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1885                         /*
1886                          * Mark this request as started so we don't trigger
1887                          * any debug logic in the end I/O path.
1888                          */
1889                         blk_start_request(rq);
1890                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1891                 } else {
1892                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1893                         break;
1894                 }
1895         }
1896
1897         return rq;
1898 }
1899 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1900
1901 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1902 {
1903         struct request_queue *q = rq->q;
1904
1905         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1906         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1907
1908         list_del_init(&rq->queuelist);
1909
1910         /*
1911          * the time frame between a request being removed from the lists
1912          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1913          * the driver side.
1914          */
1915         if (blk_account_rq(rq)) {
1916                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1917                 set_io_start_time_ns(rq);
1918         }
1919 }
1920
1921 /**
1922  * blk_start_request - start request processing on the driver
1923  * @req: request to dequeue
1924  *
1925  * Description:
1926  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1927  *     request to the driver.
1928  *
1929  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1930  *     call blk_dequeue_request().
1931  *
1932  * Context:
1933  *     queue_lock must be held.
1934  */
1935 void blk_start_request(struct request *req)
1936 {
1937         blk_dequeue_request(req);
1938
1939         /*
1940          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1941          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1942          */
1943         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1944         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1945                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1946
1947         blk_add_timer(req);
1948 }
1949 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1950
1951 /**
1952  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1953  * @q: request queue to fetch a request from
1954  *
1955  * Description:
1956  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1957  *     return and LLD can start processing it immediately.
1958  *
1959  * Return:
1960  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1961  *     otherwise.
1962  *
1963  * Context:
1964  *     queue_lock must be held.
1965  */
1966 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1967 {
1968         struct request *rq;
1969
1970         rq = blk_peek_request(q);
1971         if (rq)
1972                 blk_start_request(rq);
1973         return rq;
1974 }
1975 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
1976
1977 /**
1978  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1979  * @req:      the request being processed
1980  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1981  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1982  *
1983  * Description:
1984  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1985  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1986  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1987  *
1988  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1989  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1990  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
1991  *
1992  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1993  *     %false return from this function.
1994  *
1995  * Return:
1996  *     %false - this request doesn't have any more data
1997  *     %true  - this request has more data
1998  **/
1999 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2000 {
2001         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2002         struct bio *bio;
2003
2004         if (!req->bio)
2005                 return false;
2006
2007         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2008
2009         /*
2010          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2011          * and each partial completion should be handled separately.
2012          * Reset per-request error on each partial completion.
2013          *
2014          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2015          * low level drivers do what they see fit.
2016          */
2017         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2018                 req->errors = 0;
2019
2020         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2021             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2022                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
2023                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
2024                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2025         }
2026
2027         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2028
2029         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2030         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2031                 int nbytes;
2032
2033                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2034                         req->bio = bio->bi_next;
2035                         nbytes = bio->bi_size;
2036                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2037                         next_idx = 0;
2038                         bio_nbytes = 0;
2039                 } else {
2040                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2041
2042                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2043                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2044                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2045                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2046                                 break;
2047                         }
2048
2049                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2050                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2051
2052                         /*
2053                          * not a complete bvec done
2054                          */
2055                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2056                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2057                                 total_bytes += nr_bytes;
2058                                 break;
2059                         }
2060
2061                         /*
2062                          * advance to the next vector
2063                          */
2064                         next_idx++;
2065                         bio_nbytes += nbytes;
2066                 }
2067
2068                 total_bytes += nbytes;
2069                 nr_bytes -= nbytes;
2070
2071                 bio = req->bio;
2072                 if (bio) {
2073                         /*
2074                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2075                          */
2076                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2077                                 break;
2078                 }
2079         }
2080
2081         /*
2082          * completely done
2083          */
2084         if (!req->bio) {
2085                 /*
2086                  * Reset counters so that the request stacking driver
2087                  * can find how many bytes remain in the request
2088                  * later.
2089                  */
2090                 req->__data_len = 0;
2091                 return false;
2092         }
2093
2094         /*
2095          * if the request wasn't completed, update state
2096          */
2097         if (bio_nbytes) {
2098                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2099                 bio->bi_idx += next_idx;
2100                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2101                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2102         }
2103
2104         req->__data_len -= total_bytes;
2105         req->buffer = bio_data(req->bio);
2106
2107         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2108         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS || (req->cmd_flags & REQ_DISCARD))
2109                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2110
2111         /* mixed attributes always follow the first bio */
2112         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2113                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2114                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2115         }
2116
2117         /*
2118          * If total number of sectors is less than the first segment
2119          * size, something has gone terribly wrong.
2120          */
2121         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2122                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2123                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2124         }
2125
2126         /* recalculate the number of segments */
2127         blk_recalc_rq_segments(req);
2128
2129         return true;
2130 }
2131 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2132
2133 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2134                                     unsigned int nr_bytes,
2135                                     unsigned int bidi_bytes)
2136 {
2137         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2138                 return true;
2139
2140         /* Bidi request must be completed as a whole */
2141         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2142             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2143                 return true;
2144
2145         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2146                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2147
2148         return false;
2149 }
2150
2151 /**
2152  * blk_unprep_request - unprepare a request
2153  * @req:        the request
2154  *
2155  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2156  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2157  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2158  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2159  * lock is held when calling this.
2160  */
2161 void blk_unprep_request(struct request *req)
2162 {
2163         struct request_queue *q = req->q;
2164
2165         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2166         if (q->unprep_rq_fn)
2167                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2168 }
2169 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2170
2171 /*
2172  * queue lock must be held
2173  */
2174 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2175 {
2176         if (blk_rq_tagged(req))
2177                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2178
2179         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2180
2181         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2182                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2183
2184         blk_delete_timer(req);
2185
2186         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2187                 blk_unprep_request(req);
2188
2189
2190         blk_account_io_done(req);
2191
2192         if (req->end_io)
2193                 req->end_io(req, error);
2194         else {
2195                 if (blk_bidi_rq(req))
2196                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2197
2198                 __blk_put_request(req->q, req);
2199         }
2200 }
2201
2202 /**
2203  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2204  * @rq:         the request to complete
2205  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2206  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2207  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2208  *
2209  * Description:
2210  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2211  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2212  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2213  *     just ignored.
2214  *
2215  * Return:
2216  *     %false - we are done with this request
2217  *     %true  - still buffers pending for this request
2218  **/
2219 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2220                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2221 {
2222         struct request_queue *q = rq->q;
2223         unsigned long flags;
2224
2225         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2226                 return true;
2227
2228         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2229         blk_finish_request(rq, error);
2230         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2231
2232         return false;
2233 }
2234
2235 /**
2236  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2237  * @rq:         the request to complete
2238  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2239  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2240  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2241  *
2242  * Description:
2243  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2244  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2245  *
2246  * Return:
2247  *     %false - we are done with this request
2248  *     %true  - still buffers pending for this request
2249  **/
2250 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2251                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2252 {
2253         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2254                 return true;
2255
2256         blk_finish_request(rq, error);
2257
2258         return false;
2259 }
2260
2261 /**
2262  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2263  * @rq:       the request being processed
2264  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2265  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2266  *
2267  * Description:
2268  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2269  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2270  *
2271  * Return:
2272  *     %false - we are done with this request
2273  *     %true  - still buffers pending for this request
2274  **/
2275 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2276 {
2277         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2278 }
2279 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2280
2281 /**
2282  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2283  * @rq: the request to finish
2284  * @error: %0 for success, < %0 for error
2285  *
2286  * Description:
2287  *     Completely finish @rq.
2288  */
2289 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2290 {
2291         bool pending;
2292         unsigned int bidi_bytes = 0;
2293
2294         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2295                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2296
2297         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2298         BUG_ON(pending);
2299 }
2300 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2301
2302 /**
2303  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2304  * @rq: the request to finish the current chunk for
2305  * @error: %0 for success, < %0 for error
2306  *
2307  * Description:
2308  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2309  *
2310  * Return:
2311  *     %false - we are done with this request
2312  *     %true  - still buffers pending for this request
2313  */
2314 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2315 {
2316         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2317 }
2318 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2319
2320 /**
2321  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2322  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2323  * @error: must be negative errno
2324  *
2325  * Description:
2326  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2327  *
2328  * Return:
2329  *     %false - we are done with this request
2330  *     %true  - still buffers pending for this request
2331  */
2332 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2333 {
2334         WARN_ON(error >= 0);
2335         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2336 }
2337 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2338
2339 /**
2340  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2341  * @rq:       the request being processed
2342  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2343  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2344  *
2345  * Description:
2346  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2347  *
2348  * Return:
2349  *     %false - we are done with this request
2350  *     %true  - still buffers pending for this request
2351  **/
2352 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2353 {
2354         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2355 }
2356 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2357
2358 /**
2359  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2360  * @rq: the request to finish
2361  * @error: %0 for success, < %0 for error
2362  *
2363  * Description:
2364  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2365  */
2366 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2367 {
2368         bool pending;
2369         unsigned int bidi_bytes = 0;
2370
2371         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2372                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2373
2374         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2375         BUG_ON(pending);
2376 }
2377 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2378
2379 /**
2380  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2381  * @rq: the request to finish the current chunk for
2382  * @error: %0 for success, < %0 for error
2383  *
2384  * Description:
2385  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2386  *     be called with queue lock held.
2387  *
2388  * Return:
2389  *     %false - we are done with this request
2390  *     %true  - still buffers pending for this request
2391  */
2392 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2393 {
2394         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2395 }
2396 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2397
2398 /**
2399  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2400  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2401  * @error: must be negative errno
2402  *
2403  * Description:
2404  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2405  *     with queue lock held.
2406  *
2407  * Return:
2408  *     %false - we are done with this request
2409  *     %true  - still buffers pending for this request
2410  */
2411 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2412 {
2413         WARN_ON(error >= 0);
2414         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2417
2418 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2419                      struct bio *bio)
2420 {
2421         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2422         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2423
2424         if (bio_has_data(bio)) {
2425                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2426                 rq->buffer = bio_data(bio);
2427         }
2428         rq->__data_len = bio->bi_size;
2429         rq->bio = rq->biotail = bio;
2430
2431         if (bio->bi_bdev)
2432                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2433 }
2434
2435 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2436 /**
2437  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2438  * @rq: the request to be flushed
2439  *
2440  * Description:
2441  *     Flush all pages in @rq.
2442  */
2443 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2444 {
2445         struct req_iterator iter;
2446         struct bio_vec *bvec;
2447
2448         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2449                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2450 }
2451 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2452 #endif
2453
2454 /**
2455  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2456  * @q : the queue of the device being checked
2457  *
2458  * Description:
2459  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2460  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2461  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2462  *
2463  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2464  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2465  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2466  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2467  *    on burst I/O load.
2468  *
2469  * Return:
2470  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2471  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2472  */
2473 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2474 {
2475         if (q->lld_busy_fn)
2476                 return q->lld_busy_fn(q);
2477
2478         return 0;
2479 }
2480 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2481
2482 /**
2483  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2484  * @rq: the clone request to be cleaned up
2485  *
2486  * Description:
2487  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2488  */
2489 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2490 {
2491         struct bio *bio;
2492
2493         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2494                 rq->bio = bio->bi_next;
2495
2496                 bio_put(bio);
2497         }
2498 }
2499 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2500
2501 /*
2502  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2503  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2504  */
2505 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2506 {
2507         dst->cpu = src->cpu;
2508         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2509         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2510         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2511         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2512         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2513         dst->ioprio = src->ioprio;
2514         dst->extra_len = src->extra_len;
2515 }
2516
2517 /**
2518  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2519  * @rq: the request to be setup
2520  * @rq_src: original request to be cloned
2521  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2522  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2523  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2524  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2525  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2526  *
2527  * Description:
2528  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2529  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2530  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2531  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2532  *     and the cloned bios just point same pages.
2533  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2534  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2535  */
2536 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2537                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2538                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2539                       void *data)
2540 {
2541         struct bio *bio, *bio_src;
2542
2543         if (!bs)
2544                 bs = fs_bio_set;
2545
2546         blk_rq_init(NULL, rq);
2547
2548         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2549                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2550                 if (!bio)
2551                         goto free_and_out;
2552
2553                 __bio_clone(bio, bio_src);
2554
2555                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2556                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2557                         goto free_and_out;
2558
2559                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2560                         goto free_and_out;
2561
2562                 if (rq->bio) {
2563                         rq->biotail->bi_next = bio;
2564                         rq->biotail = bio;
2565                 } else
2566                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2567         }
2568
2569         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2570
2571         return 0;
2572
2573 free_and_out:
2574         if (bio)
2575                 bio_free(bio, bs);
2576         blk_rq_unprep_clone(rq);
2577
2578         return -ENOMEM;
2579 }
2580 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2581
2582 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2583 {
2584         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2585 }
2586 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2587
2588 int __init blk_dev_init(void)
2589 {
2590         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2591                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2592
2593         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2594         if (!kblockd_workqueue)
2595                 panic("Failed to create kblockd\n");
2596
2597         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2598                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2599
2600         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2601                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2602
2603         return 0;
2604 }