c973249d68cda01e0c7889ae8708e4da0f9ca4d2
[linux-3.10.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30 #include <linux/list_sort.h>
31 #include <linux/delay.h>
32 #include <linux/ratelimit.h>
33
34 #define CREATE_TRACE_POINTS
35 #include <trace/events/block.h>
36
37 #include "blk.h"
38 #include "blk-cgroup.h"
39
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
44
45 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
46
47 /*
48  * For the allocated request tables
49  */
50 static struct kmem_cache *request_cachep;
51
52 /*
53  * For queue allocation
54  */
55 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
56
57 /*
58  * Controlling structure to kblockd
59  */
60 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
61
62 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
63 {
64         struct hd_struct *part;
65         int rw = rq_data_dir(rq);
66         int cpu;
67
68         if (!blk_do_io_stat(rq))
69                 return;
70
71         cpu = part_stat_lock();
72
73         if (!new_io) {
74                 part = rq->part;
75                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
76         } else {
77                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
78                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
79                         /*
80                          * The partition is already being removed,
81                          * the request will be accounted on the disk only
82                          *
83                          * We take a reference on disk->part0 although that
84                          * partition will never be deleted, so we can treat
85                          * it as any other partition.
86                          */
87                         part = &rq->rq_disk->part0;
88                         hd_struct_get(part);
89                 }
90                 part_round_stats(cpu, part);
91                 part_inc_in_flight(part, rw);
92                 rq->part = part;
93         }
94
95         part_stat_unlock();
96 }
97
98 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
99 {
100         int nr;
101
102         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
103         if (nr > q->nr_requests)
104                 nr = q->nr_requests;
105         q->nr_congestion_on = nr;
106
107         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
108         if (nr < 1)
109                 nr = 1;
110         q->nr_congestion_off = nr;
111 }
112
113 /**
114  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
115  * @bdev:       device
116  *
117  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
118  * backing_dev_info
119  *
120  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
121  */
122 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
123 {
124         struct backing_dev_info *ret = NULL;
125         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
126
127         if (q)
128                 ret = &q->backing_dev_info;
129         return ret;
130 }
131 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
132
133 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
134 {
135         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
136
137         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
138         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
139         rq->cpu = -1;
140         rq->q = q;
141         rq->__sector = (sector_t) -1;
142         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
143         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
144         rq->cmd = rq->__cmd;
145         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
146         rq->tag = -1;
147         rq->ref_count = 1;
148         rq->start_time = jiffies;
149         set_start_time_ns(rq);
150         rq->part = NULL;
151 }
152 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
153
154 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
155                           unsigned int nbytes, int error)
156 {
157         if (error)
158                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
159         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
160                 error = -EIO;
161
162         if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
163                 printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
164                        __func__, nbytes, bio->bi_size);
165                 nbytes = bio->bi_size;
166         }
167
168         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
169                 set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
170
171         bio->bi_size -= nbytes;
172         bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
173
174         if (bio_integrity(bio))
175                 bio_integrity_advance(bio, nbytes);
176
177         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
178         if (bio->bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
179                 bio_endio(bio, error);
180 }
181
182 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
183 {
184         int bit;
185
186         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
187                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
188                 rq->cmd_flags);
189
190         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
191                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
192                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
193         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
194                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
195
196         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
197                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
198                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
199                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
200                 printk("\n");
201         }
202 }
203 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
204
205 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
206 {
207         struct request_queue *q;
208
209         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
210         spin_lock_irq(q->queue_lock);
211         __blk_run_queue(q);
212         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
213 }
214
215 /**
216  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
217  * @q:          The &struct request_queue in question
218  * @msecs:      Delay in msecs
219  *
220  * Description:
221  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
222  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
223  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
224  */
225 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
226 {
227         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
228                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
229                                    msecs_to_jiffies(msecs));
230 }
231 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
232
233 /**
234  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
235  * @q:    The &struct request_queue in question
236  *
237  * Description:
238  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
239  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
240  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
241  **/
242 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
243 {
244         WARN_ON(!irqs_disabled());
245
246         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
247         __blk_run_queue(q);
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
250
251 /**
252  * blk_stop_queue - stop a queue
253  * @q:    The &struct request_queue in question
254  *
255  * Description:
256  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
257  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
258  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
259  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
260  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
261  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
262  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
263  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
264  **/
265 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
266 {
267         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
268         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
269 }
270 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
271
272 /**
273  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
274  * @q: the queue
275  *
276  * Description:
277  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
278  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
279  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
280  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
281  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
282  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
283  *     this function.
284  *
285  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
286  *     out of elevator or throttling code. That would require elevaotor_exit()
287  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
288  *
289  */
290 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
291 {
292         del_timer_sync(&q->timeout);
293         cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
294 }
295 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
296
297 /**
298  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
299  * @q:  The queue to run
300  *
301  * Description:
302  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
303  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
304  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
305  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
306  *    disabled. See also @blk_run_queue.
307  */
308 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
309 {
310         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
311                 return;
312
313         /*
314          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
315          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
316          * running such a request function concurrently. Keep track of the
317          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
318          * can wait until all these request_fn calls have finished.
319          */
320         q->request_fn_active++;
321         q->request_fn(q);
322         q->request_fn_active--;
323 }
324
325 /**
326  * __blk_run_queue - run a single device queue
327  * @q:  The queue to run
328  *
329  * Description:
330  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
331  *    held and interrupts disabled.
332  */
333 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
334 {
335         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
336                 return;
337
338         __blk_run_queue_uncond(q);
339 }
340 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
341
342 /**
343  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
344  * @q:  The queue to run
345  *
346  * Description:
347  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
348  *    of us. The caller must hold the queue lock.
349  */
350 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
351 {
352         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
353                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
354 }
355 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
356
357 /**
358  * blk_run_queue - run a single device queue
359  * @q: The queue to run
360  *
361  * Description:
362  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
363  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
364  */
365 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
366 {
367         unsigned long flags;
368
369         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
370         __blk_run_queue(q);
371         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
372 }
373 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
374
375 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
376 {
377         kobject_put(&q->kobj);
378 }
379 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
380
381 /**
382  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
383  * @q: queue to drain
384  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
385  *
386  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
387  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
388  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
389  */
390 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
391         __releases(q->queue_lock)
392         __acquires(q->queue_lock)
393 {
394         int i;
395
396         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
397
398         while (true) {
399                 bool drain = false;
400
401                 /*
402                  * The caller might be trying to drain @q before its
403                  * elevator is initialized.
404                  */
405                 if (q->elevator)
406                         elv_drain_elevator(q);
407
408                 blkcg_drain_queue(q);
409
410                 /*
411                  * This function might be called on a queue which failed
412                  * driver init after queue creation or is not yet fully
413                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
414                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
415                  * something on it and @q has request_fn set.
416                  */
417                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
418                         __blk_run_queue(q);
419
420                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
421                 drain |= q->request_fn_active;
422
423                 /*
424                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
425                  * multiple places and there's no single counter which can
426                  * be drained.  Check all the queues and counters.
427                  */
428                 if (drain_all) {
429                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
430                         for (i = 0; i < 2; i++) {
431                                 drain |= q->nr_rqs[i];
432                                 drain |= q->in_flight[i];
433                                 drain |= !list_empty(&q->flush_queue[i]);
434                         }
435                 }
436
437                 if (!drain)
438                         break;
439
440                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
441
442                 msleep(10);
443
444                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
445         }
446
447         /*
448          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
449          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
450          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
451          */
452         if (q->request_fn) {
453                 struct request_list *rl;
454
455                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
456                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
457                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
458         }
459 }
460
461 /**
462  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
463  * @q: queue of interest
464  *
465  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
466  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
467  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
468  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
469  * inside queue or RCU read lock.
470  */
471 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
472 {
473         bool drain;
474
475         spin_lock_irq(q->queue_lock);
476         drain = !q->bypass_depth++;
477         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
478         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
479
480         if (drain) {
481                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
482                 __blk_drain_queue(q, false);
483                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
484
485                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
486                 synchronize_rcu();
487         }
488 }
489 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
490
491 /**
492  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
493  * @q: queue of interest
494  *
495  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
496  */
497 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
498 {
499         spin_lock_irq(q->queue_lock);
500         if (!--q->bypass_depth)
501                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
502         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
503         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
504 }
505 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
506
507 /**
508  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
509  * @q: request queue to shutdown
510  *
511  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
512  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
513  */
514 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
515 {
516         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
517
518         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
519         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
520         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
521         spin_lock_irq(lock);
522
523         /*
524          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
525          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
526          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
527          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
528          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
529          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
530          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
531          */
532         q->bypass_depth++;
533         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
534
535         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
536         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
537         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
538         spin_unlock_irq(lock);
539         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
540
541         /*
542          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
543          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
544          */
545         spin_lock_irq(lock);
546         __blk_drain_queue(q, true);
547         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
548         spin_unlock_irq(lock);
549
550         /* @q won't process any more request, flush async actions */
551         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
552         blk_sync_queue(q);
553
554         spin_lock_irq(lock);
555         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
556                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
557         spin_unlock_irq(lock);
558
559         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
560         blk_put_queue(q);
561 }
562 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
563
564 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
565                 gfp_t gfp_mask)
566 {
567         if (unlikely(rl->rq_pool))
568                 return 0;
569
570         rl->q = q;
571         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
572         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
573         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
574         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
575
576         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
577                                           mempool_free_slab, request_cachep,
578                                           gfp_mask, q->node);
579         if (!rl->rq_pool)
580                 return -ENOMEM;
581
582         return 0;
583 }
584
585 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
586 {
587         if (rl->rq_pool)
588                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
589 }
590
591 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
592 {
593         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
594 }
595 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
596
597 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
598 {
599         struct request_queue *q;
600         int err;
601
602         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
603                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
604         if (!q)
605                 return NULL;
606
607         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
608         if (q->id < 0)
609                 goto fail_q;
610
611         q->backing_dev_info.ra_pages =
612                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
613         q->backing_dev_info.state = 0;
614         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
615         q->backing_dev_info.name = "block";
616         q->node = node_id;
617
618         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
619         if (err)
620                 goto fail_id;
621
622         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
623                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
624         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
625         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
626         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
627         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
628 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
629         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
630 #endif
631         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
632         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
633         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
634         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
635
636         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
637
638         mutex_init(&q->sysfs_lock);
639         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
640
641         /*
642          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
643          * override it later if need be.
644          */
645         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
646
647         /*
648          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
649          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
650          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
651          * registered by blk_register_queue().
652          */
653         q->bypass_depth = 1;
654         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
655
656         if (blkcg_init_queue(q))
657                 goto fail_id;
658
659         return q;
660
661 fail_id:
662         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
663 fail_q:
664         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
665         return NULL;
666 }
667 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
668
669 /**
670  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
671  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
672  *        placed on the queue.
673  * @lock: Request queue spin lock
674  *
675  * Description:
676  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
677  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
678  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
679  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
680  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
681  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
682  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
683  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
684  *
685  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
686  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
687  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
688  *    get dealt with eventually.
689  *
690  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
691  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
692  *    disabling is needed for it.
693  *
694  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
695  *    it didn't succeed.
696  *
697  * Note:
698  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
699  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
700  **/
701
702 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
703 {
704         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
705 }
706 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
707
708 struct request_queue *
709 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
710 {
711         struct request_queue *uninit_q, *q;
712
713         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
714         if (!uninit_q)
715                 return NULL;
716
717         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
718         if (!q)
719                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
720
721         return q;
722 }
723 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
724
725 struct request_queue *
726 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
727                          spinlock_t *lock)
728 {
729         if (!q)
730                 return NULL;
731
732         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
733                 return NULL;
734
735         q->request_fn           = rfn;
736         q->prep_rq_fn           = NULL;
737         q->unprep_rq_fn         = NULL;
738         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
739
740         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
741         if (lock)
742                 q->queue_lock           = lock;
743
744         /*
745          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
746          */
747         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
748
749         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
750
751         /* init elevator */
752         if (elevator_init(q, NULL))
753                 return NULL;
754         return q;
755 }
756 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
757
758 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
759 {
760         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
761                 __blk_get_queue(q);
762                 return true;
763         }
764
765         return false;
766 }
767 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
768
769 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
770 {
771         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
772                 elv_put_request(rl->q, rq);
773                 if (rq->elv.icq)
774                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
775         }
776
777         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
778 }
779
780 /*
781  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
782  * should be given priority access to a request.
783  */
784 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
785 {
786         if (!ioc)
787                 return 0;
788
789         /*
790          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
791          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
792          * lose wakeups.
793          */
794         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
795                 (ioc->nr_batch_requests > 0
796                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
797 }
798
799 /*
800  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
801  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
802  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
803  * a nice run.
804  */
805 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
806 {
807         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
808                 return;
809
810         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
811         ioc->last_waited = jiffies;
812 }
813
814 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
815 {
816         struct request_queue *q = rl->q;
817
818         /*
819          * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up root
820          * blkcg anyway, just use root blkcg state.
821          */
822         if (rl == &q->root_rl &&
823             rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
824                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
825
826         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
827                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
828                         wake_up(&rl->wait[sync]);
829
830                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
831         }
832 }
833
834 /*
835  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
836  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
837  */
838 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
839 {
840         struct request_queue *q = rl->q;
841         int sync = rw_is_sync(flags);
842
843         q->nr_rqs[sync]--;
844         rl->count[sync]--;
845         if (flags & REQ_ELVPRIV)
846                 q->nr_rqs_elvpriv--;
847
848         __freed_request(rl, sync);
849
850         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
851                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
852 }
853
854 /*
855  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
856  * request associated with @bio.
857  */
858 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
859 {
860         if (!bio)
861                 return true;
862
863         /*
864          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
865          * This allows a request to share the flush and elevator data.
866          */
867         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
868                 return false;
869
870         return true;
871 }
872
873 /**
874  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
875  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
876  *
877  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
878  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
879  */
880 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
881 {
882 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
883         if (bio && bio->bi_ioc)
884                 return bio->bi_ioc;
885 #endif
886         return current->io_context;
887 }
888
889 /**
890  * __get_request - get a free request
891  * @rl: request list to allocate from
892  * @rw_flags: RW and SYNC flags
893  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
894  * @gfp_mask: allocation mask
895  *
896  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
897  * pressure or if @q is dead.
898  *
899  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
900  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
901  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
902  */
903 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
904                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
905 {
906         struct request_queue *q = rl->q;
907         struct request *rq;
908         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
909         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
910         struct io_cq *icq = NULL;
911         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
912         int may_queue;
913
914         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
915                 return NULL;
916
917         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
918         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
919                 goto rq_starved;
920
921         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
922                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
923                         /*
924                          * The queue will fill after this allocation, so set
925                          * it as full, and mark this process as "batching".
926                          * This process will be allowed to complete a batch of
927                          * requests, others will be blocked.
928                          */
929                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
930                                 ioc_set_batching(q, ioc);
931                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
932                         } else {
933                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
934                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
935                                         /*
936                                          * The queue is full and the allocating
937                                          * process is not a "batcher", and not
938                                          * exempted by the IO scheduler
939                                          */
940                                         return NULL;
941                                 }
942                         }
943                 }
944                 /*
945                  * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up
946                  * root blkcg anyway, just use root blkcg state.
947                  */
948                 if (rl == &q->root_rl)
949                         blk_set_queue_congested(q, is_sync);
950         }
951
952         /*
953          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
954          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
955          * allocated with any setting of ->nr_requests
956          */
957         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
958                 return NULL;
959
960         q->nr_rqs[is_sync]++;
961         rl->count[is_sync]++;
962         rl->starved[is_sync] = 0;
963
964         /*
965          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
966          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
967          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
968          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
969          * makes creating new ones safe.
970          *
971          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
972          * it will be created after releasing queue_lock.
973          */
974         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
975                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
976                 q->nr_rqs_elvpriv++;
977                 if (et->icq_cache && ioc)
978                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
979         }
980
981         if (blk_queue_io_stat(q))
982                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
983         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
984
985         /* allocate and init request */
986         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
987         if (!rq)
988                 goto fail_alloc;
989
990         blk_rq_init(q, rq);
991         blk_rq_set_rl(rq, rl);
992         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
993
994         /* init elvpriv */
995         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
996                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
997                         if (ioc)
998                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
999                         if (!icq)
1000                                 goto fail_elvpriv;
1001                 }
1002
1003                 rq->elv.icq = icq;
1004                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1005                         goto fail_elvpriv;
1006
1007                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1008                 if (icq)
1009                         get_io_context(icq->ioc);
1010         }
1011 out:
1012         /*
1013          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1014          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1015          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1016          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1017          */
1018         if (ioc_batching(q, ioc))
1019                 ioc->nr_batch_requests--;
1020
1021         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1022         return rq;
1023
1024 fail_elvpriv:
1025         /*
1026          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1027          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1028          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1029          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1030          */
1031         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1032                            dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1033
1034         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1035         rq->elv.icq = NULL;
1036
1037         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1038         q->nr_rqs_elvpriv--;
1039         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1040         goto out;
1041
1042 fail_alloc:
1043         /*
1044          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1045          * might have messed up.
1046          *
1047          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1048          * queue, but this is pretty rare.
1049          */
1050         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1051         freed_request(rl, rw_flags);
1052
1053         /*
1054          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1055          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1056          * freeing of a request in the other direction will notice
1057          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1058          * READ and WRITE
1059          */
1060 rq_starved:
1061         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1062                 rl->starved[is_sync] = 1;
1063         return NULL;
1064 }
1065
1066 /**
1067  * get_request - get a free request
1068  * @q: request_queue to allocate request from
1069  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1070  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1071  * @gfp_mask: allocation mask
1072  *
1073  * Get a free request from @q.  If %__GFP_WAIT is set in @gfp_mask, this
1074  * function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1075  *
1076  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
1077  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
1078  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
1079  */
1080 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1081                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1082 {
1083         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1084         DEFINE_WAIT(wait);
1085         struct request_list *rl;
1086         struct request *rq;
1087
1088         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1089 retry:
1090         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1091         if (rq)
1092                 return rq;
1093
1094         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1095                 blk_put_rl(rl);
1096                 return NULL;
1097         }
1098
1099         /* wait on @rl and retry */
1100         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1101                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1102
1103         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1104
1105         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1106         io_schedule();
1107
1108         /*
1109          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1110          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1111          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1112          */
1113         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1114
1115         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1116         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1117
1118         goto retry;
1119 }
1120
1121 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1122 {
1123         struct request *rq;
1124
1125         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1126
1127         /* create ioc upfront */
1128         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1129
1130         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1131         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1132         if (!rq)
1133                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1134         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1135
1136         return rq;
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1139
1140 /**
1141  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1142  * @q: target request queue
1143  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1144  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1145  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1146  *
1147  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1148  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1149  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1150  * the I/O transfer.
1151  *
1152  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1153  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1154  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1155  * are properly set accordingly)
1156  *
1157  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1158  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1159  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1160  * BUG.
1161  *
1162  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1163  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
1164  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
1165  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
1166  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
1167  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1168  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1169  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1170  */
1171 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1172                                  gfp_t gfp_mask)
1173 {
1174         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1175
1176         if (unlikely(!rq))
1177                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1178
1179         for_each_bio(bio) {
1180                 struct bio *bounce_bio = bio;
1181                 int ret;
1182
1183                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1184                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1185                 if (unlikely(ret)) {
1186                         blk_put_request(rq);
1187                         return ERR_PTR(ret);
1188                 }
1189         }
1190
1191         return rq;
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1194
1195 /**
1196  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1197  * @q:          request queue where request should be inserted
1198  * @rq:         request to be inserted
1199  *
1200  * Description:
1201  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1202  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1203  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1204  */
1205 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1206 {
1207         blk_delete_timer(rq);
1208         blk_clear_rq_complete(rq);
1209         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1210
1211         if (blk_rq_tagged(rq))
1212                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1213
1214         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1215
1216         elv_requeue_request(q, rq);
1217 }
1218 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1219
1220 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1221                              int where)
1222 {
1223         drive_stat_acct(rq, 1);
1224         __elv_add_request(q, rq, where);
1225 }
1226
1227 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1228                                     unsigned long now)
1229 {
1230         if (now == part->stamp)
1231                 return;
1232
1233         if (part_in_flight(part)) {
1234                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1235                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1236                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1237         }
1238         part->stamp = now;
1239 }
1240
1241 /**
1242  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1243  * @cpu: cpu number for stats access
1244  * @part: target partition
1245  *
1246  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1247  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1248  * time it has been in this state for.
1249  *
1250  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1251  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1252  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1253  * function to do a round-off before returning the results when reading
1254  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1255  * the current jiffies and restarts the counters again.
1256  */
1257 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1258 {
1259         unsigned long now = jiffies;
1260
1261         if (part->partno)
1262                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1263         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1266
1267 /*
1268  * queue lock must be held
1269  */
1270 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1271 {
1272         if (unlikely(!q))
1273                 return;
1274         if (unlikely(--req->ref_count))
1275                 return;
1276
1277         elv_completed_request(q, req);
1278
1279         /* this is a bio leak */
1280         WARN_ON(req->bio != NULL);
1281
1282         /*
1283          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1284          * it didn't come out of our reserved rq pools
1285          */
1286         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1287                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1288                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1289
1290                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1291                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1292
1293                 blk_free_request(rl, req);
1294                 freed_request(rl, flags);
1295                 blk_put_rl(rl);
1296         }
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1299
1300 void blk_put_request(struct request *req)
1301 {
1302         unsigned long flags;
1303         struct request_queue *q = req->q;
1304
1305         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1306         __blk_put_request(q, req);
1307         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1308 }
1309 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1310
1311 /**
1312  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1313  * @rq: request to update
1314  * @page: page backing the payload
1315  * @len: length of the payload.
1316  *
1317  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1318  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1319  * itself.
1320  *
1321  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1322  * discard requests should ever use it.
1323  */
1324 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1325                 unsigned int len)
1326 {
1327         struct bio *bio = rq->bio;
1328
1329         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1330         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1331         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1332
1333         bio->bi_size = len;
1334         bio->bi_vcnt = 1;
1335         bio->bi_phys_segments = 1;
1336
1337         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1338         rq->nr_phys_segments = 1;
1339         rq->buffer = bio_data(bio);
1340 }
1341 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1342
1343 static bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1344                                    struct bio *bio)
1345 {
1346         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1347
1348         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1349                 return false;
1350
1351         trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1352
1353         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1354                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1355
1356         req->biotail->bi_next = bio;
1357         req->biotail = bio;
1358         req->__data_len += bio->bi_size;
1359         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1360
1361         drive_stat_acct(req, 0);
1362         return true;
1363 }
1364
1365 static bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q,
1366                                     struct request *req, struct bio *bio)
1367 {
1368         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1369
1370         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1371                 return false;
1372
1373         trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1374
1375         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1376                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1377
1378         bio->bi_next = req->bio;
1379         req->bio = bio;
1380
1381         /*
1382          * may not be valid. if the low level driver said
1383          * it didn't need a bounce buffer then it better
1384          * not touch req->buffer either...
1385          */
1386         req->buffer = bio_data(bio);
1387         req->__sector = bio->bi_sector;
1388         req->__data_len += bio->bi_size;
1389         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1390
1391         drive_stat_acct(req, 0);
1392         return true;
1393 }
1394
1395 /**
1396  * attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1397  * @q: request_queue new bio is being queued at
1398  * @bio: new bio being queued
1399  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1400  *
1401  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1402  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1403  * otherwise %false.
1404  *
1405  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1406  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1407  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1408  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1409  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1410  * merging parameters without querying the elevator.
1411  */
1412 static bool attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1413                                unsigned int *request_count)
1414 {
1415         struct blk_plug *plug;
1416         struct request *rq;
1417         bool ret = false;
1418
1419         plug = current->plug;
1420         if (!plug)
1421                 goto out;
1422         *request_count = 0;
1423
1424         list_for_each_entry_reverse(rq, &plug->list, queuelist) {
1425                 int el_ret;
1426
1427                 if (rq->q == q)
1428                         (*request_count)++;
1429
1430                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1431                         continue;
1432
1433                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1434                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1435                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1436                         if (ret)
1437                                 break;
1438                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1439                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1440                         if (ret)
1441                                 break;
1442                 }
1443         }
1444 out:
1445         return ret;
1446 }
1447
1448 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1449 {
1450         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1451
1452         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1453         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1454                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1455
1456         req->errors = 0;
1457         req->__sector = bio->bi_sector;
1458         req->ioprio = bio_prio(bio);
1459         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1460 }
1461
1462 void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1463 {
1464         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1465         struct blk_plug *plug;
1466         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1467         struct request *req;
1468         unsigned int request_count = 0;
1469
1470         /*
1471          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1472          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1473          * ISA dma in theory)
1474          */
1475         blk_queue_bounce(q, &bio);
1476
1477         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1478                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1479                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1480                 goto get_rq;
1481         }
1482
1483         /*
1484          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1485          * any locks.
1486          */
1487         if (attempt_plug_merge(q, bio, &request_count))
1488                 return;
1489
1490         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1491
1492         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1493         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1494                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1495                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1496                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1497                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1498                         goto out_unlock;
1499                 }
1500         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1501                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1502                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1503                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1504                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1505                         goto out_unlock;
1506                 }
1507         }
1508
1509 get_rq:
1510         /*
1511          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1512          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1513          * rq allocator and io schedulers.
1514          */
1515         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1516         if (sync)
1517                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1518
1519         /*
1520          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1521          * Returns with the queue unlocked.
1522          */
1523         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1524         if (unlikely(!req)) {
1525                 bio_endio(bio, -ENODEV);        /* @q is dead */
1526                 goto out_unlock;
1527         }
1528
1529         /*
1530          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1531          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1532          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1533          * often, and the elevators are able to handle it.
1534          */
1535         init_request_from_bio(req, bio);
1536
1537         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1538                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1539
1540         plug = current->plug;
1541         if (plug) {
1542                 /*
1543                  * If this is the first request added after a plug, fire
1544                  * of a plug trace. If others have been added before, check
1545                  * if we have multiple devices in this plug. If so, make a
1546                  * note to sort the list before dispatch.
1547                  */
1548                 if (list_empty(&plug->list))
1549                         trace_block_plug(q);
1550                 else {
1551                         if (!plug->should_sort) {
1552                                 struct request *__rq;
1553
1554                                 __rq = list_entry_rq(plug->list.prev);
1555                                 if (__rq->q != q)
1556                                         plug->should_sort = 1;
1557                         }
1558                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1559                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1560                                 trace_block_plug(q);
1561                         }
1562                 }
1563                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1564                 drive_stat_acct(req, 1);
1565         } else {
1566                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1567                 add_acct_request(q, req, where);
1568                 __blk_run_queue(q);
1569 out_unlock:
1570                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1571         }
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bio);       /* for device mapper only */
1574
1575 /*
1576  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1577  */
1578 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1579 {
1580         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1581
1582         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1583                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1584
1585                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1586                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1587
1588                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1589                                       bdev->bd_dev,
1590                                       bio->bi_sector - p->start_sect);
1591         }
1592 }
1593
1594 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1595 {
1596         char b[BDEVNAME_SIZE];
1597
1598         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1599         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1600                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1601                         bio->bi_rw,
1602                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1603                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1604
1605         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1606 }
1607
1608 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1609
1610 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1611
1612 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1613 {
1614         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1615 }
1616 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1617
1618 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1619 {
1620         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1621 }
1622
1623 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1624 {
1625         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1626                                                 NULL, &fail_make_request);
1627
1628         return IS_ERR(dir) ? PTR_ERR(dir) : 0;
1629 }
1630
1631 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1632
1633 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1634
1635 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1636                                         unsigned int bytes)
1637 {
1638         return false;
1639 }
1640
1641 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1642
1643 /*
1644  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1645  */
1646 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1647 {
1648         sector_t maxsector;
1649
1650         if (!nr_sectors)
1651                 return 0;
1652
1653         /* Test device or partition size, when known. */
1654         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1655         if (maxsector) {
1656                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1657
1658                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1659                         /*
1660                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1661                          * without checking the size of the device, e.g., when
1662                          * mounting a device.
1663                          */
1664                         handle_bad_sector(bio);
1665                         return 1;
1666                 }
1667         }
1668
1669         return 0;
1670 }
1671
1672 static noinline_for_stack bool
1673 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1674 {
1675         struct request_queue *q;
1676         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1677         int err = -EIO;
1678         char b[BDEVNAME_SIZE];
1679         struct hd_struct *part;
1680
1681         might_sleep();
1682
1683         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1684                 goto end_io;
1685
1686         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1687         if (unlikely(!q)) {
1688                 printk(KERN_ERR
1689                        "generic_make_request: Trying to access "
1690                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1691                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1692                         (long long) bio->bi_sector);
1693                 goto end_io;
1694         }
1695
1696         if (likely(bio_is_rw(bio) &&
1697                    nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1698                 printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1699                        bdevname(bio->bi_bdev, b),
1700                        bio_sectors(bio),
1701                        queue_max_hw_sectors(q));
1702                 goto end_io;
1703         }
1704
1705         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1706         if (should_fail_request(part, bio->bi_size) ||
1707             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1708                                 bio->bi_size))
1709                 goto end_io;
1710
1711         /*
1712          * If this device has partitions, remap block n
1713          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1714          */
1715         blk_partition_remap(bio);
1716
1717         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1718                 goto end_io;
1719
1720         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1721                 goto end_io;
1722
1723         /*
1724          * Filter flush bio's early so that make_request based
1725          * drivers without flush support don't have to worry
1726          * about them.
1727          */
1728         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1729                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1730                 if (!nr_sectors) {
1731                         err = 0;
1732                         goto end_io;
1733                 }
1734         }
1735
1736         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1737             (!blk_queue_discard(q) ||
1738              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1739                 err = -EOPNOTSUPP;
1740                 goto end_io;
1741         }
1742
1743         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1744                 err = -EOPNOTSUPP;
1745                 goto end_io;
1746         }
1747
1748         /*
1749          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1750          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1751          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1752          * layer knows how to live with it.
1753          */
1754         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1755
1756         if (blk_throtl_bio(q, bio))
1757                 return false;   /* throttled, will be resubmitted later */
1758
1759         trace_block_bio_queue(q, bio);
1760         return true;
1761
1762 end_io:
1763         bio_endio(bio, err);
1764         return false;
1765 }
1766
1767 /**
1768  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1769  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1770  *
1771  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1772  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1773  * to be done.
1774  *
1775  * generic_make_request() does not return any status.  The
1776  * success/failure status of the request, along with notification of
1777  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1778  * function described (one day) else where.
1779  *
1780  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1781  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1782  * set to describe the device address, and the
1783  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1784  * completion notification should be signaled.
1785  *
1786  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1787  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1788  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1789  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1790  */
1791 void generic_make_request(struct bio *bio)
1792 {
1793         struct bio_list bio_list_on_stack;
1794
1795         if (!generic_make_request_checks(bio))
1796                 return;
1797
1798         /*
1799          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1800          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1801          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1802          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1803          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1804          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1805          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1806          * should be added at the tail
1807          */
1808         if (current->bio_list) {
1809                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1810                 return;
1811         }
1812
1813         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1814          * explanation.
1815          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1816          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1817          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1818          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1819          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1820          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1821          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1822          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1823          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1824          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1825          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1826          */
1827         BUG_ON(bio->bi_next);
1828         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1829         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1830         do {
1831                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1832
1833                 q->make_request_fn(q, bio);
1834
1835                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1836         } while (bio);
1837         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1838 }
1839 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1840
1841 /**
1842  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1843  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1844  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1845  *
1846  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1847  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1848  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1849  *
1850  */
1851 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1852 {
1853         bio->bi_rw |= rw;
1854
1855         /*
1856          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1857          * go through the normal accounting stuff before submission.
1858          */
1859         if (bio_has_data(bio)) {
1860                 unsigned int count;
1861
1862                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
1863                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
1864                 else
1865                         count = bio_sectors(bio);
1866
1867                 if (rw & WRITE) {
1868                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1869                 } else {
1870                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1871                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1872                 }
1873
1874                 if (unlikely(block_dump)) {
1875                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1876                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1877                         current->comm, task_pid_nr(current),
1878                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1879                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1880                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1881                                 count);
1882                 }
1883         }
1884
1885         generic_make_request(bio);
1886 }
1887 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1888
1889 /**
1890  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1891  * @q:  the queue
1892  * @rq: the request being checked
1893  *
1894  * Description:
1895  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1896  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1897  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1898  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1899  *    the insertion using this generic function.
1900  *
1901  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1902  *    in some cases below, so export this function.
1903  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1904  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1905  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1906  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1907  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1908  *    when submitting requests.
1909  */
1910 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1911 {
1912         if (!rq_mergeable(rq))
1913                 return 0;
1914
1915         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
1916                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1917                 return -EIO;
1918         }
1919
1920         /*
1921          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1922          * may differ from that of other stacking queues.
1923          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1924          * limitation.
1925          */
1926         blk_recalc_rq_segments(rq);
1927         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1928                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1929                 return -EIO;
1930         }
1931
1932         return 0;
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1935
1936 /**
1937  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1938  * @q:  the queue to submit the request
1939  * @rq: the request being queued
1940  */
1941 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1942 {
1943         unsigned long flags;
1944         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
1945
1946         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1947                 return -EIO;
1948
1949         if (rq->rq_disk &&
1950             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1951                 return -EIO;
1952
1953         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1954         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1955                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1956                 return -ENODEV;
1957         }
1958
1959         /*
1960          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1961          * because it will be linked to another request_queue
1962          */
1963         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1964
1965         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
1966                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1967
1968         add_acct_request(q, rq, where);
1969         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
1970                 __blk_run_queue(q);
1971         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1972
1973         return 0;
1974 }
1975 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1976
1977 /**
1978  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1979  * @rq: request to examine
1980  *
1981  * Description:
1982  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1983  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1984  *     can be failed from the beginning of the request without
1985  *     crossing into area which need to be retried further.
1986  *
1987  * Return:
1988  *     The number of bytes to fail.
1989  *
1990  * Context:
1991  *     queue_lock must be held.
1992  */
1993 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1994 {
1995         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1996         unsigned int bytes = 0;
1997         struct bio *bio;
1998
1999         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2000                 return blk_rq_bytes(rq);
2001
2002         /*
2003          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2004          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2005          * which have all the failfast bits that the first one has -
2006          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2007          * one.
2008          */
2009         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2010                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2011                         break;
2012                 bytes += bio->bi_size;
2013         }
2014
2015         /* this could lead to infinite loop */
2016         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2017         return bytes;
2018 }
2019 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2020
2021 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2022 {
2023         if (blk_do_io_stat(req)) {
2024                 const int rw = rq_data_dir(req);
2025                 struct hd_struct *part;
2026                 int cpu;
2027
2028                 cpu = part_stat_lock();
2029                 part = req->part;
2030                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2031                 part_stat_unlock();
2032         }
2033 }
2034
2035 static void blk_account_io_done(struct request *req)
2036 {
2037         /*
2038          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2039          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2040          * containing request is enough.
2041          */
2042         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2043                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2044                 const int rw = rq_data_dir(req);
2045                 struct hd_struct *part;
2046                 int cpu;
2047
2048                 cpu = part_stat_lock();
2049                 part = req->part;
2050
2051                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2052                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2053                 part_round_stats(cpu, part);
2054                 part_dec_in_flight(part, rw);
2055
2056                 hd_struct_put(part);
2057                 part_stat_unlock();
2058         }
2059 }
2060
2061 /**
2062  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2063  * @q: request queue to peek at
2064  *
2065  * Description:
2066  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2067  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2068  *     processing it.
2069  *
2070  * Return:
2071  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2072  *     otherwise.
2073  *
2074  * Context:
2075  *     queue_lock must be held.
2076  */
2077 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2078 {
2079         struct request *rq;
2080         int ret;
2081
2082         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2083                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2084                         /*
2085                          * This is the first time the device driver
2086                          * sees this request (possibly after
2087                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2088                          */
2089                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2090                                 elv_activate_rq(q, rq);
2091
2092                         /*
2093                          * just mark as started even if we don't start
2094                          * it, a request that has been delayed should
2095                          * not be passed by new incoming requests
2096                          */
2097                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2098                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2099                 }
2100
2101                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2102                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2103                         q->boundary_rq = NULL;
2104                 }
2105
2106                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2107                         break;
2108
2109                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2110                         /*
2111                          * make sure space for the drain appears we
2112                          * know we can do this because max_hw_segments
2113                          * has been adjusted to be one fewer than the
2114                          * device can handle
2115                          */
2116                         rq->nr_phys_segments++;
2117                 }
2118
2119                 if (!q->prep_rq_fn)
2120                         break;
2121
2122                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2123                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2124                         break;
2125                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2126                         /*
2127                          * the request may have been (partially) prepped.
2128                          * we need to keep this request in the front to
2129                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2130                          * prevent other fs requests from passing this one.
2131                          */
2132                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2133                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2134                                 /*
2135                                  * remove the space for the drain we added
2136                                  * so that we don't add it again
2137                                  */
2138                                 --rq->nr_phys_segments;
2139                         }
2140
2141                         rq = NULL;
2142                         break;
2143                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2144                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2145                         /*
2146                          * Mark this request as started so we don't trigger
2147                          * any debug logic in the end I/O path.
2148                          */
2149                         blk_start_request(rq);
2150                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2151                 } else {
2152                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2153                         break;
2154                 }
2155         }
2156
2157         return rq;
2158 }
2159 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2160
2161 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2162 {
2163         struct request_queue *q = rq->q;
2164
2165         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2166         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2167
2168         list_del_init(&rq->queuelist);
2169
2170         /*
2171          * the time frame between a request being removed from the lists
2172          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2173          * the driver side.
2174          */
2175         if (blk_account_rq(rq)) {
2176                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2177                 set_io_start_time_ns(rq);
2178         }
2179 }
2180
2181 /**
2182  * blk_start_request - start request processing on the driver
2183  * @req: request to dequeue
2184  *
2185  * Description:
2186  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2187  *     request to the driver.
2188  *
2189  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2190  *     call blk_dequeue_request().
2191  *
2192  * Context:
2193  *     queue_lock must be held.
2194  */
2195 void blk_start_request(struct request *req)
2196 {
2197         blk_dequeue_request(req);
2198
2199         /*
2200          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2201          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2202          */
2203         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2204         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2205                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2206
2207         blk_add_timer(req);
2208 }
2209 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2210
2211 /**
2212  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2213  * @q: request queue to fetch a request from
2214  *
2215  * Description:
2216  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2217  *     return and LLD can start processing it immediately.
2218  *
2219  * Return:
2220  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2221  *     otherwise.
2222  *
2223  * Context:
2224  *     queue_lock must be held.
2225  */
2226 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2227 {
2228         struct request *rq;
2229
2230         rq = blk_peek_request(q);
2231         if (rq)
2232                 blk_start_request(rq);
2233         return rq;
2234 }
2235 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2236
2237 /**
2238  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2239  * @req:      the request being processed
2240  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2241  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2242  *
2243  * Description:
2244  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2245  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2246  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2247  *
2248  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2249  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2250  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2251  *
2252  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2253  *     %false return from this function.
2254  *
2255  * Return:
2256  *     %false - this request doesn't have any more data
2257  *     %true  - this request has more data
2258  **/
2259 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2260 {
2261         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2262         struct bio *bio;
2263
2264         if (!req->bio)
2265                 return false;
2266
2267         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2268
2269         /*
2270          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2271          * and each partial completion should be handled separately.
2272          * Reset per-request error on each partial completion.
2273          *
2274          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2275          * low level drivers do what they see fit.
2276          */
2277         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2278                 req->errors = 0;
2279
2280         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2281             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2282                 char *error_type;
2283
2284                 switch (error) {
2285                 case -ENOLINK:
2286                         error_type = "recoverable transport";
2287                         break;
2288                 case -EREMOTEIO:
2289                         error_type = "critical target";
2290                         break;
2291                 case -EBADE:
2292                         error_type = "critical nexus";
2293                         break;
2294                 case -EIO:
2295                 default:
2296                         error_type = "I/O";
2297                         break;
2298                 }
2299                 printk_ratelimited(KERN_ERR "end_request: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2300                                    error_type, req->rq_disk ?
2301                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2302                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2303
2304         }
2305
2306         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2307
2308         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2309         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2310                 int nbytes;
2311
2312                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2313                         req->bio = bio->bi_next;
2314                         nbytes = bio->bi_size;
2315                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2316                         next_idx = 0;
2317                         bio_nbytes = 0;
2318                 } else {
2319                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2320
2321                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2322                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2323                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2324                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2325                                 break;
2326                         }
2327
2328                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2329                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2330
2331                         /*
2332                          * not a complete bvec done
2333                          */
2334                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2335                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2336                                 total_bytes += nr_bytes;
2337                                 break;
2338                         }
2339
2340                         /*
2341                          * advance to the next vector
2342                          */
2343                         next_idx++;
2344                         bio_nbytes += nbytes;
2345                 }
2346
2347                 total_bytes += nbytes;
2348                 nr_bytes -= nbytes;
2349
2350                 bio = req->bio;
2351                 if (bio) {
2352                         /*
2353                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2354                          */
2355                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2356                                 break;
2357                 }
2358         }
2359
2360         /*
2361          * completely done
2362          */
2363         if (!req->bio) {
2364                 /*
2365                  * Reset counters so that the request stacking driver
2366                  * can find how many bytes remain in the request
2367                  * later.
2368                  */
2369                 req->__data_len = 0;
2370                 return false;
2371         }
2372
2373         /*
2374          * if the request wasn't completed, update state
2375          */
2376         if (bio_nbytes) {
2377                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2378                 bio->bi_idx += next_idx;
2379                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2380                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2381         }
2382
2383         req->__data_len -= total_bytes;
2384         req->buffer = bio_data(req->bio);
2385
2386         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2387         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2388                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2389
2390         /* mixed attributes always follow the first bio */
2391         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2392                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2393                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2394         }
2395
2396         /*
2397          * If total number of sectors is less than the first segment
2398          * size, something has gone terribly wrong.
2399          */
2400         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2401                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2402                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2403         }
2404
2405         /* recalculate the number of segments */
2406         blk_recalc_rq_segments(req);
2407
2408         return true;
2409 }
2410 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2411
2412 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2413                                     unsigned int nr_bytes,
2414                                     unsigned int bidi_bytes)
2415 {
2416         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2417                 return true;
2418
2419         /* Bidi request must be completed as a whole */
2420         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2421             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2422                 return true;
2423
2424         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2425                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2426
2427         return false;
2428 }
2429
2430 /**
2431  * blk_unprep_request - unprepare a request
2432  * @req:        the request
2433  *
2434  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2435  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2436  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2437  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2438  * lock is held when calling this.
2439  */
2440 void blk_unprep_request(struct request *req)
2441 {
2442         struct request_queue *q = req->q;
2443
2444         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2445         if (q->unprep_rq_fn)
2446                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2447 }
2448 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2449
2450 /*
2451  * queue lock must be held
2452  */
2453 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2454 {
2455         if (blk_rq_tagged(req))
2456                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2457
2458         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2459
2460         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2461                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2462
2463         blk_delete_timer(req);
2464
2465         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2466                 blk_unprep_request(req);
2467
2468
2469         blk_account_io_done(req);
2470
2471         if (req->end_io)
2472                 req->end_io(req, error);
2473         else {
2474                 if (blk_bidi_rq(req))
2475                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2476
2477                 __blk_put_request(req->q, req);
2478         }
2479 }
2480
2481 /**
2482  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2483  * @rq:         the request to complete
2484  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2485  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2486  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2487  *
2488  * Description:
2489  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2490  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2491  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2492  *     just ignored.
2493  *
2494  * Return:
2495  *     %false - we are done with this request
2496  *     %true  - still buffers pending for this request
2497  **/
2498 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2499                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2500 {
2501         struct request_queue *q = rq->q;
2502         unsigned long flags;
2503
2504         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2505                 return true;
2506
2507         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2508         blk_finish_request(rq, error);
2509         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2510
2511         return false;
2512 }
2513
2514 /**
2515  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2516  * @rq:         the request to complete
2517  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2518  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2519  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2520  *
2521  * Description:
2522  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2523  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2524  *
2525  * Return:
2526  *     %false - we are done with this request
2527  *     %true  - still buffers pending for this request
2528  **/
2529 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2530                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2531 {
2532         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2533                 return true;
2534
2535         blk_finish_request(rq, error);
2536
2537         return false;
2538 }
2539
2540 /**
2541  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2542  * @rq:       the request being processed
2543  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2544  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2545  *
2546  * Description:
2547  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2548  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2549  *
2550  * Return:
2551  *     %false - we are done with this request
2552  *     %true  - still buffers pending for this request
2553  **/
2554 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2555 {
2556         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2557 }
2558 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2559
2560 /**
2561  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2562  * @rq: the request to finish
2563  * @error: %0 for success, < %0 for error
2564  *
2565  * Description:
2566  *     Completely finish @rq.
2567  */
2568 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2569 {
2570         bool pending;
2571         unsigned int bidi_bytes = 0;
2572
2573         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2574                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2575
2576         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2577         BUG_ON(pending);
2578 }
2579 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2580
2581 /**
2582  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2583  * @rq: the request to finish the current chunk for
2584  * @error: %0 for success, < %0 for error
2585  *
2586  * Description:
2587  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2588  *
2589  * Return:
2590  *     %false - we are done with this request
2591  *     %true  - still buffers pending for this request
2592  */
2593 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2594 {
2595         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2596 }
2597 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2598
2599 /**
2600  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2601  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2602  * @error: must be negative errno
2603  *
2604  * Description:
2605  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2606  *
2607  * Return:
2608  *     %false - we are done with this request
2609  *     %true  - still buffers pending for this request
2610  */
2611 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2612 {
2613         WARN_ON(error >= 0);
2614         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2615 }
2616 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2617
2618 /**
2619  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2620  * @rq:       the request being processed
2621  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2622  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2623  *
2624  * Description:
2625  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2626  *
2627  * Return:
2628  *     %false - we are done with this request
2629  *     %true  - still buffers pending for this request
2630  **/
2631 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2632 {
2633         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2636
2637 /**
2638  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2639  * @rq: the request to finish
2640  * @error: %0 for success, < %0 for error
2641  *
2642  * Description:
2643  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2644  */
2645 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2646 {
2647         bool pending;
2648         unsigned int bidi_bytes = 0;
2649
2650         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2651                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2652
2653         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2654         BUG_ON(pending);
2655 }
2656 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2657
2658 /**
2659  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2660  * @rq: the request to finish the current chunk for
2661  * @error: %0 for success, < %0 for error
2662  *
2663  * Description:
2664  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2665  *     be called with queue lock held.
2666  *
2667  * Return:
2668  *     %false - we are done with this request
2669  *     %true  - still buffers pending for this request
2670  */
2671 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2672 {
2673         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2674 }
2675 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2676
2677 /**
2678  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2679  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2680  * @error: must be negative errno
2681  *
2682  * Description:
2683  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2684  *     with queue lock held.
2685  *
2686  * Return:
2687  *     %false - we are done with this request
2688  *     %true  - still buffers pending for this request
2689  */
2690 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2691 {
2692         WARN_ON(error >= 0);
2693         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2694 }
2695 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2696
2697 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2698                      struct bio *bio)
2699 {
2700         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2701         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2702
2703         if (bio_has_data(bio)) {
2704                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2705                 rq->buffer = bio_data(bio);
2706         }
2707         rq->__data_len = bio->bi_size;
2708         rq->bio = rq->biotail = bio;
2709
2710         if (bio->bi_bdev)
2711                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2712 }
2713
2714 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2715 /**
2716  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2717  * @rq: the request to be flushed
2718  *
2719  * Description:
2720  *     Flush all pages in @rq.
2721  */
2722 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2723 {
2724         struct req_iterator iter;
2725         struct bio_vec *bvec;
2726
2727         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2728                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2729 }
2730 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2731 #endif
2732
2733 /**
2734  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2735  * @q : the queue of the device being checked
2736  *
2737  * Description:
2738  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2739  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2740  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2741  *
2742  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2743  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2744  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2745  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2746  *    on burst I/O load.
2747  *
2748  * Return:
2749  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2750  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2751  */
2752 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2753 {
2754         if (q->lld_busy_fn)
2755                 return q->lld_busy_fn(q);
2756
2757         return 0;
2758 }
2759 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2760
2761 /**
2762  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2763  * @rq: the clone request to be cleaned up
2764  *
2765  * Description:
2766  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2767  */
2768 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2769 {
2770         struct bio *bio;
2771
2772         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2773                 rq->bio = bio->bi_next;
2774
2775                 bio_put(bio);
2776         }
2777 }
2778 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2779
2780 /*
2781  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2782  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2783  */
2784 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2785 {
2786         dst->cpu = src->cpu;
2787         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2788         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2789         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2790         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2791         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2792         dst->ioprio = src->ioprio;
2793         dst->extra_len = src->extra_len;
2794 }
2795
2796 /**
2797  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2798  * @rq: the request to be setup
2799  * @rq_src: original request to be cloned
2800  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2801  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2802  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2803  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2804  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2805  *
2806  * Description:
2807  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2808  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2809  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2810  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2811  *     and the cloned bios just point same pages.
2812  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2813  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2814  */
2815 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2816                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2817                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2818                       void *data)
2819 {
2820         struct bio *bio, *bio_src;
2821
2822         if (!bs)
2823                 bs = fs_bio_set;
2824
2825         blk_rq_init(NULL, rq);
2826
2827         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2828                 bio = bio_clone_bioset(bio_src, gfp_mask, bs);
2829                 if (!bio)
2830                         goto free_and_out;
2831
2832                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2833                         goto free_and_out;
2834
2835                 if (rq->bio) {
2836                         rq->biotail->bi_next = bio;
2837                         rq->biotail = bio;
2838                 } else
2839                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2840         }
2841
2842         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2843
2844         return 0;
2845
2846 free_and_out:
2847         if (bio)
2848                 bio_put(bio);
2849         blk_rq_unprep_clone(rq);
2850
2851         return -ENOMEM;
2852 }
2853 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2854
2855 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2856 {
2857         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2858 }
2859 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2860
2861 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2862                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2863 {
2864         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2865 }
2866 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2867
2868 #define PLUG_MAGIC      0x91827364
2869
2870 /**
2871  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
2872  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
2873  *
2874  * Description:
2875  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
2876  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
2877  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
2878  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
2879  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
2880  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
2881  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
2882  *   this kind of deadlock.
2883  */
2884 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2885 {
2886         struct task_struct *tsk = current;
2887
2888         plug->magic = PLUG_MAGIC;
2889         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2890         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
2891         plug->should_sort = 0;
2892
2893         /*
2894          * If this is a nested plug, don't actually assign it. It will be
2895          * flushed on its own.
2896          */
2897         if (!tsk->plug) {
2898                 /*
2899                  * Store ordering should not be needed here, since a potential
2900                  * preempt will imply a full memory barrier
2901                  */
2902                 tsk->plug = plug;
2903         }
2904 }
2905 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
2906
2907 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
2908 {
2909         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
2910         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
2911
2912         return !(rqa->q < rqb->q ||
2913                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
2914 }
2915
2916 /*
2917  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
2918  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
2919  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
2920  * plugger did not intend it.
2921  */
2922 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
2923                             bool from_schedule)
2924         __releases(q->queue_lock)
2925 {
2926         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
2927
2928         if (from_schedule)
2929                 blk_run_queue_async(q);
2930         else
2931                 __blk_run_queue(q);
2932         spin_unlock(q->queue_lock);
2933 }
2934
2935 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2936 {
2937         LIST_HEAD(callbacks);
2938
2939         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
2940                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
2941
2942                 while (!list_empty(&callbacks)) {
2943                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
2944                                                           struct blk_plug_cb,
2945                                                           list);
2946                         list_del(&cb->list);
2947                         cb->callback(cb, from_schedule);
2948                 }
2949         }
2950 }
2951
2952 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
2953                                       int size)
2954 {
2955         struct blk_plug *plug = current->plug;
2956         struct blk_plug_cb *cb;
2957
2958         if (!plug)
2959                 return NULL;
2960
2961         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
2962                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
2963                         return cb;
2964
2965         /* Not currently on the callback list */
2966         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
2967         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
2968         if (cb) {
2969                 cb->data = data;
2970                 cb->callback = unplug;
2971                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
2972         }
2973         return cb;
2974 }
2975 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
2976
2977 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2978 {
2979         struct request_queue *q;
2980         unsigned long flags;
2981         struct request *rq;
2982         LIST_HEAD(list);
2983         unsigned int depth;
2984
2985         BUG_ON(plug->magic != PLUG_MAGIC);
2986
2987         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
2988         if (list_empty(&plug->list))
2989                 return;
2990
2991         list_splice_init(&plug->list, &list);
2992
2993         if (plug->should_sort) {
2994                 list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
2995                 plug->should_sort = 0;
2996         }
2997
2998         q = NULL;
2999         depth = 0;
3000
3001         /*
3002          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3003          * queue lock we have to take.
3004          */
3005         local_irq_save(flags);
3006         while (!list_empty(&list)) {
3007                 rq = list_entry_rq(list.next);
3008                 list_del_init(&rq->queuelist);
3009                 BUG_ON(!rq->q);
3010                 if (rq->q != q) {
3011                         /*
3012                          * This drops the queue lock
3013                          */
3014                         if (q)
3015                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3016                         q = rq->q;
3017                         depth = 0;
3018                         spin_lock(q->queue_lock);
3019                 }
3020
3021                 /*
3022                  * Short-circuit if @q is dead
3023                  */
3024                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3025                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3026                         continue;
3027                 }
3028
3029                 /*
3030                  * rq is already accounted, so use raw insert
3031                  */
3032                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3033                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3034                 else
3035                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3036
3037                 depth++;
3038         }
3039
3040         /*
3041          * This drops the queue lock
3042          */
3043         if (q)
3044                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3045
3046         local_irq_restore(flags);
3047 }
3048
3049 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3050 {
3051         blk_flush_plug_list(plug, false);
3052
3053         if (plug == current->plug)
3054                 current->plug = NULL;
3055 }
3056 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3057
3058 int __init blk_dev_init(void)
3059 {
3060         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3061                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
3062
3063         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3064         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3065                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3066         if (!kblockd_workqueue)
3067                 panic("Failed to create kblockd\n");
3068
3069         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3070                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3071
3072         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3073                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3074
3075         return 0;
3076 }