f224d1793ee5e5975f427cc9259e587970f19884
[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 #include <linux/pm_runtime.h>
34
35 #define CREATE_TRACE_POINTS
36 #include <trace/events/block.h>
37
38 #include "blk.h"
39 #include "blk-cgroup.h"
40
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
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(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
163                 set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
164
165         bio_advance(bio, nbytes);
166
167         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
168         if (bio->bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
169                 bio_endio(bio, error);
170 }
171
172 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
173 {
174         int bit;
175
176         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
177                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
178                 rq->cmd_flags);
179
180         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
181                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
182                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
183         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
184                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
185
186         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
187                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
188                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
189                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
190                 printk("\n");
191         }
192 }
193 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
194
195 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
196 {
197         struct request_queue *q;
198
199         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
200         spin_lock_irq(q->queue_lock);
201         __blk_run_queue(q);
202         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
203 }
204
205 /**
206  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
207  * @q:          The &struct request_queue in question
208  * @msecs:      Delay in msecs
209  *
210  * Description:
211  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
212  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
213  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
214  */
215 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
216 {
217         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
218                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
219                                    msecs_to_jiffies(msecs));
220 }
221 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
222
223 /**
224  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
225  * @q:    The &struct request_queue in question
226  *
227  * Description:
228  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
229  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
230  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
231  **/
232 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
233 {
234         WARN_ON(!irqs_disabled());
235
236         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
237         __blk_run_queue(q);
238 }
239 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
240
241 /**
242  * blk_stop_queue - stop a queue
243  * @q:    The &struct request_queue in question
244  *
245  * Description:
246  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
247  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
248  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
249  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
250  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
251  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
252  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
253  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
254  **/
255 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
256 {
257         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
258         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
259 }
260 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
261
262 /**
263  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
264  * @q: the queue
265  *
266  * Description:
267  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
268  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
269  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
270  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
271  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
272  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
273  *     this function.
274  *
275  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
276  *     out of elevator or throttling code. That would require elevaotor_exit()
277  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
278  *
279  */
280 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
281 {
282         del_timer_sync(&q->timeout);
283         cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
284 }
285 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
286
287 /**
288  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
289  * @q:  The queue to run
290  *
291  * Description:
292  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
293  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
294  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
295  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
296  *    disabled. See also @blk_run_queue.
297  */
298 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
299 {
300         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
301                 return;
302
303         /*
304          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
305          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
306          * running such a request function concurrently. Keep track of the
307          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
308          * can wait until all these request_fn calls have finished.
309          */
310         q->request_fn_active++;
311         q->request_fn(q);
312         q->request_fn_active--;
313 }
314
315 /**
316  * __blk_run_queue - run a single device queue
317  * @q:  The queue to run
318  *
319  * Description:
320  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
321  *    held and interrupts disabled.
322  */
323 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
324 {
325         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
326                 return;
327
328         __blk_run_queue_uncond(q);
329 }
330 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
331
332 /**
333  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
334  * @q:  The queue to run
335  *
336  * Description:
337  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
338  *    of us. The caller must hold the queue lock.
339  */
340 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
341 {
342         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
343                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
346
347 /**
348  * blk_run_queue - run a single device queue
349  * @q: The queue to run
350  *
351  * Description:
352  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
353  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
354  */
355 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
356 {
357         unsigned long flags;
358
359         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
360         __blk_run_queue(q);
361         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
362 }
363 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
364
365 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
366 {
367         kobject_put(&q->kobj);
368 }
369 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
370
371 /**
372  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
373  * @q: queue to drain
374  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
375  *
376  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
377  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
378  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
379  */
380 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
381         __releases(q->queue_lock)
382         __acquires(q->queue_lock)
383 {
384         int i;
385
386         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
387
388         while (true) {
389                 bool drain = false;
390
391                 /*
392                  * The caller might be trying to drain @q before its
393                  * elevator is initialized.
394                  */
395                 if (q->elevator)
396                         elv_drain_elevator(q);
397
398                 blkcg_drain_queue(q);
399
400                 /*
401                  * This function might be called on a queue which failed
402                  * driver init after queue creation or is not yet fully
403                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
404                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
405                  * something on it and @q has request_fn set.
406                  */
407                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
408                         __blk_run_queue(q);
409
410                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
411                 drain |= q->request_fn_active;
412
413                 /*
414                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
415                  * multiple places and there's no single counter which can
416                  * be drained.  Check all the queues and counters.
417                  */
418                 if (drain_all) {
419                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
420                         for (i = 0; i < 2; i++) {
421                                 drain |= q->nr_rqs[i];
422                                 drain |= q->in_flight[i];
423                                 drain |= !list_empty(&q->flush_queue[i]);
424                         }
425                 }
426
427                 if (!drain)
428                         break;
429
430                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
431
432                 msleep(10);
433
434                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
435         }
436
437         /*
438          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
439          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
440          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
441          */
442         if (q->request_fn) {
443                 struct request_list *rl;
444
445                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
446                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
447                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
448         }
449 }
450
451 /**
452  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
453  * @q: queue of interest
454  *
455  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
456  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
457  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
458  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
459  * inside queue or RCU read lock.
460  */
461 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
462 {
463         bool drain;
464
465         spin_lock_irq(q->queue_lock);
466         drain = !q->bypass_depth++;
467         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
468         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
469
470         if (drain) {
471                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
472                 __blk_drain_queue(q, false);
473                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
474
475                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
476                 synchronize_rcu();
477         }
478 }
479 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
480
481 /**
482  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
483  * @q: queue of interest
484  *
485  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
486  */
487 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
488 {
489         spin_lock_irq(q->queue_lock);
490         if (!--q->bypass_depth)
491                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
492         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
493         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
494 }
495 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
496
497 /**
498  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
499  * @q: request queue to shutdown
500  *
501  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
502  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
503  */
504 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
505 {
506         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
507
508         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
509         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
510         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
511         spin_lock_irq(lock);
512
513         /*
514          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
515          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
516          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
517          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
518          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
519          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
520          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
521          */
522         q->bypass_depth++;
523         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
524
525         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
526         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
527         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
528         spin_unlock_irq(lock);
529         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
530
531         /*
532          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
533          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
534          */
535         spin_lock_irq(lock);
536         __blk_drain_queue(q, true);
537         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
538         spin_unlock_irq(lock);
539
540         /* @q won't process any more request, flush async actions */
541         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
542         blk_sync_queue(q);
543
544         spin_lock_irq(lock);
545         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
546                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
547         spin_unlock_irq(lock);
548
549         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
550         blk_put_queue(q);
551 }
552 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
553
554 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
555                 gfp_t gfp_mask)
556 {
557         if (unlikely(rl->rq_pool))
558                 return 0;
559
560         rl->q = q;
561         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
562         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
563         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
564         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
565
566         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
567                                           mempool_free_slab, request_cachep,
568                                           gfp_mask, q->node);
569         if (!rl->rq_pool)
570                 return -ENOMEM;
571
572         return 0;
573 }
574
575 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
576 {
577         if (rl->rq_pool)
578                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
579 }
580
581 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
582 {
583         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
584 }
585 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
586
587 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
588 {
589         struct request_queue *q;
590         int err;
591
592         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
593                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
594         if (!q)
595                 return NULL;
596
597         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
598         if (q->id < 0)
599                 goto fail_q;
600
601         q->backing_dev_info.ra_pages =
602                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
603         q->backing_dev_info.state = 0;
604         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
605         q->backing_dev_info.name = "block";
606         q->node = node_id;
607
608         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
609         if (err)
610                 goto fail_id;
611
612         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
613                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
614         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
615         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
616         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
617         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
618 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
619         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
620 #endif
621         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
622         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
623         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
624         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
625
626         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
627
628         mutex_init(&q->sysfs_lock);
629         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
630
631         /*
632          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
633          * override it later if need be.
634          */
635         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
636
637         /*
638          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
639          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
640          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
641          * registered by blk_register_queue().
642          */
643         q->bypass_depth = 1;
644         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
645
646         if (blkcg_init_queue(q))
647                 goto fail_id;
648
649         return q;
650
651 fail_id:
652         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
653 fail_q:
654         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
655         return NULL;
656 }
657 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
658
659 /**
660  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
661  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
662  *        placed on the queue.
663  * @lock: Request queue spin lock
664  *
665  * Description:
666  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
667  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
668  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
669  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
670  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
671  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
672  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
673  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
674  *
675  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
676  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
677  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
678  *    get dealt with eventually.
679  *
680  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
681  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
682  *    disabling is needed for it.
683  *
684  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
685  *    it didn't succeed.
686  *
687  * Note:
688  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
689  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
690  **/
691
692 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
693 {
694         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
695 }
696 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
697
698 struct request_queue *
699 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
700 {
701         struct request_queue *uninit_q, *q;
702
703         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
704         if (!uninit_q)
705                 return NULL;
706
707         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
708         if (!q)
709                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
710
711         return q;
712 }
713 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
714
715 struct request_queue *
716 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
717                          spinlock_t *lock)
718 {
719         if (!q)
720                 return NULL;
721
722         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
723                 return NULL;
724
725         q->request_fn           = rfn;
726         q->prep_rq_fn           = NULL;
727         q->unprep_rq_fn         = NULL;
728         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
729
730         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
731         if (lock)
732                 q->queue_lock           = lock;
733
734         /*
735          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
736          */
737         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
738
739         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
740
741         /* init elevator */
742         if (elevator_init(q, NULL))
743                 return NULL;
744         return q;
745 }
746 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
747
748 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
749 {
750         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
751                 __blk_get_queue(q);
752                 return true;
753         }
754
755         return false;
756 }
757 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
758
759 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
760 {
761         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
762                 elv_put_request(rl->q, rq);
763                 if (rq->elv.icq)
764                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
765         }
766
767         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
768 }
769
770 /*
771  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
772  * should be given priority access to a request.
773  */
774 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
775 {
776         if (!ioc)
777                 return 0;
778
779         /*
780          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
781          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
782          * lose wakeups.
783          */
784         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
785                 (ioc->nr_batch_requests > 0
786                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
787 }
788
789 /*
790  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
791  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
792  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
793  * a nice run.
794  */
795 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
796 {
797         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
798                 return;
799
800         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
801         ioc->last_waited = jiffies;
802 }
803
804 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
805 {
806         struct request_queue *q = rl->q;
807
808         /*
809          * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up root
810          * blkcg anyway, just use root blkcg state.
811          */
812         if (rl == &q->root_rl &&
813             rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
814                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
815
816         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
817                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
818                         wake_up(&rl->wait[sync]);
819
820                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
821         }
822 }
823
824 /*
825  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
826  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
827  */
828 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
829 {
830         struct request_queue *q = rl->q;
831         int sync = rw_is_sync(flags);
832
833         q->nr_rqs[sync]--;
834         rl->count[sync]--;
835         if (flags & REQ_ELVPRIV)
836                 q->nr_rqs_elvpriv--;
837
838         __freed_request(rl, sync);
839
840         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
841                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
842 }
843
844 /*
845  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
846  * request associated with @bio.
847  */
848 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
849 {
850         if (!bio)
851                 return true;
852
853         /*
854          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
855          * This allows a request to share the flush and elevator data.
856          */
857         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
858                 return false;
859
860         return true;
861 }
862
863 /**
864  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
865  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
866  *
867  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
868  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
869  */
870 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
871 {
872 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
873         if (bio && bio->bi_ioc)
874                 return bio->bi_ioc;
875 #endif
876         return current->io_context;
877 }
878
879 /**
880  * __get_request - get a free request
881  * @rl: request list to allocate from
882  * @rw_flags: RW and SYNC flags
883  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
884  * @gfp_mask: allocation mask
885  *
886  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
887  * pressure or if @q is dead.
888  *
889  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
890  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
891  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
892  */
893 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
894                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
895 {
896         struct request_queue *q = rl->q;
897         struct request *rq;
898         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
899         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
900         struct io_cq *icq = NULL;
901         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
902         int may_queue;
903
904         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
905                 return NULL;
906
907         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
908         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
909                 goto rq_starved;
910
911         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
912                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
913                         /*
914                          * The queue will fill after this allocation, so set
915                          * it as full, and mark this process as "batching".
916                          * This process will be allowed to complete a batch of
917                          * requests, others will be blocked.
918                          */
919                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
920                                 ioc_set_batching(q, ioc);
921                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
922                         } else {
923                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
924                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
925                                         /*
926                                          * The queue is full and the allocating
927                                          * process is not a "batcher", and not
928                                          * exempted by the IO scheduler
929                                          */
930                                         return NULL;
931                                 }
932                         }
933                 }
934                 /*
935                  * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up
936                  * root blkcg anyway, just use root blkcg state.
937                  */
938                 if (rl == &q->root_rl)
939                         blk_set_queue_congested(q, is_sync);
940         }
941
942         /*
943          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
944          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
945          * allocated with any setting of ->nr_requests
946          */
947         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
948                 return NULL;
949
950         q->nr_rqs[is_sync]++;
951         rl->count[is_sync]++;
952         rl->starved[is_sync] = 0;
953
954         /*
955          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
956          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
957          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
958          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
959          * makes creating new ones safe.
960          *
961          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
962          * it will be created after releasing queue_lock.
963          */
964         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
965                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
966                 q->nr_rqs_elvpriv++;
967                 if (et->icq_cache && ioc)
968                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
969         }
970
971         if (blk_queue_io_stat(q))
972                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
973         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
974
975         /* allocate and init request */
976         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
977         if (!rq)
978                 goto fail_alloc;
979
980         blk_rq_init(q, rq);
981         blk_rq_set_rl(rq, rl);
982         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
983
984         /* init elvpriv */
985         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
986                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
987                         if (ioc)
988                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
989                         if (!icq)
990                                 goto fail_elvpriv;
991                 }
992
993                 rq->elv.icq = icq;
994                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
995                         goto fail_elvpriv;
996
997                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
998                 if (icq)
999                         get_io_context(icq->ioc);
1000         }
1001 out:
1002         /*
1003          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1004          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1005          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1006          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1007          */
1008         if (ioc_batching(q, ioc))
1009                 ioc->nr_batch_requests--;
1010
1011         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1012         return rq;
1013
1014 fail_elvpriv:
1015         /*
1016          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1017          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1018          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1019          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1020          */
1021         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1022                            dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1023
1024         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1025         rq->elv.icq = NULL;
1026
1027         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1028         q->nr_rqs_elvpriv--;
1029         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1030         goto out;
1031
1032 fail_alloc:
1033         /*
1034          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1035          * might have messed up.
1036          *
1037          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1038          * queue, but this is pretty rare.
1039          */
1040         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1041         freed_request(rl, rw_flags);
1042
1043         /*
1044          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1045          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1046          * freeing of a request in the other direction will notice
1047          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1048          * READ and WRITE
1049          */
1050 rq_starved:
1051         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1052                 rl->starved[is_sync] = 1;
1053         return NULL;
1054 }
1055
1056 /**
1057  * get_request - get a free request
1058  * @q: request_queue to allocate request from
1059  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1060  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1061  * @gfp_mask: allocation mask
1062  *
1063  * Get a free request from @q.  If %__GFP_WAIT is set in @gfp_mask, this
1064  * function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1065  *
1066  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
1067  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
1068  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
1069  */
1070 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1071                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1072 {
1073         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1074         DEFINE_WAIT(wait);
1075         struct request_list *rl;
1076         struct request *rq;
1077
1078         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1079 retry:
1080         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1081         if (rq)
1082                 return rq;
1083
1084         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1085                 blk_put_rl(rl);
1086                 return NULL;
1087         }
1088
1089         /* wait on @rl and retry */
1090         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1091                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1092
1093         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1094
1095         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1096         io_schedule();
1097
1098         /*
1099          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1100          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1101          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1102          */
1103         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1104
1105         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1106         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1107
1108         goto retry;
1109 }
1110
1111 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1112 {
1113         struct request *rq;
1114
1115         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1116
1117         /* create ioc upfront */
1118         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1119
1120         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1121         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1122         if (!rq)
1123                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1124         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1125
1126         return rq;
1127 }
1128 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1129
1130 /**
1131  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1132  * @q: target request queue
1133  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1134  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1135  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1136  *
1137  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1138  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1139  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1140  * the I/O transfer.
1141  *
1142  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1143  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1144  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1145  * are properly set accordingly)
1146  *
1147  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1148  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1149  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1150  * BUG.
1151  *
1152  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1153  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
1154  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
1155  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
1156  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
1157  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1158  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1159  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1160  */
1161 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1162                                  gfp_t gfp_mask)
1163 {
1164         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1165
1166         if (unlikely(!rq))
1167                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1168
1169         for_each_bio(bio) {
1170                 struct bio *bounce_bio = bio;
1171                 int ret;
1172
1173                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1174                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1175                 if (unlikely(ret)) {
1176                         blk_put_request(rq);
1177                         return ERR_PTR(ret);
1178                 }
1179         }
1180
1181         return rq;
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1184
1185 /**
1186  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1187  * @q:          request queue where request should be inserted
1188  * @rq:         request to be inserted
1189  *
1190  * Description:
1191  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1192  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1193  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1194  */
1195 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1196 {
1197         blk_delete_timer(rq);
1198         blk_clear_rq_complete(rq);
1199         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1200
1201         if (blk_rq_tagged(rq))
1202                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1203
1204         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1205
1206         elv_requeue_request(q, rq);
1207 }
1208 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1209
1210 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1211                              int where)
1212 {
1213         drive_stat_acct(rq, 1);
1214         __elv_add_request(q, rq, where);
1215 }
1216
1217 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1218                                     unsigned long now)
1219 {
1220         if (now == part->stamp)
1221                 return;
1222
1223         if (part_in_flight(part)) {
1224                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1225                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1226                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1227         }
1228         part->stamp = now;
1229 }
1230
1231 /**
1232  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1233  * @cpu: cpu number for stats access
1234  * @part: target partition
1235  *
1236  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1237  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1238  * time it has been in this state for.
1239  *
1240  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1241  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1242  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1243  * function to do a round-off before returning the results when reading
1244  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1245  * the current jiffies and restarts the counters again.
1246  */
1247 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1248 {
1249         unsigned long now = jiffies;
1250
1251         if (part->partno)
1252                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1253         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1254 }
1255 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1256
1257 #ifdef CONFIG_PM_RUNTIME
1258 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1259 {
1260         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1261                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1262 }
1263 #else
1264 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1265 #endif
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         blk_pm_put_request(req);
1278
1279         elv_completed_request(q, req);
1280
1281         /* this is a bio leak */
1282         WARN_ON(req->bio != NULL);
1283
1284         /*
1285          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1286          * it didn't come out of our reserved rq pools
1287          */
1288         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1289                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1290                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1291
1292                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1293                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1294
1295                 blk_free_request(rl, req);
1296                 freed_request(rl, flags);
1297                 blk_put_rl(rl);
1298         }
1299 }
1300 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1301
1302 void blk_put_request(struct request *req)
1303 {
1304         unsigned long flags;
1305         struct request_queue *q = req->q;
1306
1307         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1308         __blk_put_request(q, req);
1309         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1310 }
1311 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1312
1313 /**
1314  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1315  * @rq: request to update
1316  * @page: page backing the payload
1317  * @len: length of the payload.
1318  *
1319  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1320  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1321  * itself.
1322  *
1323  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1324  * discard requests should ever use it.
1325  */
1326 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1327                 unsigned int len)
1328 {
1329         struct bio *bio = rq->bio;
1330
1331         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1332         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1333         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1334
1335         bio->bi_size = len;
1336         bio->bi_vcnt = 1;
1337         bio->bi_phys_segments = 1;
1338
1339         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1340         rq->nr_phys_segments = 1;
1341         rq->buffer = bio_data(bio);
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1344
1345 static bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1346                                    struct bio *bio)
1347 {
1348         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1349
1350         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1351                 return false;
1352
1353         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1354
1355         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1356                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1357
1358         req->biotail->bi_next = bio;
1359         req->biotail = bio;
1360         req->__data_len += bio->bi_size;
1361         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1362
1363         drive_stat_acct(req, 0);
1364         return true;
1365 }
1366
1367 static bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q,
1368                                     struct request *req, struct bio *bio)
1369 {
1370         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1371
1372         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1373                 return false;
1374
1375         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1376
1377         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1378                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1379
1380         bio->bi_next = req->bio;
1381         req->bio = bio;
1382
1383         /*
1384          * may not be valid. if the low level driver said
1385          * it didn't need a bounce buffer then it better
1386          * not touch req->buffer either...
1387          */
1388         req->buffer = bio_data(bio);
1389         req->__sector = bio->bi_sector;
1390         req->__data_len += bio->bi_size;
1391         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1392
1393         drive_stat_acct(req, 0);
1394         return true;
1395 }
1396
1397 /**
1398  * attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1399  * @q: request_queue new bio is being queued at
1400  * @bio: new bio being queued
1401  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1402  *
1403  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1404  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1405  * otherwise %false.
1406  *
1407  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1408  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1409  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1410  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1411  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1412  * merging parameters without querying the elevator.
1413  */
1414 static bool attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1415                                unsigned int *request_count)
1416 {
1417         struct blk_plug *plug;
1418         struct request *rq;
1419         bool ret = false;
1420
1421         plug = current->plug;
1422         if (!plug)
1423                 goto out;
1424         *request_count = 0;
1425
1426         list_for_each_entry_reverse(rq, &plug->list, queuelist) {
1427                 int el_ret;
1428
1429                 if (rq->q == q)
1430                         (*request_count)++;
1431
1432                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1433                         continue;
1434
1435                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1436                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1437                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1438                         if (ret)
1439                                 break;
1440                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1441                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1442                         if (ret)
1443                                 break;
1444                 }
1445         }
1446 out:
1447         return ret;
1448 }
1449
1450 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1451 {
1452         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1453
1454         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1455         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1456                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1457
1458         req->errors = 0;
1459         req->__sector = bio->bi_sector;
1460         req->ioprio = bio_prio(bio);
1461         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1462 }
1463
1464 void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1465 {
1466         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1467         struct blk_plug *plug;
1468         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1469         struct request *req;
1470         unsigned int request_count = 0;
1471
1472         /*
1473          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1474          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1475          * ISA dma in theory)
1476          */
1477         blk_queue_bounce(q, &bio);
1478
1479         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1480                 bio_endio(bio, -EIO);
1481                 return;
1482         }
1483
1484         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1485                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1486                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1487                 goto get_rq;
1488         }
1489
1490         /*
1491          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1492          * any locks.
1493          */
1494         if (attempt_plug_merge(q, bio, &request_count))
1495                 return;
1496
1497         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1498
1499         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1500         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1501                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1502                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1503                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1504                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1505                         goto out_unlock;
1506                 }
1507         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1508                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1509                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1510                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1511                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1512                         goto out_unlock;
1513                 }
1514         }
1515
1516 get_rq:
1517         /*
1518          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1519          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1520          * rq allocator and io schedulers.
1521          */
1522         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1523         if (sync)
1524                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1525
1526         /*
1527          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1528          * Returns with the queue unlocked.
1529          */
1530         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1531         if (unlikely(!req)) {
1532                 bio_endio(bio, -ENODEV);        /* @q is dead */
1533                 goto out_unlock;
1534         }
1535
1536         /*
1537          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1538          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1539          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1540          * often, and the elevators are able to handle it.
1541          */
1542         init_request_from_bio(req, bio);
1543
1544         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1545                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1546
1547         plug = current->plug;
1548         if (plug) {
1549                 /*
1550                  * If this is the first request added after a plug, fire
1551                  * of a plug trace. If others have been added before, check
1552                  * if we have multiple devices in this plug. If so, make a
1553                  * note to sort the list before dispatch.
1554                  */
1555                 if (list_empty(&plug->list))
1556                         trace_block_plug(q);
1557                 else {
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_end_sector(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_check_eod(bio, nr_sectors))
1718                 goto end_io;
1719
1720         /*
1721          * Filter flush bio's early so that make_request based
1722          * drivers without flush support don't have to worry
1723          * about them.
1724          */
1725         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1726                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1727                 if (!nr_sectors) {
1728                         err = 0;
1729                         goto end_io;
1730                 }
1731         }
1732
1733         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1734             (!blk_queue_discard(q) ||
1735              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1736                 err = -EOPNOTSUPP;
1737                 goto end_io;
1738         }
1739
1740         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1741                 err = -EOPNOTSUPP;
1742                 goto end_io;
1743         }
1744
1745         /*
1746          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1747          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1748          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1749          * layer knows how to live with it.
1750          */
1751         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1752
1753         if (blk_throtl_bio(q, bio))
1754                 return false;   /* throttled, will be resubmitted later */
1755
1756         trace_block_bio_queue(q, bio);
1757         return true;
1758
1759 end_io:
1760         bio_endio(bio, err);
1761         return false;
1762 }
1763
1764 /**
1765  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1766  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1767  *
1768  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1769  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1770  * to be done.
1771  *
1772  * generic_make_request() does not return any status.  The
1773  * success/failure status of the request, along with notification of
1774  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1775  * function described (one day) else where.
1776  *
1777  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1778  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1779  * set to describe the device address, and the
1780  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1781  * completion notification should be signaled.
1782  *
1783  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1784  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1785  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1786  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1787  */
1788 void generic_make_request(struct bio *bio)
1789 {
1790         struct bio_list bio_list_on_stack;
1791
1792         if (!generic_make_request_checks(bio))
1793                 return;
1794
1795         /*
1796          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1797          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1798          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1799          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1800          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1801          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1802          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1803          * should be added at the tail
1804          */
1805         if (current->bio_list) {
1806                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1807                 return;
1808         }
1809
1810         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1811          * explanation.
1812          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1813          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1814          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1815          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1816          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1817          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1818          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1819          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1820          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1821          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1822          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1823          */
1824         BUG_ON(bio->bi_next);
1825         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1826         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1827         do {
1828                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1829
1830                 q->make_request_fn(q, bio);
1831
1832                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1833         } while (bio);
1834         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1835 }
1836 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1837
1838 /**
1839  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1840  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1841  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1842  *
1843  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1844  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1845  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1846  *
1847  */
1848 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1849 {
1850         bio->bi_rw |= rw;
1851
1852         /*
1853          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1854          * go through the normal accounting stuff before submission.
1855          */
1856         if (bio_has_data(bio)) {
1857                 unsigned int count;
1858
1859                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
1860                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
1861                 else
1862                         count = bio_sectors(bio);
1863
1864                 if (rw & WRITE) {
1865                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1866                 } else {
1867                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1868                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1869                 }
1870
1871                 if (unlikely(block_dump)) {
1872                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1873                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1874                         current->comm, task_pid_nr(current),
1875                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1876                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1877                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1878                                 count);
1879                 }
1880         }
1881
1882         generic_make_request(bio);
1883 }
1884 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1885
1886 /**
1887  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1888  * @q:  the queue
1889  * @rq: the request being checked
1890  *
1891  * Description:
1892  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1893  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1894  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1895  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1896  *    the insertion using this generic function.
1897  *
1898  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1899  *    in some cases below, so export this function.
1900  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1901  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1902  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1903  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1904  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1905  *    when submitting requests.
1906  */
1907 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1908 {
1909         if (!rq_mergeable(rq))
1910                 return 0;
1911
1912         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
1913                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1914                 return -EIO;
1915         }
1916
1917         /*
1918          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1919          * may differ from that of other stacking queues.
1920          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1921          * limitation.
1922          */
1923         blk_recalc_rq_segments(rq);
1924         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1925                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1926                 return -EIO;
1927         }
1928
1929         return 0;
1930 }
1931 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1932
1933 /**
1934  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1935  * @q:  the queue to submit the request
1936  * @rq: the request being queued
1937  */
1938 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1939 {
1940         unsigned long flags;
1941         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
1942
1943         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1944                 return -EIO;
1945
1946         if (rq->rq_disk &&
1947             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1948                 return -EIO;
1949
1950         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1951         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1952                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1953                 return -ENODEV;
1954         }
1955
1956         /*
1957          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1958          * because it will be linked to another request_queue
1959          */
1960         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1961
1962         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
1963                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1964
1965         add_acct_request(q, rq, where);
1966         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
1967                 __blk_run_queue(q);
1968         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1969
1970         return 0;
1971 }
1972 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1973
1974 /**
1975  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1976  * @rq: request to examine
1977  *
1978  * Description:
1979  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1980  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1981  *     can be failed from the beginning of the request without
1982  *     crossing into area which need to be retried further.
1983  *
1984  * Return:
1985  *     The number of bytes to fail.
1986  *
1987  * Context:
1988  *     queue_lock must be held.
1989  */
1990 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1991 {
1992         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1993         unsigned int bytes = 0;
1994         struct bio *bio;
1995
1996         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1997                 return blk_rq_bytes(rq);
1998
1999         /*
2000          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2001          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2002          * which have all the failfast bits that the first one has -
2003          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2004          * one.
2005          */
2006         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2007                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2008                         break;
2009                 bytes += bio->bi_size;
2010         }
2011
2012         /* this could lead to infinite loop */
2013         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2014         return bytes;
2015 }
2016 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2017
2018 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2019 {
2020         if (blk_do_io_stat(req)) {
2021                 const int rw = rq_data_dir(req);
2022                 struct hd_struct *part;
2023                 int cpu;
2024
2025                 cpu = part_stat_lock();
2026                 part = req->part;
2027                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2028                 part_stat_unlock();
2029         }
2030 }
2031
2032 static void blk_account_io_done(struct request *req)
2033 {
2034         /*
2035          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2036          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2037          * containing request is enough.
2038          */
2039         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2040                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2041                 const int rw = rq_data_dir(req);
2042                 struct hd_struct *part;
2043                 int cpu;
2044
2045                 cpu = part_stat_lock();
2046                 part = req->part;
2047
2048                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2049                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2050                 part_round_stats(cpu, part);
2051                 part_dec_in_flight(part, rw);
2052
2053                 hd_struct_put(part);
2054                 part_stat_unlock();
2055         }
2056 }
2057
2058 #ifdef CONFIG_PM_RUNTIME
2059 /*
2060  * Don't process normal requests when queue is suspended
2061  * or in the process of suspending/resuming
2062  */
2063 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2064                                            struct request *rq)
2065 {
2066         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2067             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2068                 return NULL;
2069         else
2070                 return rq;
2071 }
2072 #else
2073 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2074                                                   struct request *rq)
2075 {
2076         return rq;
2077 }
2078 #endif
2079
2080 /**
2081  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2082  * @q: request queue to peek at
2083  *
2084  * Description:
2085  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2086  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2087  *     processing it.
2088  *
2089  * Return:
2090  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2091  *     otherwise.
2092  *
2093  * Context:
2094  *     queue_lock must be held.
2095  */
2096 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2097 {
2098         struct request *rq;
2099         int ret;
2100
2101         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2102
2103                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2104                 if (!rq)
2105                         break;
2106
2107                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2108                         /*
2109                          * This is the first time the device driver
2110                          * sees this request (possibly after
2111                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2112                          */
2113                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2114                                 elv_activate_rq(q, rq);
2115
2116                         /*
2117                          * just mark as started even if we don't start
2118                          * it, a request that has been delayed should
2119                          * not be passed by new incoming requests
2120                          */
2121                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2122                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2123                 }
2124
2125                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2126                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2127                         q->boundary_rq = NULL;
2128                 }
2129
2130                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2131                         break;
2132
2133                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2134                         /*
2135                          * make sure space for the drain appears we
2136                          * know we can do this because max_hw_segments
2137                          * has been adjusted to be one fewer than the
2138                          * device can handle
2139                          */
2140                         rq->nr_phys_segments++;
2141                 }
2142
2143                 if (!q->prep_rq_fn)
2144                         break;
2145
2146                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2147                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2148                         break;
2149                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2150                         /*
2151                          * the request may have been (partially) prepped.
2152                          * we need to keep this request in the front to
2153                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2154                          * prevent other fs requests from passing this one.
2155                          */
2156                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2157                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2158                                 /*
2159                                  * remove the space for the drain we added
2160                                  * so that we don't add it again
2161                                  */
2162                                 --rq->nr_phys_segments;
2163                         }
2164
2165                         rq = NULL;
2166                         break;
2167                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2168                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2169                         /*
2170                          * Mark this request as started so we don't trigger
2171                          * any debug logic in the end I/O path.
2172                          */
2173                         blk_start_request(rq);
2174                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2175                 } else {
2176                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2177                         break;
2178                 }
2179         }
2180
2181         return rq;
2182 }
2183 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2184
2185 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2186 {
2187         struct request_queue *q = rq->q;
2188
2189         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2190         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2191
2192         list_del_init(&rq->queuelist);
2193
2194         /*
2195          * the time frame between a request being removed from the lists
2196          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2197          * the driver side.
2198          */
2199         if (blk_account_rq(rq)) {
2200                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2201                 set_io_start_time_ns(rq);
2202         }
2203 }
2204
2205 /**
2206  * blk_start_request - start request processing on the driver
2207  * @req: request to dequeue
2208  *
2209  * Description:
2210  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2211  *     request to the driver.
2212  *
2213  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2214  *     call blk_dequeue_request().
2215  *
2216  * Context:
2217  *     queue_lock must be held.
2218  */
2219 void blk_start_request(struct request *req)
2220 {
2221         blk_dequeue_request(req);
2222
2223         /*
2224          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2225          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2226          */
2227         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2228         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2229                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2230
2231         blk_add_timer(req);
2232 }
2233 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2234
2235 /**
2236  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2237  * @q: request queue to fetch a request from
2238  *
2239  * Description:
2240  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2241  *     return and LLD can start processing it immediately.
2242  *
2243  * Return:
2244  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2245  *     otherwise.
2246  *
2247  * Context:
2248  *     queue_lock must be held.
2249  */
2250 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2251 {
2252         struct request *rq;
2253
2254         rq = blk_peek_request(q);
2255         if (rq)
2256                 blk_start_request(rq);
2257         return rq;
2258 }
2259 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2260
2261 /**
2262  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2263  * @req:      the request being processed
2264  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2265  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2266  *
2267  * Description:
2268  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2269  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2270  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2271  *
2272  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2273  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2274  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2275  *
2276  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2277  *     %false return from this function.
2278  *
2279  * Return:
2280  *     %false - this request doesn't have any more data
2281  *     %true  - this request has more data
2282  **/
2283 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2284 {
2285         int total_bytes;
2286
2287         if (!req->bio)
2288                 return false;
2289
2290         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2291
2292         /*
2293          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2294          * and each partial completion should be handled separately.
2295          * Reset per-request error on each partial completion.
2296          *
2297          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2298          * low level drivers do what they see fit.
2299          */
2300         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2301                 req->errors = 0;
2302
2303         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2304             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2305                 char *error_type;
2306
2307                 switch (error) {
2308                 case -ENOLINK:
2309                         error_type = "recoverable transport";
2310                         break;
2311                 case -EREMOTEIO:
2312                         error_type = "critical target";
2313                         break;
2314                 case -EBADE:
2315                         error_type = "critical nexus";
2316                         break;
2317                 case -EIO:
2318                 default:
2319                         error_type = "I/O";
2320                         break;
2321                 }
2322                 printk_ratelimited(KERN_ERR "end_request: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2323                                    error_type, req->rq_disk ?
2324                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2325                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2326
2327         }
2328
2329         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2330
2331         total_bytes = 0;
2332         while (req->bio) {
2333                 struct bio *bio = req->bio;
2334                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_size, nr_bytes);
2335
2336                 if (bio_bytes == bio->bi_size)
2337                         req->bio = bio->bi_next;
2338
2339                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2340
2341                 total_bytes += bio_bytes;
2342                 nr_bytes -= bio_bytes;
2343
2344                 if (!nr_bytes)
2345                         break;
2346         }
2347
2348         /*
2349          * completely done
2350          */
2351         if (!req->bio) {
2352                 /*
2353                  * Reset counters so that the request stacking driver
2354                  * can find how many bytes remain in the request
2355                  * later.
2356                  */
2357                 req->__data_len = 0;
2358                 return false;
2359         }
2360
2361         req->__data_len -= total_bytes;
2362         req->buffer = bio_data(req->bio);
2363
2364         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2365         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2366                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2367
2368         /* mixed attributes always follow the first bio */
2369         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2370                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2371                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2372         }
2373
2374         /*
2375          * If total number of sectors is less than the first segment
2376          * size, something has gone terribly wrong.
2377          */
2378         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2379                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2380                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2381         }
2382
2383         /* recalculate the number of segments */
2384         blk_recalc_rq_segments(req);
2385
2386         return true;
2387 }
2388 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2389
2390 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2391                                     unsigned int nr_bytes,
2392                                     unsigned int bidi_bytes)
2393 {
2394         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2395                 return true;
2396
2397         /* Bidi request must be completed as a whole */
2398         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2399             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2400                 return true;
2401
2402         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2403                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2404
2405         return false;
2406 }
2407
2408 /**
2409  * blk_unprep_request - unprepare a request
2410  * @req:        the request
2411  *
2412  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2413  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2414  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2415  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2416  * lock is held when calling this.
2417  */
2418 void blk_unprep_request(struct request *req)
2419 {
2420         struct request_queue *q = req->q;
2421
2422         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2423         if (q->unprep_rq_fn)
2424                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2425 }
2426 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2427
2428 /*
2429  * queue lock must be held
2430  */
2431 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2432 {
2433         if (blk_rq_tagged(req))
2434                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2435
2436         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2437
2438         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2439                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2440
2441         blk_delete_timer(req);
2442
2443         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2444                 blk_unprep_request(req);
2445
2446
2447         blk_account_io_done(req);
2448
2449         if (req->end_io)
2450                 req->end_io(req, error);
2451         else {
2452                 if (blk_bidi_rq(req))
2453                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2454
2455                 __blk_put_request(req->q, req);
2456         }
2457 }
2458
2459 /**
2460  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2461  * @rq:         the request to complete
2462  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2463  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2464  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2465  *
2466  * Description:
2467  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2468  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2469  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2470  *     just ignored.
2471  *
2472  * Return:
2473  *     %false - we are done with this request
2474  *     %true  - still buffers pending for this request
2475  **/
2476 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2477                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2478 {
2479         struct request_queue *q = rq->q;
2480         unsigned long flags;
2481
2482         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2483                 return true;
2484
2485         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2486         blk_finish_request(rq, error);
2487         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2488
2489         return false;
2490 }
2491
2492 /**
2493  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2494  * @rq:         the request to complete
2495  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2496  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2497  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2498  *
2499  * Description:
2500  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2501  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2502  *
2503  * Return:
2504  *     %false - we are done with this request
2505  *     %true  - still buffers pending for this request
2506  **/
2507 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2508                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2509 {
2510         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2511                 return true;
2512
2513         blk_finish_request(rq, error);
2514
2515         return false;
2516 }
2517
2518 /**
2519  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2520  * @rq:       the request being processed
2521  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2522  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2523  *
2524  * Description:
2525  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2526  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2527  *
2528  * Return:
2529  *     %false - we are done with this request
2530  *     %true  - still buffers pending for this request
2531  **/
2532 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2533 {
2534         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2537
2538 /**
2539  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2540  * @rq: the request to finish
2541  * @error: %0 for success, < %0 for error
2542  *
2543  * Description:
2544  *     Completely finish @rq.
2545  */
2546 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2547 {
2548         bool pending;
2549         unsigned int bidi_bytes = 0;
2550
2551         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2552                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2553
2554         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2555         BUG_ON(pending);
2556 }
2557 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2558
2559 /**
2560  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2561  * @rq: the request to finish the current chunk for
2562  * @error: %0 for success, < %0 for error
2563  *
2564  * Description:
2565  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2566  *
2567  * Return:
2568  *     %false - we are done with this request
2569  *     %true  - still buffers pending for this request
2570  */
2571 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2572 {
2573         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2574 }
2575 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2576
2577 /**
2578  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2579  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2580  * @error: must be negative errno
2581  *
2582  * Description:
2583  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2584  *
2585  * Return:
2586  *     %false - we are done with this request
2587  *     %true  - still buffers pending for this request
2588  */
2589 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2590 {
2591         WARN_ON(error >= 0);
2592         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2593 }
2594 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2595
2596 /**
2597  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2598  * @rq:       the request being processed
2599  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2600  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2601  *
2602  * Description:
2603  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2604  *
2605  * Return:
2606  *     %false - we are done with this request
2607  *     %true  - still buffers pending for this request
2608  **/
2609 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2610 {
2611         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2612 }
2613 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2614
2615 /**
2616  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2617  * @rq: the request to finish
2618  * @error: %0 for success, < %0 for error
2619  *
2620  * Description:
2621  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2622  */
2623 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2624 {
2625         bool pending;
2626         unsigned int bidi_bytes = 0;
2627
2628         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2629                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2630
2631         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2632         BUG_ON(pending);
2633 }
2634 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2635
2636 /**
2637  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2638  * @rq: the request to finish the current chunk for
2639  * @error: %0 for success, < %0 for error
2640  *
2641  * Description:
2642  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2643  *     be called with queue lock held.
2644  *
2645  * Return:
2646  *     %false - we are done with this request
2647  *     %true  - still buffers pending for this request
2648  */
2649 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2650 {
2651         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2652 }
2653 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2654
2655 /**
2656  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2657  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2658  * @error: must be negative errno
2659  *
2660  * Description:
2661  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2662  *     with queue lock held.
2663  *
2664  * Return:
2665  *     %false - we are done with this request
2666  *     %true  - still buffers pending for this request
2667  */
2668 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2669 {
2670         WARN_ON(error >= 0);
2671         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2672 }
2673 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2674
2675 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2676                      struct bio *bio)
2677 {
2678         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2679         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2680
2681         if (bio_has_data(bio)) {
2682                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2683                 rq->buffer = bio_data(bio);
2684         }
2685         rq->__data_len = bio->bi_size;
2686         rq->bio = rq->biotail = bio;
2687
2688         if (bio->bi_bdev)
2689                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2690 }
2691
2692 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2693 /**
2694  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2695  * @rq: the request to be flushed
2696  *
2697  * Description:
2698  *     Flush all pages in @rq.
2699  */
2700 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2701 {
2702         struct req_iterator iter;
2703         struct bio_vec *bvec;
2704
2705         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2706                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2707 }
2708 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2709 #endif
2710
2711 /**
2712  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2713  * @q : the queue of the device being checked
2714  *
2715  * Description:
2716  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2717  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2718  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2719  *
2720  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2721  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2722  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2723  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2724  *    on burst I/O load.
2725  *
2726  * Return:
2727  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2728  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2729  */
2730 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2731 {
2732         if (q->lld_busy_fn)
2733                 return q->lld_busy_fn(q);
2734
2735         return 0;
2736 }
2737 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2738
2739 /**
2740  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2741  * @rq: the clone request to be cleaned up
2742  *
2743  * Description:
2744  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2745  */
2746 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2747 {
2748         struct bio *bio;
2749
2750         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2751                 rq->bio = bio->bi_next;
2752
2753                 bio_put(bio);
2754         }
2755 }
2756 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2757
2758 /*
2759  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2760  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2761  */
2762 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2763 {
2764         dst->cpu = src->cpu;
2765         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2766         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2767         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2768         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2769         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2770         dst->ioprio = src->ioprio;
2771         dst->extra_len = src->extra_len;
2772 }
2773
2774 /**
2775  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2776  * @rq: the request to be setup
2777  * @rq_src: original request to be cloned
2778  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2779  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2780  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2781  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2782  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2783  *
2784  * Description:
2785  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2786  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2787  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2788  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2789  *     and the cloned bios just point same pages.
2790  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2791  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2792  */
2793 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2794                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2795                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2796                       void *data)
2797 {
2798         struct bio *bio, *bio_src;
2799
2800         if (!bs)
2801                 bs = fs_bio_set;
2802
2803         blk_rq_init(NULL, rq);
2804
2805         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2806                 bio = bio_clone_bioset(bio_src, gfp_mask, bs);
2807                 if (!bio)
2808                         goto free_and_out;
2809
2810                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2811                         goto free_and_out;
2812
2813                 if (rq->bio) {
2814                         rq->biotail->bi_next = bio;
2815                         rq->biotail = bio;
2816                 } else
2817                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2818         }
2819
2820         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2821
2822         return 0;
2823
2824 free_and_out:
2825         if (bio)
2826                 bio_put(bio);
2827         blk_rq_unprep_clone(rq);
2828
2829         return -ENOMEM;
2830 }
2831 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2832
2833 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2834 {
2835         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2836 }
2837 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2838
2839 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2840                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2841 {
2842         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2843 }
2844 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2845
2846 #define PLUG_MAGIC      0x91827364
2847
2848 /**
2849  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
2850  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
2851  *
2852  * Description:
2853  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
2854  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
2855  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
2856  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
2857  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
2858  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
2859  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
2860  *   this kind of deadlock.
2861  */
2862 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2863 {
2864         struct task_struct *tsk = current;
2865
2866         plug->magic = PLUG_MAGIC;
2867         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2868         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
2869
2870         /*
2871          * If this is a nested plug, don't actually assign it. It will be
2872          * flushed on its own.
2873          */
2874         if (!tsk->plug) {
2875                 /*
2876                  * Store ordering should not be needed here, since a potential
2877                  * preempt will imply a full memory barrier
2878                  */
2879                 tsk->plug = plug;
2880         }
2881 }
2882 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
2883
2884 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
2885 {
2886         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
2887         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
2888
2889         return !(rqa->q < rqb->q ||
2890                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
2891 }
2892
2893 /*
2894  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
2895  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
2896  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
2897  * plugger did not intend it.
2898  */
2899 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
2900                             bool from_schedule)
2901         __releases(q->queue_lock)
2902 {
2903         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
2904
2905         if (from_schedule)
2906                 blk_run_queue_async(q);
2907         else
2908                 __blk_run_queue(q);
2909         spin_unlock(q->queue_lock);
2910 }
2911
2912 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2913 {
2914         LIST_HEAD(callbacks);
2915
2916         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
2917                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
2918
2919                 while (!list_empty(&callbacks)) {
2920                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
2921                                                           struct blk_plug_cb,
2922                                                           list);
2923                         list_del(&cb->list);
2924                         cb->callback(cb, from_schedule);
2925                 }
2926         }
2927 }
2928
2929 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
2930                                       int size)
2931 {
2932         struct blk_plug *plug = current->plug;
2933         struct blk_plug_cb *cb;
2934
2935         if (!plug)
2936                 return NULL;
2937
2938         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
2939                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
2940                         return cb;
2941
2942         /* Not currently on the callback list */
2943         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
2944         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
2945         if (cb) {
2946                 cb->data = data;
2947                 cb->callback = unplug;
2948                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
2949         }
2950         return cb;
2951 }
2952 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
2953
2954 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2955 {
2956         struct request_queue *q;
2957         unsigned long flags;
2958         struct request *rq;
2959         LIST_HEAD(list);
2960         unsigned int depth;
2961
2962         BUG_ON(plug->magic != PLUG_MAGIC);
2963
2964         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
2965         if (list_empty(&plug->list))
2966                 return;
2967
2968         list_splice_init(&plug->list, &list);
2969
2970         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
2971
2972         q = NULL;
2973         depth = 0;
2974
2975         /*
2976          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
2977          * queue lock we have to take.
2978          */
2979         local_irq_save(flags);
2980         while (!list_empty(&list)) {
2981                 rq = list_entry_rq(list.next);
2982                 list_del_init(&rq->queuelist);
2983                 BUG_ON(!rq->q);
2984                 if (rq->q != q) {
2985                         /*
2986                          * This drops the queue lock
2987                          */
2988                         if (q)
2989                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
2990                         q = rq->q;
2991                         depth = 0;
2992                         spin_lock(q->queue_lock);
2993                 }
2994
2995                 /*
2996                  * Short-circuit if @q is dead
2997                  */
2998                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2999                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3000                         continue;
3001                 }
3002
3003                 /*
3004                  * rq is already accounted, so use raw insert
3005                  */
3006                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3007                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3008                 else
3009                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3010
3011                 depth++;
3012         }
3013
3014         /*
3015          * This drops the queue lock
3016          */
3017         if (q)
3018                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3019
3020         local_irq_restore(flags);
3021 }
3022
3023 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3024 {
3025         blk_flush_plug_list(plug, false);
3026
3027         if (plug == current->plug)
3028                 current->plug = NULL;
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3031
3032 #ifdef CONFIG_PM_RUNTIME
3033 /**
3034  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3035  * @q: the queue of the device
3036  * @dev: the device the queue belongs to
3037  *
3038  * Description:
3039  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3040  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3041  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3042  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3043  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3044  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3045  *
3046  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3047  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3048  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3049  *    not need to touch other autosuspend settings.
3050  *
3051  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3052  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3053  */
3054 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3055 {
3056         q->dev = dev;
3057         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3058         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3059         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3060 }
3061 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3062
3063 /**
3064  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3065  * @q: the queue of the device
3066  *
3067  * Description:
3068  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3069  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3070  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3071  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3072  *    proceed to suspend the device.
3073  *
3074  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3075  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3076  *
3077  *    This function should be called near the start of the device's
3078  *    runtime_suspend callback.
3079  *
3080  * Return:
3081  *    0         - OK to runtime suspend the device
3082  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3083  */
3084 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3085 {
3086         int ret = 0;
3087
3088         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3089         if (q->nr_pending) {
3090                 ret = -EBUSY;
3091                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3092         } else {
3093                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3094         }
3095         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3096         return ret;
3097 }
3098 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3099
3100 /**
3101  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3102  * @q: the queue of the device
3103  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3104  *
3105  * Description:
3106  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3107  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3108  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3109  *
3110  *    This function should be called near the end of the device's
3111  *    runtime_suspend callback.
3112  */
3113 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3114 {
3115         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3116         if (!err) {
3117                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3118         } else {
3119                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3120                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3121         }
3122         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3123 }
3124 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3125
3126 /**
3127  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3128  * @q: the queue of the device
3129  *
3130  * Description:
3131  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3132  *    runtime resume of the device.
3133  *
3134  *    This function should be called near the start of the device's
3135  *    runtime_resume callback.
3136  */
3137 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3138 {
3139         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3140         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3141         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3142 }
3143 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3144
3145 /**
3146  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3147  * @q: the queue of the device
3148  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3149  *
3150  * Description:
3151  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3152  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3153  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3154  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3155  *
3156  *    This function should be called near the end of the device's
3157  *    runtime_resume callback.
3158  */
3159 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3160 {
3161         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3162         if (!err) {
3163                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3164                 __blk_run_queue(q);
3165                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3166                 pm_runtime_autosuspend(q->dev);
3167         } else {
3168                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3169         }
3170         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3171 }
3172 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3173 #endif
3174
3175 int __init blk_dev_init(void)
3176 {
3177         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3178                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
3179
3180         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3181         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3182                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3183         if (!kblockd_workqueue)
3184                 panic("Failed to create kblockd\n");
3185
3186         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3187                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3188
3189         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3190                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3191
3192         return 0;
3193 }