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