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