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