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