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