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