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