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