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