blk: centralize non-request unplug handling.
[linux-3.10.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30 #include <linux/list_sort.h>
31 #include <linux/delay.h>
32 #include <linux/ratelimit.h>
33
34 #define CREATE_TRACE_POINTS
35 #include <trace/events/block.h>
36
37 #include "blk.h"
38 #include "blk-cgroup.h"
39
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
43
44 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
45
46 /*
47  * For the allocated request tables
48  */
49 static struct kmem_cache *request_cachep;
50
51 /*
52  * For queue allocation
53  */
54 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
55
56 /*
57  * Controlling structure to kblockd
58  */
59 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
60
61 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
62 {
63         struct hd_struct *part;
64         int rw = rq_data_dir(rq);
65         int cpu;
66
67         if (!blk_do_io_stat(rq))
68                 return;
69
70         cpu = part_stat_lock();
71
72         if (!new_io) {
73                 part = rq->part;
74                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
75         } else {
76                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
77                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
78                         /*
79                          * The partition is already being removed,
80                          * the request will be accounted on the disk only
81                          *
82                          * We take a reference on disk->part0 although that
83                          * partition will never be deleted, so we can treat
84                          * it as any other partition.
85                          */
86                         part = &rq->rq_disk->part0;
87                         hd_struct_get(part);
88                 }
89                 part_round_stats(cpu, part);
90                 part_inc_in_flight(part, rw);
91                 rq->part = part;
92         }
93
94         part_stat_unlock();
95 }
96
97 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
98 {
99         int nr;
100
101         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
102         if (nr > q->nr_requests)
103                 nr = q->nr_requests;
104         q->nr_congestion_on = nr;
105
106         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
107         if (nr < 1)
108                 nr = 1;
109         q->nr_congestion_off = nr;
110 }
111
112 /**
113  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
114  * @bdev:       device
115  *
116  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
117  * backing_dev_info
118  *
119  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
120  */
121 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
122 {
123         struct backing_dev_info *ret = NULL;
124         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
125
126         if (q)
127                 ret = &q->backing_dev_info;
128         return ret;
129 }
130 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
131
132 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
133 {
134         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
135
136         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
137         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
138         rq->cpu = -1;
139         rq->q = q;
140         rq->__sector = (sector_t) -1;
141         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
142         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
143         rq->cmd = rq->__cmd;
144         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
145         rq->tag = -1;
146         rq->ref_count = 1;
147         rq->start_time = jiffies;
148         set_start_time_ns(rq);
149         rq->part = NULL;
150 }
151 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
152
153 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
154                           unsigned int nbytes, int error)
155 {
156         if (error)
157                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
158         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
159                 error = -EIO;
160
161         if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
162                 printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
163                        __func__, nbytes, bio->bi_size);
164                 nbytes = bio->bi_size;
165         }
166
167         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
168                 set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
169
170         bio->bi_size -= nbytes;
171         bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
172
173         if (bio_integrity(bio))
174                 bio_integrity_advance(bio, nbytes);
175
176         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
177         if (bio->bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
178                 bio_endio(bio, error);
179 }
180
181 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
182 {
183         int bit;
184
185         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
186                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
187                 rq->cmd_flags);
188
189         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
190                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
191                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
192         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
193                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
194
195         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
196                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
197                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
198                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
199                 printk("\n");
200         }
201 }
202 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
203
204 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
205 {
206         struct request_queue *q;
207
208         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
209         spin_lock_irq(q->queue_lock);
210         __blk_run_queue(q);
211         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
212 }
213
214 /**
215  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
216  * @q:          The &struct request_queue in question
217  * @msecs:      Delay in msecs
218  *
219  * Description:
220  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
221  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
222  *   restarted around the specified time.
223  */
224 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
225 {
226         queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
227                                 msecs_to_jiffies(msecs));
228 }
229 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
230
231 /**
232  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
233  * @q:    The &struct request_queue in question
234  *
235  * Description:
236  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
237  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
238  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
239  **/
240 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
241 {
242         WARN_ON(!irqs_disabled());
243
244         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
245         __blk_run_queue(q);
246 }
247 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
248
249 /**
250  * blk_stop_queue - stop a queue
251  * @q:    The &struct request_queue in question
252  *
253  * Description:
254  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
255  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
256  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
257  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
258  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
259  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
260  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
261  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
262  **/
263 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
264 {
265         __cancel_delayed_work(&q->delay_work);
266         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
267 }
268 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
269
270 /**
271  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
272  * @q: the queue
273  *
274  * Description:
275  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
276  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
277  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
278  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
279  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
280  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
281  *     this function.
282  *
283  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
284  *     out of elevator or throttling code. That would require elevaotor_exit()
285  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
286  *
287  */
288 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
289 {
290         del_timer_sync(&q->timeout);
291         cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
292 }
293 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
294
295 /**
296  * __blk_run_queue - run a single device queue
297  * @q:  The queue to run
298  *
299  * Description:
300  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
301  *    held and interrupts disabled.
302  */
303 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
304 {
305         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
306                 return;
307
308         q->request_fn(q);
309 }
310 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
311
312 /**
313  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
314  * @q:  The queue to run
315  *
316  * Description:
317  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
318  *    of us.
319  */
320 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
321 {
322         if (likely(!blk_queue_stopped(q))) {
323                 __cancel_delayed_work(&q->delay_work);
324                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
325         }
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
328
329 /**
330  * blk_run_queue - run a single device queue
331  * @q: The queue to run
332  *
333  * Description:
334  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
335  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
336  */
337 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
338 {
339         unsigned long flags;
340
341         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
342         __blk_run_queue(q);
343         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
346
347 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
348 {
349         kobject_put(&q->kobj);
350 }
351 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
352
353 /**
354  * blk_drain_queue - drain requests from request_queue
355  * @q: queue to drain
356  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
357  *
358  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
359  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
360  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
361  */
362 void blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
363 {
364         int i;
365
366         while (true) {
367                 bool drain = false;
368
369                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
370
371                 /*
372                  * The caller might be trying to drain @q before its
373                  * elevator is initialized.
374                  */
375                 if (q->elevator)
376                         elv_drain_elevator(q);
377
378                 blkcg_drain_queue(q);
379
380                 /*
381                  * This function might be called on a queue which failed
382                  * driver init after queue creation or is not yet fully
383                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
384                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
385                  * something on it and @q has request_fn set.
386                  */
387                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
388                         __blk_run_queue(q);
389
390                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
391
392                 /*
393                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
394                  * multiple places and there's no single counter which can
395                  * be drained.  Check all the queues and counters.
396                  */
397                 if (drain_all) {
398                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
399                         for (i = 0; i < 2; i++) {
400                                 drain |= q->nr_rqs[i];
401                                 drain |= q->in_flight[i];
402                                 drain |= !list_empty(&q->flush_queue[i]);
403                         }
404                 }
405
406                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
407
408                 if (!drain)
409                         break;
410                 msleep(10);
411         }
412
413         /*
414          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
415          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
416          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
417          */
418         if (q->request_fn) {
419                 struct request_list *rl;
420
421                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
422
423                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
424                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
425                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
426
427                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
428         }
429 }
430
431 /**
432  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
433  * @q: queue of interest
434  *
435  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
436  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
437  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
438  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
439  * inside queue or RCU read lock.
440  */
441 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
442 {
443         bool drain;
444
445         spin_lock_irq(q->queue_lock);
446         drain = !q->bypass_depth++;
447         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
448         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
449
450         if (drain) {
451                 blk_drain_queue(q, false);
452                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
453                 synchronize_rcu();
454         }
455 }
456 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
457
458 /**
459  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
460  * @q: queue of interest
461  *
462  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
463  */
464 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
465 {
466         spin_lock_irq(q->queue_lock);
467         if (!--q->bypass_depth)
468                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
469         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
470         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
471 }
472 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
473
474 /**
475  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
476  * @q: request queue to shutdown
477  *
478  * Mark @q DEAD, drain all pending requests, destroy and put it.  All
479  * future requests will be failed immediately with -ENODEV.
480  */
481 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
482 {
483         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
484
485         /* mark @q DEAD, no new request or merges will be allowed afterwards */
486         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
487         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
488         spin_lock_irq(lock);
489
490         /*
491          * Dead queue is permanently in bypass mode till released.  Note
492          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
493          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
494          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
495          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
496          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
497          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
498          */
499         q->bypass_depth++;
500         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
501
502         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
503         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
504         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
505         spin_unlock_irq(lock);
506         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
507
508         /* drain all requests queued before DEAD marking */
509         blk_drain_queue(q, true);
510
511         /* @q won't process any more request, flush async actions */
512         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
513         blk_sync_queue(q);
514
515         spin_lock_irq(lock);
516         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
517                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
518         spin_unlock_irq(lock);
519
520         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
521         blk_put_queue(q);
522 }
523 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
524
525 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
526                 gfp_t gfp_mask)
527 {
528         if (unlikely(rl->rq_pool))
529                 return 0;
530
531         rl->q = q;
532         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
533         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
534         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
535         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
536
537         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
538                                           mempool_free_slab, request_cachep,
539                                           gfp_mask, q->node);
540         if (!rl->rq_pool)
541                 return -ENOMEM;
542
543         return 0;
544 }
545
546 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
547 {
548         if (rl->rq_pool)
549                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
550 }
551
552 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
553 {
554         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
555 }
556 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
557
558 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
559 {
560         struct request_queue *q;
561         int err;
562
563         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
564                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
565         if (!q)
566                 return NULL;
567
568         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
569         if (q->id < 0)
570                 goto fail_q;
571
572         q->backing_dev_info.ra_pages =
573                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
574         q->backing_dev_info.state = 0;
575         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
576         q->backing_dev_info.name = "block";
577         q->node = node_id;
578
579         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
580         if (err)
581                 goto fail_id;
582
583         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
584                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
585         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
586         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
587         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
588         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
589 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
590         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
591 #endif
592         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
593         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
594         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
595         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
596
597         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
598
599         mutex_init(&q->sysfs_lock);
600         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
601
602         /*
603          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
604          * override it later if need be.
605          */
606         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
607
608         /*
609          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
610          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
611          * init.  The initial bypass will be finished at the end of
612          * blk_init_allocated_queue().
613          */
614         q->bypass_depth = 1;
615         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
616
617         if (blkcg_init_queue(q))
618                 goto fail_id;
619
620         return q;
621
622 fail_id:
623         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
624 fail_q:
625         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
626         return NULL;
627 }
628 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
629
630 /**
631  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
632  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
633  *        placed on the queue.
634  * @lock: Request queue spin lock
635  *
636  * Description:
637  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
638  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
639  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
640  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
641  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
642  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
643  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
644  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
645  *
646  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
647  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
648  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
649  *    get dealt with eventually.
650  *
651  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
652  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
653  *    disabling is needed for it.
654  *
655  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
656  *    it didn't succeed.
657  *
658  * Note:
659  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
660  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
661  **/
662
663 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
664 {
665         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
666 }
667 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
668
669 struct request_queue *
670 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
671 {
672         struct request_queue *uninit_q, *q;
673
674         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
675         if (!uninit_q)
676                 return NULL;
677
678         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
679         if (!q)
680                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
681
682         return q;
683 }
684 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
685
686 struct request_queue *
687 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
688                          spinlock_t *lock)
689 {
690         if (!q)
691                 return NULL;
692
693         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
694                 return NULL;
695
696         q->request_fn           = rfn;
697         q->prep_rq_fn           = NULL;
698         q->unprep_rq_fn         = NULL;
699         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
700
701         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
702         if (lock)
703                 q->queue_lock           = lock;
704
705         /*
706          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
707          */
708         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
709
710         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
711
712         /* init elevator */
713         if (elevator_init(q, NULL))
714                 return NULL;
715
716         blk_queue_congestion_threshold(q);
717
718         /* all done, end the initial bypass */
719         blk_queue_bypass_end(q);
720         return q;
721 }
722 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
723
724 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
725 {
726         if (likely(!blk_queue_dead(q))) {
727                 __blk_get_queue(q);
728                 return true;
729         }
730
731         return false;
732 }
733 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
734
735 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
736 {
737         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
738                 elv_put_request(rl->q, rq);
739                 if (rq->elv.icq)
740                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
741         }
742
743         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
744 }
745
746 /*
747  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
748  * should be given priority access to a request.
749  */
750 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
751 {
752         if (!ioc)
753                 return 0;
754
755         /*
756          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
757          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
758          * lose wakeups.
759          */
760         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
761                 (ioc->nr_batch_requests > 0
762                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
763 }
764
765 /*
766  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
767  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
768  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
769  * a nice run.
770  */
771 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
772 {
773         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
774                 return;
775
776         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
777         ioc->last_waited = jiffies;
778 }
779
780 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
781 {
782         struct request_queue *q = rl->q;
783
784         /*
785          * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up root
786          * blkcg anyway, just use root blkcg state.
787          */
788         if (rl == &q->root_rl &&
789             rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
790                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
791
792         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
793                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
794                         wake_up(&rl->wait[sync]);
795
796                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
797         }
798 }
799
800 /*
801  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
802  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
803  */
804 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
805 {
806         struct request_queue *q = rl->q;
807         int sync = rw_is_sync(flags);
808
809         q->nr_rqs[sync]--;
810         rl->count[sync]--;
811         if (flags & REQ_ELVPRIV)
812                 q->nr_rqs_elvpriv--;
813
814         __freed_request(rl, sync);
815
816         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
817                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
818 }
819
820 /*
821  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
822  * request associated with @bio.
823  */
824 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
825 {
826         if (!bio)
827                 return true;
828
829         /*
830          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
831          * This allows a request to share the flush and elevator data.
832          */
833         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
834                 return false;
835
836         return true;
837 }
838
839 /**
840  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
841  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
842  *
843  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
844  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
845  */
846 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
847 {
848 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
849         if (bio && bio->bi_ioc)
850                 return bio->bi_ioc;
851 #endif
852         return current->io_context;
853 }
854
855 /**
856  * __get_request - get a free request
857  * @rl: request list to allocate from
858  * @rw_flags: RW and SYNC flags
859  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
860  * @gfp_mask: allocation mask
861  *
862  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
863  * pressure or if @q is dead.
864  *
865  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
866  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
867  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
868  */
869 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
870                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
871 {
872         struct request_queue *q = rl->q;
873         struct request *rq;
874         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
875         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
876         struct io_cq *icq = NULL;
877         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
878         int may_queue;
879
880         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
881                 return NULL;
882
883         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
884         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
885                 goto rq_starved;
886
887         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
888                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
889                         /*
890                          * The queue will fill after this allocation, so set
891                          * it as full, and mark this process as "batching".
892                          * This process will be allowed to complete a batch of
893                          * requests, others will be blocked.
894                          */
895                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
896                                 ioc_set_batching(q, ioc);
897                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
898                         } else {
899                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
900                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
901                                         /*
902                                          * The queue is full and the allocating
903                                          * process is not a "batcher", and not
904                                          * exempted by the IO scheduler
905                                          */
906                                         return NULL;
907                                 }
908                         }
909                 }
910                 /*
911                  * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up
912                  * root blkcg anyway, just use root blkcg state.
913                  */
914                 if (rl == &q->root_rl)
915                         blk_set_queue_congested(q, is_sync);
916         }
917
918         /*
919          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
920          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
921          * allocated with any setting of ->nr_requests
922          */
923         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
924                 return NULL;
925
926         q->nr_rqs[is_sync]++;
927         rl->count[is_sync]++;
928         rl->starved[is_sync] = 0;
929
930         /*
931          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
932          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
933          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
934          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
935          * makes creating new ones safe.
936          *
937          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
938          * it will be created after releasing queue_lock.
939          */
940         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
941                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
942                 q->nr_rqs_elvpriv++;
943                 if (et->icq_cache && ioc)
944                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
945         }
946
947         if (blk_queue_io_stat(q))
948                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
949         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
950
951         /* allocate and init request */
952         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
953         if (!rq)
954                 goto fail_alloc;
955
956         blk_rq_init(q, rq);
957         blk_rq_set_rl(rq, rl);
958         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
959
960         /* init elvpriv */
961         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
962                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
963                         if (ioc)
964                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
965                         if (!icq)
966                                 goto fail_elvpriv;
967                 }
968
969                 rq->elv.icq = icq;
970                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
971                         goto fail_elvpriv;
972
973                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
974                 if (icq)
975                         get_io_context(icq->ioc);
976         }
977 out:
978         /*
979          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
980          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
981          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
982          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
983          */
984         if (ioc_batching(q, ioc))
985                 ioc->nr_batch_requests--;
986
987         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
988         return rq;
989
990 fail_elvpriv:
991         /*
992          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
993          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
994          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
995          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
996          */
997         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
998                            dev_name(q->backing_dev_info.dev));
999
1000         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1001         rq->elv.icq = NULL;
1002
1003         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1004         q->nr_rqs_elvpriv--;
1005         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1006         goto out;
1007
1008 fail_alloc:
1009         /*
1010          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1011          * might have messed up.
1012          *
1013          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1014          * queue, but this is pretty rare.
1015          */
1016         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1017         freed_request(rl, rw_flags);
1018
1019         /*
1020          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1021          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1022          * freeing of a request in the other direction will notice
1023          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1024          * READ and WRITE
1025          */
1026 rq_starved:
1027         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1028                 rl->starved[is_sync] = 1;
1029         return NULL;
1030 }
1031
1032 /**
1033  * get_request - get a free request
1034  * @q: request_queue to allocate request from
1035  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1036  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1037  * @gfp_mask: allocation mask
1038  *
1039  * Get a free request from @q.  If %__GFP_WAIT is set in @gfp_mask, this
1040  * function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1041  *
1042  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
1043  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
1044  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
1045  */
1046 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1047                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1048 {
1049         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1050         DEFINE_WAIT(wait);
1051         struct request_list *rl;
1052         struct request *rq;
1053
1054         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1055 retry:
1056         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1057         if (rq)
1058                 return rq;
1059
1060         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || unlikely(blk_queue_dead(q))) {
1061                 blk_put_rl(rl);
1062                 return NULL;
1063         }
1064
1065         /* wait on @rl and retry */
1066         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1067                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1068
1069         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1070
1071         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1072         io_schedule();
1073
1074         /*
1075          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1076          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1077          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1078          */
1079         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1080
1081         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1082         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1083
1084         goto retry;
1085 }
1086
1087 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1088 {
1089         struct request *rq;
1090
1091         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1092
1093         /* create ioc upfront */
1094         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1095
1096         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1097         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1098         if (!rq)
1099                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1100         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1101
1102         return rq;
1103 }
1104 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1105
1106 /**
1107  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1108  * @q: target request queue
1109  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1110  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1111  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1112  *
1113  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1114  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1115  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1116  * the I/O transfer.
1117  *
1118  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1119  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1120  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1121  * are properly set accordingly)
1122  *
1123  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1124  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1125  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1126  * BUG.
1127  *
1128  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1129  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
1130  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
1131  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
1132  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
1133  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1134  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1135  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1136  */
1137 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1138                                  gfp_t gfp_mask)
1139 {
1140         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1141
1142         if (unlikely(!rq))
1143                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1144
1145         for_each_bio(bio) {
1146                 struct bio *bounce_bio = bio;
1147                 int ret;
1148
1149                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1150                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1151                 if (unlikely(ret)) {
1152                         blk_put_request(rq);
1153                         return ERR_PTR(ret);
1154                 }
1155         }
1156
1157         return rq;
1158 }
1159 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1160
1161 /**
1162  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1163  * @q:          request queue where request should be inserted
1164  * @rq:         request to be inserted
1165  *
1166  * Description:
1167  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1168  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1169  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1170  */
1171 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1172 {
1173         blk_delete_timer(rq);
1174         blk_clear_rq_complete(rq);
1175         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1176
1177         if (blk_rq_tagged(rq))
1178                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1179
1180         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1181
1182         elv_requeue_request(q, rq);
1183 }
1184 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1185
1186 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1187                              int where)
1188 {
1189         drive_stat_acct(rq, 1);
1190         __elv_add_request(q, rq, where);
1191 }
1192
1193 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1194                                     unsigned long now)
1195 {
1196         if (now == part->stamp)
1197                 return;
1198
1199         if (part_in_flight(part)) {
1200                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1201                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1202                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1203         }
1204         part->stamp = now;
1205 }
1206
1207 /**
1208  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1209  * @cpu: cpu number for stats access
1210  * @part: target partition
1211  *
1212  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1213  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1214  * time it has been in this state for.
1215  *
1216  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1217  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1218  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1219  * function to do a round-off before returning the results when reading
1220  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1221  * the current jiffies and restarts the counters again.
1222  */
1223 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1224 {
1225         unsigned long now = jiffies;
1226
1227         if (part->partno)
1228                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1229         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1230 }
1231 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1232
1233 /*
1234  * queue lock must be held
1235  */
1236 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1237 {
1238         if (unlikely(!q))
1239                 return;
1240         if (unlikely(--req->ref_count))
1241                 return;
1242
1243         elv_completed_request(q, req);
1244
1245         /* this is a bio leak */
1246         WARN_ON(req->bio != NULL);
1247
1248         /*
1249          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1250          * it didn't come out of our reserved rq pools
1251          */
1252         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1253                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1254                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1255
1256                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1257                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1258
1259                 blk_free_request(rl, req);
1260                 freed_request(rl, flags);
1261                 blk_put_rl(rl);
1262         }
1263 }
1264 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1265
1266 void blk_put_request(struct request *req)
1267 {
1268         unsigned long flags;
1269         struct request_queue *q = req->q;
1270
1271         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1272         __blk_put_request(q, req);
1273         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1274 }
1275 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1276
1277 /**
1278  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1279  * @rq: request to update
1280  * @page: page backing the payload
1281  * @len: length of the payload.
1282  *
1283  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1284  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1285  * itself.
1286  *
1287  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1288  * discard requests should ever use it.
1289  */
1290 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1291                 unsigned int len)
1292 {
1293         struct bio *bio = rq->bio;
1294
1295         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1296         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1297         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1298
1299         bio->bi_size = len;
1300         bio->bi_vcnt = 1;
1301         bio->bi_phys_segments = 1;
1302
1303         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1304         rq->nr_phys_segments = 1;
1305         rq->buffer = bio_data(bio);
1306 }
1307 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1308
1309 static bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1310                                    struct bio *bio)
1311 {
1312         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1313
1314         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1315                 return false;
1316
1317         trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1318
1319         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1320                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1321
1322         req->biotail->bi_next = bio;
1323         req->biotail = bio;
1324         req->__data_len += bio->bi_size;
1325         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1326
1327         drive_stat_acct(req, 0);
1328         return true;
1329 }
1330
1331 static bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q,
1332                                     struct request *req, struct bio *bio)
1333 {
1334         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1335
1336         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1337                 return false;
1338
1339         trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1340
1341         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1342                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1343
1344         bio->bi_next = req->bio;
1345         req->bio = bio;
1346
1347         /*
1348          * may not be valid. if the low level driver said
1349          * it didn't need a bounce buffer then it better
1350          * not touch req->buffer either...
1351          */
1352         req->buffer = bio_data(bio);
1353         req->__sector = bio->bi_sector;
1354         req->__data_len += bio->bi_size;
1355         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1356
1357         drive_stat_acct(req, 0);
1358         return true;
1359 }
1360
1361 /**
1362  * attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1363  * @q: request_queue new bio is being queued at
1364  * @bio: new bio being queued
1365  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1366  *
1367  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1368  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1369  * otherwise %false.
1370  *
1371  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1372  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1373  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1374  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1375  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1376  * merging parameters without querying the elevator.
1377  */
1378 static bool attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1379                                unsigned int *request_count)
1380 {
1381         struct blk_plug *plug;
1382         struct request *rq;
1383         bool ret = false;
1384
1385         plug = current->plug;
1386         if (!plug)
1387                 goto out;
1388         *request_count = 0;
1389
1390         list_for_each_entry_reverse(rq, &plug->list, queuelist) {
1391                 int el_ret;
1392
1393                 if (rq->q == q)
1394                         (*request_count)++;
1395
1396                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1397                         continue;
1398
1399                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1400                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1401                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1402                         if (ret)
1403                                 break;
1404                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1405                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1406                         if (ret)
1407                                 break;
1408                 }
1409         }
1410 out:
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1415 {
1416         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1417
1418         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1419         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1420                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1421
1422         req->errors = 0;
1423         req->__sector = bio->bi_sector;
1424         req->ioprio = bio_prio(bio);
1425         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1426 }
1427
1428 void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1429 {
1430         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1431         struct blk_plug *plug;
1432         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1433         struct request *req;
1434         unsigned int request_count = 0;
1435
1436         /*
1437          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1438          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1439          * ISA dma in theory)
1440          */
1441         blk_queue_bounce(q, &bio);
1442
1443         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1444                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1445                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1446                 goto get_rq;
1447         }
1448
1449         /*
1450          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1451          * any locks.
1452          */
1453         if (attempt_plug_merge(q, bio, &request_count))
1454                 return;
1455
1456         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1457
1458         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1459         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1460                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1461                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1462                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1463                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1464                         goto out_unlock;
1465                 }
1466         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1467                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1468                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1469                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1470                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1471                         goto out_unlock;
1472                 }
1473         }
1474
1475 get_rq:
1476         /*
1477          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1478          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1479          * rq allocator and io schedulers.
1480          */
1481         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1482         if (sync)
1483                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1484
1485         /*
1486          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1487          * Returns with the queue unlocked.
1488          */
1489         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1490         if (unlikely(!req)) {
1491                 bio_endio(bio, -ENODEV);        /* @q is dead */
1492                 goto out_unlock;
1493         }
1494
1495         /*
1496          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1497          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1498          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1499          * often, and the elevators are able to handle it.
1500          */
1501         init_request_from_bio(req, bio);
1502
1503         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1504                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1505
1506         plug = current->plug;
1507         if (plug) {
1508                 /*
1509                  * If this is the first request added after a plug, fire
1510                  * of a plug trace. If others have been added before, check
1511                  * if we have multiple devices in this plug. If so, make a
1512                  * note to sort the list before dispatch.
1513                  */
1514                 if (list_empty(&plug->list))
1515                         trace_block_plug(q);
1516                 else {
1517                         if (!plug->should_sort) {
1518                                 struct request *__rq;
1519
1520                                 __rq = list_entry_rq(plug->list.prev);
1521                                 if (__rq->q != q)
1522                                         plug->should_sort = 1;
1523                         }
1524                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1525                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1526                                 trace_block_plug(q);
1527                         }
1528                 }
1529                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1530                 drive_stat_acct(req, 1);
1531         } else {
1532                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1533                 add_acct_request(q, req, where);
1534                 __blk_run_queue(q);
1535 out_unlock:
1536                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1537         }
1538 }
1539 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bio);       /* for device mapper only */
1540
1541 /*
1542  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1543  */
1544 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1545 {
1546         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1547
1548         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1549                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1550
1551                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1552                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1553
1554                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1555                                       bdev->bd_dev,
1556                                       bio->bi_sector - p->start_sect);
1557         }
1558 }
1559
1560 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1561 {
1562         char b[BDEVNAME_SIZE];
1563
1564         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1565         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1566                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1567                         bio->bi_rw,
1568                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1569                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1570
1571         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1572 }
1573
1574 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1575
1576 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1577
1578 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1579 {
1580         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1581 }
1582 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1583
1584 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1585 {
1586         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1587 }
1588
1589 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1590 {
1591         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1592                                                 NULL, &fail_make_request);
1593
1594         return IS_ERR(dir) ? PTR_ERR(dir) : 0;
1595 }
1596
1597 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1598
1599 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1600
1601 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1602                                         unsigned int bytes)
1603 {
1604         return false;
1605 }
1606
1607 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1608
1609 /*
1610  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1611  */
1612 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1613 {
1614         sector_t maxsector;
1615
1616         if (!nr_sectors)
1617                 return 0;
1618
1619         /* Test device or partition size, when known. */
1620         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1621         if (maxsector) {
1622                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1623
1624                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1625                         /*
1626                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1627                          * without checking the size of the device, e.g., when
1628                          * mounting a device.
1629                          */
1630                         handle_bad_sector(bio);
1631                         return 1;
1632                 }
1633         }
1634
1635         return 0;
1636 }
1637
1638 static noinline_for_stack bool
1639 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1640 {
1641         struct request_queue *q;
1642         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1643         int err = -EIO;
1644         char b[BDEVNAME_SIZE];
1645         struct hd_struct *part;
1646
1647         might_sleep();
1648
1649         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1650                 goto end_io;
1651
1652         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1653         if (unlikely(!q)) {
1654                 printk(KERN_ERR
1655                        "generic_make_request: Trying to access "
1656                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1657                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1658                         (long long) bio->bi_sector);
1659                 goto end_io;
1660         }
1661
1662         if (unlikely(!(bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1663                      nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1664                 printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1665                        bdevname(bio->bi_bdev, b),
1666                        bio_sectors(bio),
1667                        queue_max_hw_sectors(q));
1668                 goto end_io;
1669         }
1670
1671         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1672         if (should_fail_request(part, bio->bi_size) ||
1673             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1674                                 bio->bi_size))
1675                 goto end_io;
1676
1677         /*
1678          * If this device has partitions, remap block n
1679          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1680          */
1681         blk_partition_remap(bio);
1682
1683         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1684                 goto end_io;
1685
1686         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1687                 goto end_io;
1688
1689         /*
1690          * Filter flush bio's early so that make_request based
1691          * drivers without flush support don't have to worry
1692          * about them.
1693          */
1694         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1695                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1696                 if (!nr_sectors) {
1697                         err = 0;
1698                         goto end_io;
1699                 }
1700         }
1701
1702         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1703             (!blk_queue_discard(q) ||
1704              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) &&
1705               !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1706                 err = -EOPNOTSUPP;
1707                 goto end_io;
1708         }
1709
1710         /*
1711          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1712          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1713          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1714          * layer knows how to live with it.
1715          */
1716         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1717
1718         if (blk_throtl_bio(q, bio))
1719                 return false;   /* throttled, will be resubmitted later */
1720
1721         trace_block_bio_queue(q, bio);
1722         return true;
1723
1724 end_io:
1725         bio_endio(bio, err);
1726         return false;
1727 }
1728
1729 /**
1730  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1731  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1732  *
1733  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1734  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1735  * to be done.
1736  *
1737  * generic_make_request() does not return any status.  The
1738  * success/failure status of the request, along with notification of
1739  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1740  * function described (one day) else where.
1741  *
1742  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1743  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1744  * set to describe the device address, and the
1745  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1746  * completion notification should be signaled.
1747  *
1748  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1749  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1750  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1751  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1752  */
1753 void generic_make_request(struct bio *bio)
1754 {
1755         struct bio_list bio_list_on_stack;
1756
1757         if (!generic_make_request_checks(bio))
1758                 return;
1759
1760         /*
1761          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1762          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1763          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1764          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1765          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1766          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1767          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1768          * should be added at the tail
1769          */
1770         if (current->bio_list) {
1771                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1772                 return;
1773         }
1774
1775         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1776          * explanation.
1777          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1778          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1779          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1780          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1781          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1782          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1783          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1784          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1785          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1786          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1787          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1788          */
1789         BUG_ON(bio->bi_next);
1790         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1791         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1792         do {
1793                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1794
1795                 q->make_request_fn(q, bio);
1796
1797                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1798         } while (bio);
1799         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1800 }
1801 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1802
1803 /**
1804  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1805  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1806  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1807  *
1808  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1809  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1810  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1811  *
1812  */
1813 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1814 {
1815         int count = bio_sectors(bio);
1816
1817         bio->bi_rw |= rw;
1818
1819         /*
1820          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1821          * go through the normal accounting stuff before submission.
1822          */
1823         if (bio_has_data(bio) && !(rw & REQ_DISCARD)) {
1824                 if (rw & WRITE) {
1825                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1826                 } else {
1827                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1828                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1829                 }
1830
1831                 if (unlikely(block_dump)) {
1832                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1833                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1834                         current->comm, task_pid_nr(current),
1835                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1836                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1837                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1838                                 count);
1839                 }
1840         }
1841
1842         generic_make_request(bio);
1843 }
1844 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1845
1846 /**
1847  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1848  * @q:  the queue
1849  * @rq: the request being checked
1850  *
1851  * Description:
1852  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1853  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1854  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1855  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1856  *    the insertion using this generic function.
1857  *
1858  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1859  *    in some cases below, so export this function.
1860  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1861  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1862  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1863  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1864  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1865  *    when submitting requests.
1866  */
1867 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1868 {
1869         if (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)
1870                 return 0;
1871
1872         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1873             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1874                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1875                 return -EIO;
1876         }
1877
1878         /*
1879          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1880          * may differ from that of other stacking queues.
1881          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1882          * limitation.
1883          */
1884         blk_recalc_rq_segments(rq);
1885         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1886                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1887                 return -EIO;
1888         }
1889
1890         return 0;
1891 }
1892 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1893
1894 /**
1895  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1896  * @q:  the queue to submit the request
1897  * @rq: the request being queued
1898  */
1899 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1900 {
1901         unsigned long flags;
1902         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
1903
1904         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1905                 return -EIO;
1906
1907         if (rq->rq_disk &&
1908             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1909                 return -EIO;
1910
1911         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1912         if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
1913                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1914                 return -ENODEV;
1915         }
1916
1917         /*
1918          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1919          * because it will be linked to another request_queue
1920          */
1921         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1922
1923         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
1924                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1925
1926         add_acct_request(q, rq, where);
1927         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
1928                 __blk_run_queue(q);
1929         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1930
1931         return 0;
1932 }
1933 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1934
1935 /**
1936  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1937  * @rq: request to examine
1938  *
1939  * Description:
1940  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1941  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1942  *     can be failed from the beginning of the request without
1943  *     crossing into area which need to be retried further.
1944  *
1945  * Return:
1946  *     The number of bytes to fail.
1947  *
1948  * Context:
1949  *     queue_lock must be held.
1950  */
1951 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1952 {
1953         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1954         unsigned int bytes = 0;
1955         struct bio *bio;
1956
1957         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1958                 return blk_rq_bytes(rq);
1959
1960         /*
1961          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1962          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1963          * which have all the failfast bits that the first one has -
1964          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1965          * one.
1966          */
1967         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1968                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1969                         break;
1970                 bytes += bio->bi_size;
1971         }
1972
1973         /* this could lead to infinite loop */
1974         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1975         return bytes;
1976 }
1977 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1978
1979 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1980 {
1981         if (blk_do_io_stat(req)) {
1982                 const int rw = rq_data_dir(req);
1983                 struct hd_struct *part;
1984                 int cpu;
1985
1986                 cpu = part_stat_lock();
1987                 part = req->part;
1988                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1989                 part_stat_unlock();
1990         }
1991 }
1992
1993 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1994 {
1995         /*
1996          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1997          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1998          * containing request is enough.
1999          */
2000         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2001                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2002                 const int rw = rq_data_dir(req);
2003                 struct hd_struct *part;
2004                 int cpu;
2005
2006                 cpu = part_stat_lock();
2007                 part = req->part;
2008
2009                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2010                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2011                 part_round_stats(cpu, part);
2012                 part_dec_in_flight(part, rw);
2013
2014                 hd_struct_put(part);
2015                 part_stat_unlock();
2016         }
2017 }
2018
2019 /**
2020  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2021  * @q: request queue to peek at
2022  *
2023  * Description:
2024  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2025  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2026  *     processing it.
2027  *
2028  * Return:
2029  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2030  *     otherwise.
2031  *
2032  * Context:
2033  *     queue_lock must be held.
2034  */
2035 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2036 {
2037         struct request *rq;
2038         int ret;
2039
2040         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2041                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2042                         /*
2043                          * This is the first time the device driver
2044                          * sees this request (possibly after
2045                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2046                          */
2047                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2048                                 elv_activate_rq(q, rq);
2049
2050                         /*
2051                          * just mark as started even if we don't start
2052                          * it, a request that has been delayed should
2053                          * not be passed by new incoming requests
2054                          */
2055                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2056                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2057                 }
2058
2059                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2060                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2061                         q->boundary_rq = NULL;
2062                 }
2063
2064                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2065                         break;
2066
2067                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2068                         /*
2069                          * make sure space for the drain appears we
2070                          * know we can do this because max_hw_segments
2071                          * has been adjusted to be one fewer than the
2072                          * device can handle
2073                          */
2074                         rq->nr_phys_segments++;
2075                 }
2076
2077                 if (!q->prep_rq_fn)
2078                         break;
2079
2080                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2081                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2082                         break;
2083                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2084                         /*
2085                          * the request may have been (partially) prepped.
2086                          * we need to keep this request in the front to
2087                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2088                          * prevent other fs requests from passing this one.
2089                          */
2090                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2091                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2092                                 /*
2093                                  * remove the space for the drain we added
2094                                  * so that we don't add it again
2095                                  */
2096                                 --rq->nr_phys_segments;
2097                         }
2098
2099                         rq = NULL;
2100                         break;
2101                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2102                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2103                         /*
2104                          * Mark this request as started so we don't trigger
2105                          * any debug logic in the end I/O path.
2106                          */
2107                         blk_start_request(rq);
2108                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2109                 } else {
2110                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2111                         break;
2112                 }
2113         }
2114
2115         return rq;
2116 }
2117 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2118
2119 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2120 {
2121         struct request_queue *q = rq->q;
2122
2123         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2124         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2125
2126         list_del_init(&rq->queuelist);
2127
2128         /*
2129          * the time frame between a request being removed from the lists
2130          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2131          * the driver side.
2132          */
2133         if (blk_account_rq(rq)) {
2134                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2135                 set_io_start_time_ns(rq);
2136         }
2137 }
2138
2139 /**
2140  * blk_start_request - start request processing on the driver
2141  * @req: request to dequeue
2142  *
2143  * Description:
2144  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2145  *     request to the driver.
2146  *
2147  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2148  *     call blk_dequeue_request().
2149  *
2150  * Context:
2151  *     queue_lock must be held.
2152  */
2153 void blk_start_request(struct request *req)
2154 {
2155         blk_dequeue_request(req);
2156
2157         /*
2158          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2159          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2160          */
2161         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2162         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2163                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2164
2165         blk_add_timer(req);
2166 }
2167 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2168
2169 /**
2170  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2171  * @q: request queue to fetch a request from
2172  *
2173  * Description:
2174  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2175  *     return and LLD can start processing it immediately.
2176  *
2177  * Return:
2178  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2179  *     otherwise.
2180  *
2181  * Context:
2182  *     queue_lock must be held.
2183  */
2184 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2185 {
2186         struct request *rq;
2187
2188         rq = blk_peek_request(q);
2189         if (rq)
2190                 blk_start_request(rq);
2191         return rq;
2192 }
2193 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2194
2195 /**
2196  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2197  * @req:      the request being processed
2198  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2199  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2200  *
2201  * Description:
2202  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2203  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2204  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2205  *
2206  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2207  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2208  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2209  *
2210  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2211  *     %false return from this function.
2212  *
2213  * Return:
2214  *     %false - this request doesn't have any more data
2215  *     %true  - this request has more data
2216  **/
2217 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2218 {
2219         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2220         struct bio *bio;
2221
2222         if (!req->bio)
2223                 return false;
2224
2225         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2226
2227         /*
2228          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2229          * and each partial completion should be handled separately.
2230          * Reset per-request error on each partial completion.
2231          *
2232          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2233          * low level drivers do what they see fit.
2234          */
2235         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2236                 req->errors = 0;
2237
2238         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2239             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2240                 char *error_type;
2241
2242                 switch (error) {
2243                 case -ENOLINK:
2244                         error_type = "recoverable transport";
2245                         break;
2246                 case -EREMOTEIO:
2247                         error_type = "critical target";
2248                         break;
2249                 case -EBADE:
2250                         error_type = "critical nexus";
2251                         break;
2252                 case -EIO:
2253                 default:
2254                         error_type = "I/O";
2255                         break;
2256                 }
2257                 printk(KERN_ERR "end_request: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2258                        error_type, req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
2259                        (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2260         }
2261
2262         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2263
2264         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2265         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2266                 int nbytes;
2267
2268                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2269                         req->bio = bio->bi_next;
2270                         nbytes = bio->bi_size;
2271                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2272                         next_idx = 0;
2273                         bio_nbytes = 0;
2274                 } else {
2275                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2276
2277                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2278                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2279                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2280                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2281                                 break;
2282                         }
2283
2284                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2285                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2286
2287                         /*
2288                          * not a complete bvec done
2289                          */
2290                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2291                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2292                                 total_bytes += nr_bytes;
2293                                 break;
2294                         }
2295
2296                         /*
2297                          * advance to the next vector
2298                          */
2299                         next_idx++;
2300                         bio_nbytes += nbytes;
2301                 }
2302
2303                 total_bytes += nbytes;
2304                 nr_bytes -= nbytes;
2305
2306                 bio = req->bio;
2307                 if (bio) {
2308                         /*
2309                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2310                          */
2311                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2312                                 break;
2313                 }
2314         }
2315
2316         /*
2317          * completely done
2318          */
2319         if (!req->bio) {
2320                 /*
2321                  * Reset counters so that the request stacking driver
2322                  * can find how many bytes remain in the request
2323                  * later.
2324                  */
2325                 req->__data_len = 0;
2326                 return false;
2327         }
2328
2329         /*
2330          * if the request wasn't completed, update state
2331          */
2332         if (bio_nbytes) {
2333                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2334                 bio->bi_idx += next_idx;
2335                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2336                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2337         }
2338
2339         req->__data_len -= total_bytes;
2340         req->buffer = bio_data(req->bio);
2341
2342         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2343         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS || (req->cmd_flags & REQ_DISCARD))
2344                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2345
2346         /* mixed attributes always follow the first bio */
2347         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2348                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2349                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2350         }
2351
2352         /*
2353          * If total number of sectors is less than the first segment
2354          * size, something has gone terribly wrong.
2355          */
2356         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2357                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2358                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2359         }
2360
2361         /* recalculate the number of segments */
2362         blk_recalc_rq_segments(req);
2363
2364         return true;
2365 }
2366 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2367
2368 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2369                                     unsigned int nr_bytes,
2370                                     unsigned int bidi_bytes)
2371 {
2372         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2373                 return true;
2374
2375         /* Bidi request must be completed as a whole */
2376         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2377             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2378                 return true;
2379
2380         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2381                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2382
2383         return false;
2384 }
2385
2386 /**
2387  * blk_unprep_request - unprepare a request
2388  * @req:        the request
2389  *
2390  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2391  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2392  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2393  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2394  * lock is held when calling this.
2395  */
2396 void blk_unprep_request(struct request *req)
2397 {
2398         struct request_queue *q = req->q;
2399
2400         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2401         if (q->unprep_rq_fn)
2402                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2405
2406 /*
2407  * queue lock must be held
2408  */
2409 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2410 {
2411         if (blk_rq_tagged(req))
2412                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2413
2414         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2415
2416         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2417                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2418
2419         blk_delete_timer(req);
2420
2421         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2422                 blk_unprep_request(req);
2423
2424
2425         blk_account_io_done(req);
2426
2427         if (req->end_io)
2428                 req->end_io(req, error);
2429         else {
2430                 if (blk_bidi_rq(req))
2431                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2432
2433                 __blk_put_request(req->q, req);
2434         }
2435 }
2436
2437 /**
2438  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2439  * @rq:         the request to complete
2440  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2441  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2442  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2443  *
2444  * Description:
2445  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2446  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2447  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2448  *     just ignored.
2449  *
2450  * Return:
2451  *     %false - we are done with this request
2452  *     %true  - still buffers pending for this request
2453  **/
2454 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2455                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2456 {
2457         struct request_queue *q = rq->q;
2458         unsigned long flags;
2459
2460         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2461                 return true;
2462
2463         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2464         blk_finish_request(rq, error);
2465         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2466
2467         return false;
2468 }
2469
2470 /**
2471  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2472  * @rq:         the request to complete
2473  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2474  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2475  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2476  *
2477  * Description:
2478  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2479  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2480  *
2481  * Return:
2482  *     %false - we are done with this request
2483  *     %true  - still buffers pending for this request
2484  **/
2485 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2486                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2487 {
2488         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2489                 return true;
2490
2491         blk_finish_request(rq, error);
2492
2493         return false;
2494 }
2495
2496 /**
2497  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2498  * @rq:       the request being processed
2499  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2500  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2501  *
2502  * Description:
2503  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2504  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2505  *
2506  * Return:
2507  *     %false - we are done with this request
2508  *     %true  - still buffers pending for this request
2509  **/
2510 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2511 {
2512         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2513 }
2514 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2515
2516 /**
2517  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2518  * @rq: the request to finish
2519  * @error: %0 for success, < %0 for error
2520  *
2521  * Description:
2522  *     Completely finish @rq.
2523  */
2524 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2525 {
2526         bool pending;
2527         unsigned int bidi_bytes = 0;
2528
2529         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2530                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2531
2532         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2533         BUG_ON(pending);
2534 }
2535 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2536
2537 /**
2538  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2539  * @rq: the request to finish the current chunk for
2540  * @error: %0 for success, < %0 for error
2541  *
2542  * Description:
2543  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2544  *
2545  * Return:
2546  *     %false - we are done with this request
2547  *     %true  - still buffers pending for this request
2548  */
2549 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2550 {
2551         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2552 }
2553 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2554
2555 /**
2556  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2557  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2558  * @error: must be negative errno
2559  *
2560  * Description:
2561  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2562  *
2563  * Return:
2564  *     %false - we are done with this request
2565  *     %true  - still buffers pending for this request
2566  */
2567 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2568 {
2569         WARN_ON(error >= 0);
2570         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2571 }
2572 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2573
2574 /**
2575  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2576  * @rq:       the request being processed
2577  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2578  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2579  *
2580  * Description:
2581  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2582  *
2583  * Return:
2584  *     %false - we are done with this request
2585  *     %true  - still buffers pending for this request
2586  **/
2587 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2588 {
2589         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2590 }
2591 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2592
2593 /**
2594  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2595  * @rq: the request to finish
2596  * @error: %0 for success, < %0 for error
2597  *
2598  * Description:
2599  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2600  */
2601 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2602 {
2603         bool pending;
2604         unsigned int bidi_bytes = 0;
2605
2606         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2607                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2608
2609         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2610         BUG_ON(pending);
2611 }
2612 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2613
2614 /**
2615  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2616  * @rq: the request to finish the current chunk for
2617  * @error: %0 for success, < %0 for error
2618  *
2619  * Description:
2620  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2621  *     be called with queue lock held.
2622  *
2623  * Return:
2624  *     %false - we are done with this request
2625  *     %true  - still buffers pending for this request
2626  */
2627 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2628 {
2629         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2632
2633 /**
2634  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2635  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2636  * @error: must be negative errno
2637  *
2638  * Description:
2639  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2640  *     with queue lock held.
2641  *
2642  * Return:
2643  *     %false - we are done with this request
2644  *     %true  - still buffers pending for this request
2645  */
2646 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2647 {
2648         WARN_ON(error >= 0);
2649         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2650 }
2651 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2652
2653 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2654                      struct bio *bio)
2655 {
2656         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2657         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2658
2659         if (bio_has_data(bio)) {
2660                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2661                 rq->buffer = bio_data(bio);
2662         }
2663         rq->__data_len = bio->bi_size;
2664         rq->bio = rq->biotail = bio;
2665
2666         if (bio->bi_bdev)
2667                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2668 }
2669
2670 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2671 /**
2672  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2673  * @rq: the request to be flushed
2674  *
2675  * Description:
2676  *     Flush all pages in @rq.
2677  */
2678 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2679 {
2680         struct req_iterator iter;
2681         struct bio_vec *bvec;
2682
2683         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2684                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2685 }
2686 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2687 #endif
2688
2689 /**
2690  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2691  * @q : the queue of the device being checked
2692  *
2693  * Description:
2694  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2695  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2696  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2697  *
2698  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2699  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2700  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2701  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2702  *    on burst I/O load.
2703  *
2704  * Return:
2705  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2706  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2707  */
2708 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2709 {
2710         if (q->lld_busy_fn)
2711                 return q->lld_busy_fn(q);
2712
2713         return 0;
2714 }
2715 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2716
2717 /**
2718  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2719  * @rq: the clone request to be cleaned up
2720  *
2721  * Description:
2722  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2723  */
2724 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2725 {
2726         struct bio *bio;
2727
2728         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2729                 rq->bio = bio->bi_next;
2730
2731                 bio_put(bio);
2732         }
2733 }
2734 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2735
2736 /*
2737  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2738  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2739  */
2740 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2741 {
2742         dst->cpu = src->cpu;
2743         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2744         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2745         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2746         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2747         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2748         dst->ioprio = src->ioprio;
2749         dst->extra_len = src->extra_len;
2750 }
2751
2752 /**
2753  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2754  * @rq: the request to be setup
2755  * @rq_src: original request to be cloned
2756  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2757  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2758  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2759  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2760  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2761  *
2762  * Description:
2763  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2764  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2765  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2766  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2767  *     and the cloned bios just point same pages.
2768  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2769  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2770  */
2771 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2772                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2773                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2774                       void *data)
2775 {
2776         struct bio *bio, *bio_src;
2777
2778         if (!bs)
2779                 bs = fs_bio_set;
2780
2781         blk_rq_init(NULL, rq);
2782
2783         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2784                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2785                 if (!bio)
2786                         goto free_and_out;
2787
2788                 __bio_clone(bio, bio_src);
2789
2790                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2791                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2792                         goto free_and_out;
2793
2794                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2795                         goto free_and_out;
2796
2797                 if (rq->bio) {
2798                         rq->biotail->bi_next = bio;
2799                         rq->biotail = bio;
2800                 } else
2801                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2802         }
2803
2804         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2805
2806         return 0;
2807
2808 free_and_out:
2809         if (bio)
2810                 bio_free(bio, bs);
2811         blk_rq_unprep_clone(rq);
2812
2813         return -ENOMEM;
2814 }
2815 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2816
2817 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2818 {
2819         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2820 }
2821 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2822
2823 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2824                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2825 {
2826         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2827 }
2828 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2829
2830 #define PLUG_MAGIC      0x91827364
2831
2832 /**
2833  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
2834  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
2835  *
2836  * Description:
2837  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
2838  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
2839  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
2840  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
2841  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
2842  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
2843  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
2844  *   this kind of deadlock.
2845  */
2846 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2847 {
2848         struct task_struct *tsk = current;
2849
2850         plug->magic = PLUG_MAGIC;
2851         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2852         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
2853         plug->should_sort = 0;
2854
2855         /*
2856          * If this is a nested plug, don't actually assign it. It will be
2857          * flushed on its own.
2858          */
2859         if (!tsk->plug) {
2860                 /*
2861                  * Store ordering should not be needed here, since a potential
2862                  * preempt will imply a full memory barrier
2863                  */
2864                 tsk->plug = plug;
2865         }
2866 }
2867 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
2868
2869 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
2870 {
2871         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
2872         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
2873
2874         return !(rqa->q <= rqb->q);
2875 }
2876
2877 /*
2878  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
2879  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
2880  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
2881  * plugger did not intend it.
2882  */
2883 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
2884                             bool from_schedule)
2885         __releases(q->queue_lock)
2886 {
2887         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
2888
2889         /*
2890          * Don't mess with dead queue.
2891          */
2892         if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
2893                 spin_unlock(q->queue_lock);
2894                 return;
2895         }
2896
2897         /*
2898          * If we are punting this to kblockd, then we can safely drop
2899          * the queue_lock before waking kblockd (which needs to take
2900          * this lock).
2901          */
2902         if (from_schedule) {
2903                 spin_unlock(q->queue_lock);
2904                 blk_run_queue_async(q);
2905         } else {
2906                 __blk_run_queue(q);
2907                 spin_unlock(q->queue_lock);
2908         }
2909
2910 }
2911
2912 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug)
2913 {
2914         LIST_HEAD(callbacks);
2915
2916         if (list_empty(&plug->cb_list))
2917                 return;
2918
2919         list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
2920
2921         while (!list_empty(&callbacks)) {
2922                 struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
2923                                                           struct blk_plug_cb,
2924                                                           list);
2925                 list_del(&cb->list);
2926                 cb->callback(cb);
2927         }
2928 }
2929
2930 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
2931                                       int size)
2932 {
2933         struct blk_plug *plug = current->plug;
2934         struct blk_plug_cb *cb;
2935
2936         if (!plug)
2937                 return NULL;
2938
2939         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
2940                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
2941                         return cb;
2942
2943         /* Not currently on the callback list */
2944         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
2945         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
2946         if (cb) {
2947                 cb->data = data;
2948                 cb->callback = unplug;
2949                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
2950         }
2951         return cb;
2952 }
2953 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
2954
2955 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2956 {
2957         struct request_queue *q;
2958         unsigned long flags;
2959         struct request *rq;
2960         LIST_HEAD(list);
2961         unsigned int depth;
2962
2963         BUG_ON(plug->magic != PLUG_MAGIC);
2964
2965         flush_plug_callbacks(plug);
2966         if (list_empty(&plug->list))
2967                 return;
2968
2969         list_splice_init(&plug->list, &list);
2970
2971         if (plug->should_sort) {
2972                 list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
2973                 plug->should_sort = 0;
2974         }
2975
2976         q = NULL;
2977         depth = 0;
2978
2979         /*
2980          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
2981          * queue lock we have to take.
2982          */
2983         local_irq_save(flags);
2984         while (!list_empty(&list)) {
2985                 rq = list_entry_rq(list.next);
2986                 list_del_init(&rq->queuelist);
2987                 BUG_ON(!rq->q);
2988                 if (rq->q != q) {
2989                         /*
2990                          * This drops the queue lock
2991                          */
2992                         if (q)
2993                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
2994                         q = rq->q;
2995                         depth = 0;
2996                         spin_lock(q->queue_lock);
2997                 }
2998
2999                 /*
3000                  * Short-circuit if @q is dead
3001                  */
3002                 if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
3003                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3004                         continue;
3005                 }
3006
3007                 /*
3008                  * rq is already accounted, so use raw insert
3009                  */
3010                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3011                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3012                 else
3013                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3014
3015                 depth++;
3016         }
3017
3018         /*
3019          * This drops the queue lock
3020          */
3021         if (q)
3022                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3023
3024         local_irq_restore(flags);
3025 }
3026
3027 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3028 {
3029         blk_flush_plug_list(plug, false);
3030
3031         if (plug == current->plug)
3032                 current->plug = NULL;
3033 }
3034 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3035
3036 int __init blk_dev_init(void)
3037 {
3038         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3039                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
3040
3041         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3042         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3043                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3044         if (!kblockd_workqueue)
3045                 panic("Failed to create kblockd\n");
3046
3047         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3048                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3049
3050         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3051                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3052
3053         return 0;
3054 }