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