Merge branch 'for-3.7/core' of git://git.kernel.dk/linux-block
[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                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
326
327 /**
328  * blk_run_queue - run a single device queue
329  * @q: The queue to run
330  *
331  * Description:
332  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
333  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
334  */
335 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
336 {
337         unsigned long flags;
338
339         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
340         __blk_run_queue(q);
341         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
342 }
343 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
344
345 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
346 {
347         kobject_put(&q->kobj);
348 }
349 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
350
351 /**
352  * blk_drain_queue - drain requests from request_queue
353  * @q: queue to drain
354  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
355  *
356  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
357  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
358  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
359  */
360 void blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
361 {
362         int i;
363
364         while (true) {
365                 bool drain = false;
366
367                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
368
369                 /*
370                  * The caller might be trying to drain @q before its
371                  * elevator is initialized.
372                  */
373                 if (q->elevator)
374                         elv_drain_elevator(q);
375
376                 blkcg_drain_queue(q);
377
378                 /*
379                  * This function might be called on a queue which failed
380                  * driver init after queue creation or is not yet fully
381                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
382                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
383                  * something on it and @q has request_fn set.
384                  */
385                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
386                         __blk_run_queue(q);
387
388                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
389
390                 /*
391                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
392                  * multiple places and there's no single counter which can
393                  * be drained.  Check all the queues and counters.
394                  */
395                 if (drain_all) {
396                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
397                         for (i = 0; i < 2; i++) {
398                                 drain |= q->nr_rqs[i];
399                                 drain |= q->in_flight[i];
400                                 drain |= !list_empty(&q->flush_queue[i]);
401                         }
402                 }
403
404                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
405
406                 if (!drain)
407                         break;
408                 msleep(10);
409         }
410
411         /*
412          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
413          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
414          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
415          */
416         if (q->request_fn) {
417                 struct request_list *rl;
418
419                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
420
421                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
422                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
423                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
424
425                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
426         }
427 }
428
429 /**
430  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
431  * @q: queue of interest
432  *
433  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
434  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
435  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
436  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
437  * inside queue or RCU read lock.
438  */
439 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
440 {
441         bool drain;
442
443         spin_lock_irq(q->queue_lock);
444         drain = !q->bypass_depth++;
445         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
446         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
447
448         if (drain) {
449                 blk_drain_queue(q, false);
450                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
451                 synchronize_rcu();
452         }
453 }
454 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
455
456 /**
457  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
458  * @q: queue of interest
459  *
460  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
461  */
462 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
463 {
464         spin_lock_irq(q->queue_lock);
465         if (!--q->bypass_depth)
466                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
467         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
468         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
469 }
470 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
471
472 /**
473  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
474  * @q: request queue to shutdown
475  *
476  * Mark @q DEAD, drain all pending requests, destroy and put it.  All
477  * future requests will be failed immediately with -ENODEV.
478  */
479 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
480 {
481         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
482
483         /* mark @q DEAD, no new request or merges will be allowed afterwards */
484         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
485         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
486         spin_lock_irq(lock);
487
488         /*
489          * Dead queue is permanently in bypass mode till released.  Note
490          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
491          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
492          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
493          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
494          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
495          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
496          */
497         q->bypass_depth++;
498         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
499
500         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
501         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
502         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
503         spin_unlock_irq(lock);
504         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
505
506         /* drain all requests queued before DEAD marking */
507         blk_drain_queue(q, true);
508
509         /* @q won't process any more request, flush async actions */
510         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
511         blk_sync_queue(q);
512
513         spin_lock_irq(lock);
514         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
515                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
516         spin_unlock_irq(lock);
517
518         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
519         blk_put_queue(q);
520 }
521 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
522
523 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
524                 gfp_t gfp_mask)
525 {
526         if (unlikely(rl->rq_pool))
527                 return 0;
528
529         rl->q = q;
530         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
531         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
532         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
533         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
534
535         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
536                                           mempool_free_slab, request_cachep,
537                                           gfp_mask, q->node);
538         if (!rl->rq_pool)
539                 return -ENOMEM;
540
541         return 0;
542 }
543
544 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
545 {
546         if (rl->rq_pool)
547                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
548 }
549
550 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
551 {
552         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
553 }
554 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
555
556 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
557 {
558         struct request_queue *q;
559         int err;
560
561         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
562                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
563         if (!q)
564                 return NULL;
565
566         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
567         if (q->id < 0)
568                 goto fail_q;
569
570         q->backing_dev_info.ra_pages =
571                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
572         q->backing_dev_info.state = 0;
573         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
574         q->backing_dev_info.name = "block";
575         q->node = node_id;
576
577         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
578         if (err)
579                 goto fail_id;
580
581         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
582                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
583         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
584         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
585         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
586         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
587 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
588         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
589 #endif
590         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
591         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
592         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
593         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
594
595         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
596
597         mutex_init(&q->sysfs_lock);
598         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
599
600         /*
601          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
602          * override it later if need be.
603          */
604         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
605
606         /*
607          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
608          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
609          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
610          * registered by blk_register_queue().
611          */
612         q->bypass_depth = 1;
613         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
614
615         if (blkcg_init_queue(q))
616                 goto fail_id;
617
618         return q;
619
620 fail_id:
621         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
622 fail_q:
623         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
624         return NULL;
625 }
626 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
627
628 /**
629  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
630  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
631  *        placed on the queue.
632  * @lock: Request queue spin lock
633  *
634  * Description:
635  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
636  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
637  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
638  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
639  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
640  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
641  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
642  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
643  *
644  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
645  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
646  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
647  *    get dealt with eventually.
648  *
649  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
650  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
651  *    disabling is needed for it.
652  *
653  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
654  *    it didn't succeed.
655  *
656  * Note:
657  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
658  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
659  **/
660
661 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
662 {
663         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
664 }
665 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
666
667 struct request_queue *
668 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
669 {
670         struct request_queue *uninit_q, *q;
671
672         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
673         if (!uninit_q)
674                 return NULL;
675
676         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
677         if (!q)
678                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
679
680         return q;
681 }
682 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
683
684 struct request_queue *
685 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
686                          spinlock_t *lock)
687 {
688         if (!q)
689                 return NULL;
690
691         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
692                 return NULL;
693
694         q->request_fn           = rfn;
695         q->prep_rq_fn           = NULL;
696         q->unprep_rq_fn         = NULL;
697         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
698
699         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
700         if (lock)
701                 q->queue_lock           = lock;
702
703         /*
704          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
705          */
706         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
707
708         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
709
710         /* init elevator */
711         if (elevator_init(q, NULL))
712                 return NULL;
713         return q;
714 }
715 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
716
717 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
718 {
719         if (likely(!blk_queue_dead(q))) {
720                 __blk_get_queue(q);
721                 return true;
722         }
723
724         return false;
725 }
726 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
727
728 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
729 {
730         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
731                 elv_put_request(rl->q, rq);
732                 if (rq->elv.icq)
733                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
734         }
735
736         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
737 }
738
739 /*
740  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
741  * should be given priority access to a request.
742  */
743 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
744 {
745         if (!ioc)
746                 return 0;
747
748         /*
749          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
750          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
751          * lose wakeups.
752          */
753         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
754                 (ioc->nr_batch_requests > 0
755                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
756 }
757
758 /*
759  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
760  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
761  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
762  * a nice run.
763  */
764 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
765 {
766         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
767                 return;
768
769         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
770         ioc->last_waited = jiffies;
771 }
772
773 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
774 {
775         struct request_queue *q = rl->q;
776
777         /*
778          * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up root
779          * blkcg anyway, just use root blkcg state.
780          */
781         if (rl == &q->root_rl &&
782             rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
783                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
784
785         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
786                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
787                         wake_up(&rl->wait[sync]);
788
789                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
790         }
791 }
792
793 /*
794  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
795  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
796  */
797 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
798 {
799         struct request_queue *q = rl->q;
800         int sync = rw_is_sync(flags);
801
802         q->nr_rqs[sync]--;
803         rl->count[sync]--;
804         if (flags & REQ_ELVPRIV)
805                 q->nr_rqs_elvpriv--;
806
807         __freed_request(rl, sync);
808
809         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
810                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
811 }
812
813 /*
814  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
815  * request associated with @bio.
816  */
817 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
818 {
819         if (!bio)
820                 return true;
821
822         /*
823          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
824          * This allows a request to share the flush and elevator data.
825          */
826         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
827                 return false;
828
829         return true;
830 }
831
832 /**
833  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
834  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
835  *
836  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
837  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
838  */
839 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
840 {
841 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
842         if (bio && bio->bi_ioc)
843                 return bio->bi_ioc;
844 #endif
845         return current->io_context;
846 }
847
848 /**
849  * __get_request - get a free request
850  * @rl: request list to allocate from
851  * @rw_flags: RW and SYNC flags
852  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
853  * @gfp_mask: allocation mask
854  *
855  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
856  * pressure or if @q is dead.
857  *
858  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
859  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
860  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
861  */
862 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
863                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
864 {
865         struct request_queue *q = rl->q;
866         struct request *rq;
867         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
868         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
869         struct io_cq *icq = NULL;
870         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
871         int may_queue;
872
873         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
874                 return NULL;
875
876         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
877         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
878                 goto rq_starved;
879
880         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
881                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
882                         /*
883                          * The queue will fill after this allocation, so set
884                          * it as full, and mark this process as "batching".
885                          * This process will be allowed to complete a batch of
886                          * requests, others will be blocked.
887                          */
888                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
889                                 ioc_set_batching(q, ioc);
890                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
891                         } else {
892                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
893                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
894                                         /*
895                                          * The queue is full and the allocating
896                                          * process is not a "batcher", and not
897                                          * exempted by the IO scheduler
898                                          */
899                                         return NULL;
900                                 }
901                         }
902                 }
903                 /*
904                  * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up
905                  * root blkcg anyway, just use root blkcg state.
906                  */
907                 if (rl == &q->root_rl)
908                         blk_set_queue_congested(q, is_sync);
909         }
910
911         /*
912          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
913          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
914          * allocated with any setting of ->nr_requests
915          */
916         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
917                 return NULL;
918
919         q->nr_rqs[is_sync]++;
920         rl->count[is_sync]++;
921         rl->starved[is_sync] = 0;
922
923         /*
924          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
925          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
926          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
927          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
928          * makes creating new ones safe.
929          *
930          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
931          * it will be created after releasing queue_lock.
932          */
933         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
934                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
935                 q->nr_rqs_elvpriv++;
936                 if (et->icq_cache && ioc)
937                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
938         }
939
940         if (blk_queue_io_stat(q))
941                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
942         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
943
944         /* allocate and init request */
945         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
946         if (!rq)
947                 goto fail_alloc;
948
949         blk_rq_init(q, rq);
950         blk_rq_set_rl(rq, rl);
951         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
952
953         /* init elvpriv */
954         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
955                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
956                         if (ioc)
957                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
958                         if (!icq)
959                                 goto fail_elvpriv;
960                 }
961
962                 rq->elv.icq = icq;
963                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
964                         goto fail_elvpriv;
965
966                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
967                 if (icq)
968                         get_io_context(icq->ioc);
969         }
970 out:
971         /*
972          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
973          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
974          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
975          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
976          */
977         if (ioc_batching(q, ioc))
978                 ioc->nr_batch_requests--;
979
980         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
981         return rq;
982
983 fail_elvpriv:
984         /*
985          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
986          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
987          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
988          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
989          */
990         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
991                            dev_name(q->backing_dev_info.dev));
992
993         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
994         rq->elv.icq = NULL;
995
996         spin_lock_irq(q->queue_lock);
997         q->nr_rqs_elvpriv--;
998         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
999         goto out;
1000
1001 fail_alloc:
1002         /*
1003          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1004          * might have messed up.
1005          *
1006          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1007          * queue, but this is pretty rare.
1008          */
1009         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1010         freed_request(rl, rw_flags);
1011
1012         /*
1013          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1014          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1015          * freeing of a request in the other direction will notice
1016          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1017          * READ and WRITE
1018          */
1019 rq_starved:
1020         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1021                 rl->starved[is_sync] = 1;
1022         return NULL;
1023 }
1024
1025 /**
1026  * get_request - get a free request
1027  * @q: request_queue to allocate request from
1028  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1029  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1030  * @gfp_mask: allocation mask
1031  *
1032  * Get a free request from @q.  If %__GFP_WAIT is set in @gfp_mask, this
1033  * function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1034  *
1035  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
1036  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
1037  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
1038  */
1039 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1040                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1041 {
1042         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1043         DEFINE_WAIT(wait);
1044         struct request_list *rl;
1045         struct request *rq;
1046
1047         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1048 retry:
1049         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1050         if (rq)
1051                 return rq;
1052
1053         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || unlikely(blk_queue_dead(q))) {
1054                 blk_put_rl(rl);
1055                 return NULL;
1056         }
1057
1058         /* wait on @rl and retry */
1059         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1060                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1061
1062         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1063
1064         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1065         io_schedule();
1066
1067         /*
1068          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1069          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1070          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1071          */
1072         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1073
1074         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1075         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1076
1077         goto retry;
1078 }
1079
1080 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1081 {
1082         struct request *rq;
1083
1084         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1085
1086         /* create ioc upfront */
1087         create_io_context(gfp_mask, q->node);
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                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1248
1249                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1250                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1251
1252                 blk_free_request(rl, req);
1253                 freed_request(rl, flags);
1254                 blk_put_rl(rl);
1255         }
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1258
1259 void blk_put_request(struct request *req)
1260 {
1261         unsigned long flags;
1262         struct request_queue *q = req->q;
1263
1264         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1265         __blk_put_request(q, req);
1266         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1267 }
1268 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1269
1270 /**
1271  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1272  * @rq: request to update
1273  * @page: page backing the payload
1274  * @len: length of the payload.
1275  *
1276  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1277  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1278  * itself.
1279  *
1280  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1281  * discard requests should ever use it.
1282  */
1283 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1284                 unsigned int len)
1285 {
1286         struct bio *bio = rq->bio;
1287
1288         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1289         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1290         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1291
1292         bio->bi_size = len;
1293         bio->bi_vcnt = 1;
1294         bio->bi_phys_segments = 1;
1295
1296         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1297         rq->nr_phys_segments = 1;
1298         rq->buffer = bio_data(bio);
1299 }
1300 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1301
1302 static bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1303                                    struct bio *bio)
1304 {
1305         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1306
1307         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1308                 return false;
1309
1310         trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1311
1312         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1313                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1314
1315         req->biotail->bi_next = bio;
1316         req->biotail = bio;
1317         req->__data_len += bio->bi_size;
1318         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1319
1320         drive_stat_acct(req, 0);
1321         return true;
1322 }
1323
1324 static bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q,
1325                                     struct request *req, struct bio *bio)
1326 {
1327         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1328
1329         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1330                 return false;
1331
1332         trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1333
1334         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1335                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1336
1337         bio->bi_next = req->bio;
1338         req->bio = bio;
1339
1340         /*
1341          * may not be valid. if the low level driver said
1342          * it didn't need a bounce buffer then it better
1343          * not touch req->buffer either...
1344          */
1345         req->buffer = bio_data(bio);
1346         req->__sector = bio->bi_sector;
1347         req->__data_len += bio->bi_size;
1348         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1349
1350         drive_stat_acct(req, 0);
1351         return true;
1352 }
1353
1354 /**
1355  * attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1356  * @q: request_queue new bio is being queued at
1357  * @bio: new bio being queued
1358  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1359  *
1360  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1361  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1362  * otherwise %false.
1363  *
1364  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1365  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1366  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1367  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1368  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1369  * merging parameters without querying the elevator.
1370  */
1371 static bool attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1372                                unsigned int *request_count)
1373 {
1374         struct blk_plug *plug;
1375         struct request *rq;
1376         bool ret = false;
1377
1378         plug = current->plug;
1379         if (!plug)
1380                 goto out;
1381         *request_count = 0;
1382
1383         list_for_each_entry_reverse(rq, &plug->list, queuelist) {
1384                 int el_ret;
1385
1386                 if (rq->q == q)
1387                         (*request_count)++;
1388
1389                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1390                         continue;
1391
1392                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1393                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1394                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1395                         if (ret)
1396                                 break;
1397                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1398                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1399                         if (ret)
1400                                 break;
1401                 }
1402         }
1403 out:
1404         return ret;
1405 }
1406
1407 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1408 {
1409         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1410
1411         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1412         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1413                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1414
1415         req->errors = 0;
1416         req->__sector = bio->bi_sector;
1417         req->ioprio = bio_prio(bio);
1418         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1419 }
1420
1421 void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1422 {
1423         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1424         struct blk_plug *plug;
1425         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1426         struct request *req;
1427         unsigned int request_count = 0;
1428
1429         /*
1430          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1431          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1432          * ISA dma in theory)
1433          */
1434         blk_queue_bounce(q, &bio);
1435
1436         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1437                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1438                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1439                 goto get_rq;
1440         }
1441
1442         /*
1443          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1444          * any locks.
1445          */
1446         if (attempt_plug_merge(q, bio, &request_count))
1447                 return;
1448
1449         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1450
1451         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1452         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1453                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1454                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1455                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1456                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1457                         goto out_unlock;
1458                 }
1459         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1460                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1461                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1462                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1463                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1464                         goto out_unlock;
1465                 }
1466         }
1467
1468 get_rq:
1469         /*
1470          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1471          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1472          * rq allocator and io schedulers.
1473          */
1474         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1475         if (sync)
1476                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1477
1478         /*
1479          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1480          * Returns with the queue unlocked.
1481          */
1482         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1483         if (unlikely(!req)) {
1484                 bio_endio(bio, -ENODEV);        /* @q is dead */
1485                 goto out_unlock;
1486         }
1487
1488         /*
1489          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1490          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1491          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1492          * often, and the elevators are able to handle it.
1493          */
1494         init_request_from_bio(req, bio);
1495
1496         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1497                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1498
1499         plug = current->plug;
1500         if (plug) {
1501                 /*
1502                  * If this is the first request added after a plug, fire
1503                  * of a plug trace. If others have been added before, check
1504                  * if we have multiple devices in this plug. If so, make a
1505                  * note to sort the list before dispatch.
1506                  */
1507                 if (list_empty(&plug->list))
1508                         trace_block_plug(q);
1509                 else {
1510                         if (!plug->should_sort) {
1511                                 struct request *__rq;
1512
1513                                 __rq = list_entry_rq(plug->list.prev);
1514                                 if (__rq->q != q)
1515                                         plug->should_sort = 1;
1516                         }
1517                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1518                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1519                                 trace_block_plug(q);
1520                         }
1521                 }
1522                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1523                 drive_stat_acct(req, 1);
1524         } else {
1525                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1526                 add_acct_request(q, req, where);
1527                 __blk_run_queue(q);
1528 out_unlock:
1529                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1530         }
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bio);       /* for device mapper only */
1533
1534 /*
1535  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1536  */
1537 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1538 {
1539         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1540
1541         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1542                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1543
1544                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1545                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1546
1547                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1548                                       bdev->bd_dev,
1549                                       bio->bi_sector - p->start_sect);
1550         }
1551 }
1552
1553 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1554 {
1555         char b[BDEVNAME_SIZE];
1556
1557         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1558         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1559                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1560                         bio->bi_rw,
1561                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1562                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1563
1564         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1565 }
1566
1567 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1568
1569 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1570
1571 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1572 {
1573         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1574 }
1575 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1576
1577 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1578 {
1579         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1580 }
1581
1582 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1583 {
1584         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1585                                                 NULL, &fail_make_request);
1586
1587         return IS_ERR(dir) ? PTR_ERR(dir) : 0;
1588 }
1589
1590 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1591
1592 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1593
1594 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1595                                         unsigned int bytes)
1596 {
1597         return false;
1598 }
1599
1600 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1601
1602 /*
1603  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1604  */
1605 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1606 {
1607         sector_t maxsector;
1608
1609         if (!nr_sectors)
1610                 return 0;
1611
1612         /* Test device or partition size, when known. */
1613         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1614         if (maxsector) {
1615                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1616
1617                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1618                         /*
1619                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1620                          * without checking the size of the device, e.g., when
1621                          * mounting a device.
1622                          */
1623                         handle_bad_sector(bio);
1624                         return 1;
1625                 }
1626         }
1627
1628         return 0;
1629 }
1630
1631 static noinline_for_stack bool
1632 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1633 {
1634         struct request_queue *q;
1635         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1636         int err = -EIO;
1637         char b[BDEVNAME_SIZE];
1638         struct hd_struct *part;
1639
1640         might_sleep();
1641
1642         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1643                 goto end_io;
1644
1645         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1646         if (unlikely(!q)) {
1647                 printk(KERN_ERR
1648                        "generic_make_request: Trying to access "
1649                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1650                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1651                         (long long) bio->bi_sector);
1652                 goto end_io;
1653         }
1654
1655         if (likely(bio_is_rw(bio) &&
1656                    nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1657                 printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1658                        bdevname(bio->bi_bdev, b),
1659                        bio_sectors(bio),
1660                        queue_max_hw_sectors(q));
1661                 goto end_io;
1662         }
1663
1664         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1665         if (should_fail_request(part, bio->bi_size) ||
1666             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1667                                 bio->bi_size))
1668                 goto end_io;
1669
1670         /*
1671          * If this device has partitions, remap block n
1672          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1673          */
1674         blk_partition_remap(bio);
1675
1676         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1677                 goto end_io;
1678
1679         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1680                 goto end_io;
1681
1682         /*
1683          * Filter flush bio's early so that make_request based
1684          * drivers without flush support don't have to worry
1685          * about them.
1686          */
1687         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1688                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1689                 if (!nr_sectors) {
1690                         err = 0;
1691                         goto end_io;
1692                 }
1693         }
1694
1695         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1696             (!blk_queue_discard(q) ||
1697              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1698                 err = -EOPNOTSUPP;
1699                 goto end_io;
1700         }
1701
1702         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1703                 err = -EOPNOTSUPP;
1704                 goto end_io;
1705         }
1706
1707         /*
1708          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1709          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1710          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1711          * layer knows how to live with it.
1712          */
1713         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1714
1715         if (blk_throtl_bio(q, bio))
1716                 return false;   /* throttled, will be resubmitted later */
1717
1718         trace_block_bio_queue(q, bio);
1719         return true;
1720
1721 end_io:
1722         bio_endio(bio, err);
1723         return false;
1724 }
1725
1726 /**
1727  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1728  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1729  *
1730  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1731  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1732  * to be done.
1733  *
1734  * generic_make_request() does not return any status.  The
1735  * success/failure status of the request, along with notification of
1736  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1737  * function described (one day) else where.
1738  *
1739  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1740  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1741  * set to describe the device address, and the
1742  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1743  * completion notification should be signaled.
1744  *
1745  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1746  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1747  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1748  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1749  */
1750 void generic_make_request(struct bio *bio)
1751 {
1752         struct bio_list bio_list_on_stack;
1753
1754         if (!generic_make_request_checks(bio))
1755                 return;
1756
1757         /*
1758          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1759          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1760          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1761          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1762          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1763          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1764          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1765          * should be added at the tail
1766          */
1767         if (current->bio_list) {
1768                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1769                 return;
1770         }
1771
1772         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1773          * explanation.
1774          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1775          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1776          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1777          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1778          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1779          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1780          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1781          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1782          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1783          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1784          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1785          */
1786         BUG_ON(bio->bi_next);
1787         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1788         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1789         do {
1790                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1791
1792                 q->make_request_fn(q, bio);
1793
1794                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1795         } while (bio);
1796         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1797 }
1798 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1799
1800 /**
1801  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1802  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1803  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1804  *
1805  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1806  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1807  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1808  *
1809  */
1810 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1811 {
1812         bio->bi_rw |= rw;
1813
1814         /*
1815          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1816          * go through the normal accounting stuff before submission.
1817          */
1818         if (bio_has_data(bio)) {
1819                 unsigned int count;
1820
1821                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
1822                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
1823                 else
1824                         count = bio_sectors(bio);
1825
1826                 if (rw & WRITE) {
1827                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1828                 } else {
1829                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1830                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1831                 }
1832
1833                 if (unlikely(block_dump)) {
1834                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1835                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1836                         current->comm, task_pid_nr(current),
1837                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1838                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1839                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1840                                 count);
1841                 }
1842         }
1843
1844         generic_make_request(bio);
1845 }
1846 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1847
1848 /**
1849  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1850  * @q:  the queue
1851  * @rq: the request being checked
1852  *
1853  * Description:
1854  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1855  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1856  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1857  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1858  *    the insertion using this generic function.
1859  *
1860  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1861  *    in some cases below, so export this function.
1862  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1863  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1864  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1865  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1866  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1867  *    when submitting requests.
1868  */
1869 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1870 {
1871         if (!rq_mergeable(rq))
1872                 return 0;
1873
1874         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
1875                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1876                 return -EIO;
1877         }
1878
1879         /*
1880          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1881          * may differ from that of other stacking queues.
1882          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1883          * limitation.
1884          */
1885         blk_recalc_rq_segments(rq);
1886         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1887                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1888                 return -EIO;
1889         }
1890
1891         return 0;
1892 }
1893 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1894
1895 /**
1896  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1897  * @q:  the queue to submit the request
1898  * @rq: the request being queued
1899  */
1900 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1901 {
1902         unsigned long flags;
1903         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
1904
1905         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1906                 return -EIO;
1907
1908         if (rq->rq_disk &&
1909             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1910                 return -EIO;
1911
1912         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1913         if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
1914                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1915                 return -ENODEV;
1916         }
1917
1918         /*
1919          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1920          * because it will be linked to another request_queue
1921          */
1922         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1923
1924         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
1925                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1926
1927         add_acct_request(q, rq, where);
1928         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
1929                 __blk_run_queue(q);
1930         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1931
1932         return 0;
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1935
1936 /**
1937  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1938  * @rq: request to examine
1939  *
1940  * Description:
1941  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1942  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1943  *     can be failed from the beginning of the request without
1944  *     crossing into area which need to be retried further.
1945  *
1946  * Return:
1947  *     The number of bytes to fail.
1948  *
1949  * Context:
1950  *     queue_lock must be held.
1951  */
1952 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1953 {
1954         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1955         unsigned int bytes = 0;
1956         struct bio *bio;
1957
1958         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1959                 return blk_rq_bytes(rq);
1960
1961         /*
1962          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1963          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1964          * which have all the failfast bits that the first one has -
1965          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1966          * one.
1967          */
1968         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1969                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1970                         break;
1971                 bytes += bio->bi_size;
1972         }
1973
1974         /* this could lead to infinite loop */
1975         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1976         return bytes;
1977 }
1978 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1979
1980 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1981 {
1982         if (blk_do_io_stat(req)) {
1983                 const int rw = rq_data_dir(req);
1984                 struct hd_struct *part;
1985                 int cpu;
1986
1987                 cpu = part_stat_lock();
1988                 part = req->part;
1989                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1990                 part_stat_unlock();
1991         }
1992 }
1993
1994 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1995 {
1996         /*
1997          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1998          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1999          * containing request is enough.
2000          */
2001         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2002                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2003                 const int rw = rq_data_dir(req);
2004                 struct hd_struct *part;
2005                 int cpu;
2006
2007                 cpu = part_stat_lock();
2008                 part = req->part;
2009
2010                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2011                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2012                 part_round_stats(cpu, part);
2013                 part_dec_in_flight(part, rw);
2014
2015                 hd_struct_put(part);
2016                 part_stat_unlock();
2017         }
2018 }
2019
2020 /**
2021  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2022  * @q: request queue to peek at
2023  *
2024  * Description:
2025  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2026  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2027  *     processing it.
2028  *
2029  * Return:
2030  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2031  *     otherwise.
2032  *
2033  * Context:
2034  *     queue_lock must be held.
2035  */
2036 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2037 {
2038         struct request *rq;
2039         int ret;
2040
2041         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2042                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2043                         /*
2044                          * This is the first time the device driver
2045                          * sees this request (possibly after
2046                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2047                          */
2048                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2049                                 elv_activate_rq(q, rq);
2050
2051                         /*
2052                          * just mark as started even if we don't start
2053                          * it, a request that has been delayed should
2054                          * not be passed by new incoming requests
2055                          */
2056                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2057                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2058                 }
2059
2060                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2061                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2062                         q->boundary_rq = NULL;
2063                 }
2064
2065                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2066                         break;
2067
2068                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2069                         /*
2070                          * make sure space for the drain appears we
2071                          * know we can do this because max_hw_segments
2072                          * has been adjusted to be one fewer than the
2073                          * device can handle
2074                          */
2075                         rq->nr_phys_segments++;
2076                 }
2077
2078                 if (!q->prep_rq_fn)
2079                         break;
2080
2081                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2082                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2083                         break;
2084                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2085                         /*
2086                          * the request may have been (partially) prepped.
2087                          * we need to keep this request in the front to
2088                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2089                          * prevent other fs requests from passing this one.
2090                          */
2091                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2092                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2093                                 /*
2094                                  * remove the space for the drain we added
2095                                  * so that we don't add it again
2096                                  */
2097                                 --rq->nr_phys_segments;
2098                         }
2099
2100                         rq = NULL;
2101                         break;
2102                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2103                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2104                         /*
2105                          * Mark this request as started so we don't trigger
2106                          * any debug logic in the end I/O path.
2107                          */
2108                         blk_start_request(rq);
2109                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2110                 } else {
2111                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2112                         break;
2113                 }
2114         }
2115
2116         return rq;
2117 }
2118 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2119
2120 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2121 {
2122         struct request_queue *q = rq->q;
2123
2124         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2125         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2126
2127         list_del_init(&rq->queuelist);
2128
2129         /*
2130          * the time frame between a request being removed from the lists
2131          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2132          * the driver side.
2133          */
2134         if (blk_account_rq(rq)) {
2135                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2136                 set_io_start_time_ns(rq);
2137         }
2138 }
2139
2140 /**
2141  * blk_start_request - start request processing on the driver
2142  * @req: request to dequeue
2143  *
2144  * Description:
2145  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2146  *     request to the driver.
2147  *
2148  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2149  *     call blk_dequeue_request().
2150  *
2151  * Context:
2152  *     queue_lock must be held.
2153  */
2154 void blk_start_request(struct request *req)
2155 {
2156         blk_dequeue_request(req);
2157
2158         /*
2159          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2160          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2161          */
2162         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2163         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2164                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2165
2166         blk_add_timer(req);
2167 }
2168 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2169
2170 /**
2171  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2172  * @q: request queue to fetch a request from
2173  *
2174  * Description:
2175  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2176  *     return and LLD can start processing it immediately.
2177  *
2178  * Return:
2179  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2180  *     otherwise.
2181  *
2182  * Context:
2183  *     queue_lock must be held.
2184  */
2185 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2186 {
2187         struct request *rq;
2188
2189         rq = blk_peek_request(q);
2190         if (rq)
2191                 blk_start_request(rq);
2192         return rq;
2193 }
2194 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2195
2196 /**
2197  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2198  * @req:      the request being processed
2199  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2200  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2201  *
2202  * Description:
2203  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2204  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2205  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2206  *
2207  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2208  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2209  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2210  *
2211  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2212  *     %false return from this function.
2213  *
2214  * Return:
2215  *     %false - this request doesn't have any more data
2216  *     %true  - this request has more data
2217  **/
2218 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2219 {
2220         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2221         struct bio *bio;
2222
2223         if (!req->bio)
2224                 return false;
2225
2226         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2227
2228         /*
2229          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2230          * and each partial completion should be handled separately.
2231          * Reset per-request error on each partial completion.
2232          *
2233          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2234          * low level drivers do what they see fit.
2235          */
2236         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2237                 req->errors = 0;
2238
2239         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2240             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2241                 char *error_type;
2242
2243                 switch (error) {
2244                 case -ENOLINK:
2245                         error_type = "recoverable transport";
2246                         break;
2247                 case -EREMOTEIO:
2248                         error_type = "critical target";
2249                         break;
2250                 case -EBADE:
2251                         error_type = "critical nexus";
2252                         break;
2253                 case -EIO:
2254                 default:
2255                         error_type = "I/O";
2256                         break;
2257                 }
2258                 printk_ratelimited(KERN_ERR "end_request: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2259                                    error_type, req->rq_disk ?
2260                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2261                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2262
2263         }
2264
2265         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2266
2267         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2268         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2269                 int nbytes;
2270
2271                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2272                         req->bio = bio->bi_next;
2273                         nbytes = bio->bi_size;
2274                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2275                         next_idx = 0;
2276                         bio_nbytes = 0;
2277                 } else {
2278                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2279
2280                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2281                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2282                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2283                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2284                                 break;
2285                         }
2286
2287                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2288                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2289
2290                         /*
2291                          * not a complete bvec done
2292                          */
2293                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2294                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2295                                 total_bytes += nr_bytes;
2296                                 break;
2297                         }
2298
2299                         /*
2300                          * advance to the next vector
2301                          */
2302                         next_idx++;
2303                         bio_nbytes += nbytes;
2304                 }
2305
2306                 total_bytes += nbytes;
2307                 nr_bytes -= nbytes;
2308
2309                 bio = req->bio;
2310                 if (bio) {
2311                         /*
2312                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2313                          */
2314                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2315                                 break;
2316                 }
2317         }
2318
2319         /*
2320          * completely done
2321          */
2322         if (!req->bio) {
2323                 /*
2324                  * Reset counters so that the request stacking driver
2325                  * can find how many bytes remain in the request
2326                  * later.
2327                  */
2328                 req->__data_len = 0;
2329                 return false;
2330         }
2331
2332         /*
2333          * if the request wasn't completed, update state
2334          */
2335         if (bio_nbytes) {
2336                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2337                 bio->bi_idx += next_idx;
2338                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2339                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2340         }
2341
2342         req->__data_len -= total_bytes;
2343         req->buffer = bio_data(req->bio);
2344
2345         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2346         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2347                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2348
2349         /* mixed attributes always follow the first bio */
2350         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2351                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2352                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2353         }
2354
2355         /*
2356          * If total number of sectors is less than the first segment
2357          * size, something has gone terribly wrong.
2358          */
2359         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2360                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2361                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2362         }
2363
2364         /* recalculate the number of segments */
2365         blk_recalc_rq_segments(req);
2366
2367         return true;
2368 }
2369 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2370
2371 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2372                                     unsigned int nr_bytes,
2373                                     unsigned int bidi_bytes)
2374 {
2375         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2376                 return true;
2377
2378         /* Bidi request must be completed as a whole */
2379         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2380             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2381                 return true;
2382
2383         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2384                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2385
2386         return false;
2387 }
2388
2389 /**
2390  * blk_unprep_request - unprepare a request
2391  * @req:        the request
2392  *
2393  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2394  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2395  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2396  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2397  * lock is held when calling this.
2398  */
2399 void blk_unprep_request(struct request *req)
2400 {
2401         struct request_queue *q = req->q;
2402
2403         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2404         if (q->unprep_rq_fn)
2405                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2406 }
2407 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2408
2409 /*
2410  * queue lock must be held
2411  */
2412 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2413 {
2414         if (blk_rq_tagged(req))
2415                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2416
2417         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2418
2419         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2420                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2421
2422         blk_delete_timer(req);
2423
2424         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2425                 blk_unprep_request(req);
2426
2427
2428         blk_account_io_done(req);
2429
2430         if (req->end_io)
2431                 req->end_io(req, error);
2432         else {
2433                 if (blk_bidi_rq(req))
2434                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2435
2436                 __blk_put_request(req->q, req);
2437         }
2438 }
2439
2440 /**
2441  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2442  * @rq:         the request to complete
2443  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2444  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2445  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2446  *
2447  * Description:
2448  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2449  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2450  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2451  *     just ignored.
2452  *
2453  * Return:
2454  *     %false - we are done with this request
2455  *     %true  - still buffers pending for this request
2456  **/
2457 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2458                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2459 {
2460         struct request_queue *q = rq->q;
2461         unsigned long flags;
2462
2463         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2464                 return true;
2465
2466         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2467         blk_finish_request(rq, error);
2468         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2469
2470         return false;
2471 }
2472
2473 /**
2474  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2475  * @rq:         the request to complete
2476  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2477  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2478  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2479  *
2480  * Description:
2481  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2482  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2483  *
2484  * Return:
2485  *     %false - we are done with this request
2486  *     %true  - still buffers pending for this request
2487  **/
2488 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2489                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2490 {
2491         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2492                 return true;
2493
2494         blk_finish_request(rq, error);
2495
2496         return false;
2497 }
2498
2499 /**
2500  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2501  * @rq:       the request being processed
2502  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2503  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2504  *
2505  * Description:
2506  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2507  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2508  *
2509  * Return:
2510  *     %false - we are done with this request
2511  *     %true  - still buffers pending for this request
2512  **/
2513 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2514 {
2515         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2516 }
2517 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2518
2519 /**
2520  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2521  * @rq: the request to finish
2522  * @error: %0 for success, < %0 for error
2523  *
2524  * Description:
2525  *     Completely finish @rq.
2526  */
2527 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2528 {
2529         bool pending;
2530         unsigned int bidi_bytes = 0;
2531
2532         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2533                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2534
2535         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2536         BUG_ON(pending);
2537 }
2538 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2539
2540 /**
2541  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2542  * @rq: the request to finish the current chunk for
2543  * @error: %0 for success, < %0 for error
2544  *
2545  * Description:
2546  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2547  *
2548  * Return:
2549  *     %false - we are done with this request
2550  *     %true  - still buffers pending for this request
2551  */
2552 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2553 {
2554         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2555 }
2556 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2557
2558 /**
2559  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2560  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2561  * @error: must be negative errno
2562  *
2563  * Description:
2564  *     Complete @rq till the next failure boundary.
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_err(struct request *rq, int error)
2571 {
2572         WARN_ON(error >= 0);
2573         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2574 }
2575 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2576
2577 /**
2578  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2579  * @rq:       the request being processed
2580  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2581  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2582  *
2583  * Description:
2584  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2585  *
2586  * Return:
2587  *     %false - we are done with this request
2588  *     %true  - still buffers pending for this request
2589  **/
2590 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2591 {
2592         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2593 }
2594 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2595
2596 /**
2597  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2598  * @rq: the request to finish
2599  * @error: %0 for success, < %0 for error
2600  *
2601  * Description:
2602  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2603  */
2604 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2605 {
2606         bool pending;
2607         unsigned int bidi_bytes = 0;
2608
2609         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2610                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2611
2612         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2613         BUG_ON(pending);
2614 }
2615 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2616
2617 /**
2618  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2619  * @rq: the request to finish the current chunk for
2620  * @error: %0 for success, < %0 for error
2621  *
2622  * Description:
2623  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2624  *     be called with queue lock held.
2625  *
2626  * Return:
2627  *     %false - we are done with this request
2628  *     %true  - still buffers pending for this request
2629  */
2630 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2631 {
2632         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2633 }
2634 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2635
2636 /**
2637  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2638  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2639  * @error: must be negative errno
2640  *
2641  * Description:
2642  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2643  *     with queue lock held.
2644  *
2645  * Return:
2646  *     %false - we are done with this request
2647  *     %true  - still buffers pending for this request
2648  */
2649 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2650 {
2651         WARN_ON(error >= 0);
2652         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2653 }
2654 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2655
2656 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2657                      struct bio *bio)
2658 {
2659         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2660         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2661
2662         if (bio_has_data(bio)) {
2663                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2664                 rq->buffer = bio_data(bio);
2665         }
2666         rq->__data_len = bio->bi_size;
2667         rq->bio = rq->biotail = bio;
2668
2669         if (bio->bi_bdev)
2670                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2671 }
2672
2673 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2674 /**
2675  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2676  * @rq: the request to be flushed
2677  *
2678  * Description:
2679  *     Flush all pages in @rq.
2680  */
2681 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2682 {
2683         struct req_iterator iter;
2684         struct bio_vec *bvec;
2685
2686         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2687                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2690 #endif
2691
2692 /**
2693  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2694  * @q : the queue of the device being checked
2695  *
2696  * Description:
2697  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2698  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2699  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2700  *
2701  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2702  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2703  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2704  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2705  *    on burst I/O load.
2706  *
2707  * Return:
2708  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2709  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2710  */
2711 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2712 {
2713         if (q->lld_busy_fn)
2714                 return q->lld_busy_fn(q);
2715
2716         return 0;
2717 }
2718 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2719
2720 /**
2721  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2722  * @rq: the clone request to be cleaned up
2723  *
2724  * Description:
2725  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2726  */
2727 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2728 {
2729         struct bio *bio;
2730
2731         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2732                 rq->bio = bio->bi_next;
2733
2734                 bio_put(bio);
2735         }
2736 }
2737 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2738
2739 /*
2740  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2741  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2742  */
2743 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2744 {
2745         dst->cpu = src->cpu;
2746         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2747         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2748         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2749         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2750         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2751         dst->ioprio = src->ioprio;
2752         dst->extra_len = src->extra_len;
2753 }
2754
2755 /**
2756  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2757  * @rq: the request to be setup
2758  * @rq_src: original request to be cloned
2759  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2760  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2761  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2762  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2763  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2764  *
2765  * Description:
2766  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2767  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2768  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2769  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2770  *     and the cloned bios just point same pages.
2771  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2772  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2773  */
2774 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2775                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2776                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2777                       void *data)
2778 {
2779         struct bio *bio, *bio_src;
2780
2781         if (!bs)
2782                 bs = fs_bio_set;
2783
2784         blk_rq_init(NULL, rq);
2785
2786         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2787                 bio = bio_clone_bioset(bio_src, gfp_mask, bs);
2788                 if (!bio)
2789                         goto free_and_out;
2790
2791                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2792                         goto free_and_out;
2793
2794                 if (rq->bio) {
2795                         rq->biotail->bi_next = bio;
2796                         rq->biotail = bio;
2797                 } else
2798                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2799         }
2800
2801         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2802
2803         return 0;
2804
2805 free_and_out:
2806         if (bio)
2807                 bio_put(bio);
2808         blk_rq_unprep_clone(rq);
2809
2810         return -ENOMEM;
2811 }
2812 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2813
2814 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2815 {
2816         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2817 }
2818 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2819
2820 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2821                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2822 {
2823         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2826
2827 #define PLUG_MAGIC      0x91827364
2828
2829 /**
2830  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
2831  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
2832  *
2833  * Description:
2834  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
2835  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
2836  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
2837  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
2838  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
2839  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
2840  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
2841  *   this kind of deadlock.
2842  */
2843 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2844 {
2845         struct task_struct *tsk = current;
2846
2847         plug->magic = PLUG_MAGIC;
2848         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2849         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
2850         plug->should_sort = 0;
2851
2852         /*
2853          * If this is a nested plug, don't actually assign it. It will be
2854          * flushed on its own.
2855          */
2856         if (!tsk->plug) {
2857                 /*
2858                  * Store ordering should not be needed here, since a potential
2859                  * preempt will imply a full memory barrier
2860                  */
2861                 tsk->plug = plug;
2862         }
2863 }
2864 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
2865
2866 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
2867 {
2868         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
2869         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
2870
2871         return !(rqa->q <= rqb->q);
2872 }
2873
2874 /*
2875  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
2876  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
2877  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
2878  * plugger did not intend it.
2879  */
2880 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
2881                             bool from_schedule)
2882         __releases(q->queue_lock)
2883 {
2884         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
2885
2886         /*
2887          * Don't mess with dead queue.
2888          */
2889         if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
2890                 spin_unlock(q->queue_lock);
2891                 return;
2892         }
2893
2894         /*
2895          * If we are punting this to kblockd, then we can safely drop
2896          * the queue_lock before waking kblockd (which needs to take
2897          * this lock).
2898          */
2899         if (from_schedule) {
2900                 spin_unlock(q->queue_lock);
2901                 blk_run_queue_async(q);
2902         } else {
2903                 __blk_run_queue(q);
2904                 spin_unlock(q->queue_lock);
2905         }
2906
2907 }
2908
2909 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2910 {
2911         LIST_HEAD(callbacks);
2912
2913         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
2914                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
2915
2916                 while (!list_empty(&callbacks)) {
2917                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
2918                                                           struct blk_plug_cb,
2919                                                           list);
2920                         list_del(&cb->list);
2921                         cb->callback(cb, from_schedule);
2922                 }
2923         }
2924 }
2925
2926 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
2927                                       int size)
2928 {
2929         struct blk_plug *plug = current->plug;
2930         struct blk_plug_cb *cb;
2931
2932         if (!plug)
2933                 return NULL;
2934
2935         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
2936                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
2937                         return cb;
2938
2939         /* Not currently on the callback list */
2940         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
2941         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
2942         if (cb) {
2943                 cb->data = data;
2944                 cb->callback = unplug;
2945                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
2946         }
2947         return cb;
2948 }
2949 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
2950
2951 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2952 {
2953         struct request_queue *q;
2954         unsigned long flags;
2955         struct request *rq;
2956         LIST_HEAD(list);
2957         unsigned int depth;
2958
2959         BUG_ON(plug->magic != PLUG_MAGIC);
2960
2961         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
2962         if (list_empty(&plug->list))
2963                 return;
2964
2965         list_splice_init(&plug->list, &list);
2966
2967         if (plug->should_sort) {
2968                 list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
2969                 plug->should_sort = 0;
2970         }
2971
2972         q = NULL;
2973         depth = 0;
2974
2975         /*
2976          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
2977          * queue lock we have to take.
2978          */
2979         local_irq_save(flags);
2980         while (!list_empty(&list)) {
2981                 rq = list_entry_rq(list.next);
2982                 list_del_init(&rq->queuelist);
2983                 BUG_ON(!rq->q);
2984                 if (rq->q != q) {
2985                         /*
2986                          * This drops the queue lock
2987                          */
2988                         if (q)
2989                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
2990                         q = rq->q;
2991                         depth = 0;
2992                         spin_lock(q->queue_lock);
2993                 }
2994
2995                 /*
2996                  * Short-circuit if @q is dead
2997                  */
2998                 if (unlikely(blk_queue_dead(q))) {
2999                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3000                         continue;
3001                 }
3002
3003                 /*
3004                  * rq is already accounted, so use raw insert
3005                  */
3006                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3007                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3008                 else
3009                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3010
3011                 depth++;
3012         }
3013
3014         /*
3015          * This drops the queue lock
3016          */
3017         if (q)
3018                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3019
3020         local_irq_restore(flags);
3021 }
3022
3023 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3024 {
3025         blk_flush_plug_list(plug, false);
3026
3027         if (plug == current->plug)
3028                 current->plug = NULL;
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3031
3032 int __init blk_dev_init(void)
3033 {
3034         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3035                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
3036
3037         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3038         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3039                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3040         if (!kblockd_workqueue)
3041                 panic("Failed to create kblockd\n");
3042
3043         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3044                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3045
3046         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3047                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3048
3049         return 0;
3050 }