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