Remove argument from open_softirq which is always NULL
[linux-2.6.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/interrupt.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/blktrace_api.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
37
38 /*
39  * For the allocated request tables
40  */
41 static struct kmem_cache *request_cachep;
42
43 /*
44  * For queue allocation
45  */
46 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
47
48 /*
49  * Controlling structure to kblockd
50  */
51 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
52
53 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, blk_cpu_done);
54
55 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
56 {
57         struct hd_struct *part;
58         int rw = rq_data_dir(rq);
59
60         if (!blk_fs_request(rq) || !rq->rq_disk)
61                 return;
62
63         part = get_part(rq->rq_disk, rq->sector);
64         if (!new_io)
65                 __all_stat_inc(rq->rq_disk, part, merges[rw], rq->sector);
66         else {
67                 disk_round_stats(rq->rq_disk);
68                 rq->rq_disk->in_flight++;
69                 if (part) {
70                         part_round_stats(part);
71                         part->in_flight++;
72                 }
73         }
74 }
75
76 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
77 {
78         int nr;
79
80         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
81         if (nr > q->nr_requests)
82                 nr = q->nr_requests;
83         q->nr_congestion_on = nr;
84
85         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
86         if (nr < 1)
87                 nr = 1;
88         q->nr_congestion_off = nr;
89 }
90
91 /**
92  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
93  * @bdev:       device
94  *
95  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
96  * backing_dev_info
97  *
98  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
99  */
100 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
101 {
102         struct backing_dev_info *ret = NULL;
103         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
104
105         if (q)
106                 ret = &q->backing_dev_info;
107         return ret;
108 }
109 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
110
111 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
112 {
113         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
114
115         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
116         INIT_LIST_HEAD(&rq->donelist);
117         rq->q = q;
118         rq->sector = rq->hard_sector = (sector_t) -1;
119         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
120         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
121         rq->cmd = rq->__cmd;
122         rq->tag = -1;
123         rq->ref_count = 1;
124 }
125 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
126
127 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
128                           unsigned int nbytes, int error)
129 {
130         struct request_queue *q = rq->q;
131
132         if (&q->bar_rq != rq) {
133                 if (error)
134                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
135                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
136                         error = -EIO;
137
138                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
139                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
140                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
141                         nbytes = bio->bi_size;
142                 }
143
144                 bio->bi_size -= nbytes;
145                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
146                 if (bio->bi_size == 0)
147                         bio_endio(bio, error);
148         } else {
149
150                 /*
151                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
152                  * record the error;
153                  */
154                 if (error && !q->orderr)
155                         q->orderr = error;
156         }
157 }
158
159 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
160 {
161         int bit;
162
163         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
164                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
165                 rq->cmd_flags);
166
167         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %lu/%u\n",
168                                                 (unsigned long long)rq->sector,
169                                                 rq->nr_sectors,
170                                                 rq->current_nr_sectors);
171         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, data %p, len %u\n",
172                                                 rq->bio, rq->biotail,
173                                                 rq->buffer, rq->data,
174                                                 rq->data_len);
175
176         if (blk_pc_request(rq)) {
177                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
178                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
179                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
180                 printk("\n");
181         }
182 }
183 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
184
185 /*
186  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
187  * force the transfer to start only after we have put all the requests
188  * on the list.
189  *
190  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
191  * with the queue lock held.
192  */
193 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
194 {
195         WARN_ON(!irqs_disabled());
196
197         /*
198          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
199          * which will restart the queueing
200          */
201         if (blk_queue_stopped(q))
202                 return;
203
204         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags)) {
205                 __set_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
206                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
207                 blk_add_trace_generic(q, NULL, 0, BLK_TA_PLUG);
208         }
209 }
210 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
211
212 /*
213  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
214  * queue lock held and interrupts disabled.
215  */
216 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
217 {
218         WARN_ON(!irqs_disabled());
219
220         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags))
221                 return 0;
222
223         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
224         del_timer(&q->unplug_timer);
225         return 1;
226 }
227 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
228
229 /*
230  * remove the plug and let it rip..
231  */
232 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
233 {
234         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
235                 return;
236
237         if (!blk_remove_plug(q))
238                 return;
239
240         q->request_fn(q);
241 }
242 EXPORT_SYMBOL(__generic_unplug_device);
243
244 /**
245  * generic_unplug_device - fire a request queue
246  * @q:    The &struct request_queue in question
247  *
248  * Description:
249  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
250  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
251  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
252  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
253  *   transfers started.
254  **/
255 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
256 {
257         if (blk_queue_plugged(q)) {
258                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
259                 __generic_unplug_device(q);
260                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
261         }
262 }
263 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
264
265 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
266                                    struct page *page)
267 {
268         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
269
270         blk_unplug(q);
271 }
272
273 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
274 {
275         struct request_queue *q =
276                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
277
278         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
279                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
280
281         q->unplug_fn(q);
282 }
283
284 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
285 {
286         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
287
288         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_TIMER, NULL,
289                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
290
291         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
292 }
293
294 void blk_unplug(struct request_queue *q)
295 {
296         /*
297          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
298          */
299         if (q->unplug_fn) {
300                 blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
301                                         q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
302
303                 q->unplug_fn(q);
304         }
305 }
306 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
307
308 /**
309  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
310  * @q:    The &struct request_queue in question
311  *
312  * Description:
313  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
314  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
315  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
316  **/
317 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
318 {
319         WARN_ON(!irqs_disabled());
320
321         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
322
323         /*
324          * one level of recursion is ok and is much faster than kicking
325          * the unplug handling
326          */
327         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
328                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
329                 q->request_fn(q);
330                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
331         } else {
332                 blk_plug_device(q);
333                 kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
334         }
335 }
336 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
337
338 /**
339  * blk_stop_queue - stop a queue
340  * @q:    The &struct request_queue in question
341  *
342  * Description:
343  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
344  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
345  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
346  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
347  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
348  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
349  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
350  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
351  **/
352 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
353 {
354         blk_remove_plug(q);
355         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
356 }
357 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
358
359 /**
360  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
361  * @q: the queue
362  *
363  * Description:
364  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
365  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
366  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
367  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
368  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
369  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
370  *     this function.
371  *
372  */
373 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
374 {
375         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
376         kblockd_flush_work(&q->unplug_work);
377 }
378 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
379
380 /**
381  * blk_run_queue - run a single device queue
382  * @q:  The queue to run
383  */
384 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
385 {
386         blk_remove_plug(q);
387
388         /*
389          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
390          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
391          */
392         if (!elv_queue_empty(q)) {
393                 if (!test_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
394                         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
395                         q->request_fn(q);
396                         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
397                 } else {
398                         blk_plug_device(q);
399                         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
400                 }
401         }
402 }
403 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
404
405 /**
406  * blk_run_queue - run a single device queue
407  * @q: The queue to run
408  */
409 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
410 {
411         unsigned long flags;
412
413         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
414         __blk_run_queue(q);
415         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
416 }
417 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
418
419 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
420 {
421         kobject_put(&q->kobj);
422 }
423
424 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
425 {
426         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
427         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
428         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
429
430         if (q->elevator)
431                 elevator_exit(q->elevator);
432
433         blk_put_queue(q);
434 }
435 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
436
437 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
438 {
439         struct request_list *rl = &q->rq;
440
441         rl->count[READ] = rl->count[WRITE] = 0;
442         rl->starved[READ] = rl->starved[WRITE] = 0;
443         rl->elvpriv = 0;
444         init_waitqueue_head(&rl->wait[READ]);
445         init_waitqueue_head(&rl->wait[WRITE]);
446
447         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
448                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
449
450         if (!rl->rq_pool)
451                 return -ENOMEM;
452
453         return 0;
454 }
455
456 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
457 {
458         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
459 }
460 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
461
462 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
463 {
464         struct request_queue *q;
465         int err;
466
467         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
468                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
469         if (!q)
470                 return NULL;
471
472         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
473         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
474         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
475         if (err) {
476                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
477                 return NULL;
478         }
479
480         init_timer(&q->unplug_timer);
481
482         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
483
484         mutex_init(&q->sysfs_lock);
485         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
486
487         return q;
488 }
489 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
490
491 /**
492  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
493  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
494  *        placed on the queue.
495  * @lock: Request queue spin lock
496  *
497  * Description:
498  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
499  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
500  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
501  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
502  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
503  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
504  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
505  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
506  *
507  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
508  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
509  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
510  *    get dealt with eventually.
511  *
512  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
513  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
514  *    disabling is needed for it.
515  *
516  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or NULL if
517  *    it didn't succeed.
518  *
519  * Note:
520  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
521  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
522  **/
523
524 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
525 {
526         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
527 }
528 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
529
530 struct request_queue *
531 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
532 {
533         struct request_queue *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
534
535         if (!q)
536                 return NULL;
537
538         q->node = node_id;
539         if (blk_init_free_list(q)) {
540                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
541                 return NULL;
542         }
543
544         /*
545          * if caller didn't supply a lock, they get per-queue locking with
546          * our embedded lock
547          */
548         if (!lock)
549                 lock = &q->__queue_lock;
550
551         q->request_fn           = rfn;
552         q->prep_rq_fn           = NULL;
553         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
554         q->queue_flags          = (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
555         q->queue_lock           = lock;
556
557         blk_queue_segment_boundary(q, 0xffffffff);
558
559         blk_queue_make_request(q, __make_request);
560         blk_queue_max_segment_size(q, MAX_SEGMENT_SIZE);
561
562         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
563         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
564
565         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
566
567         /*
568          * all done
569          */
570         if (!elevator_init(q, NULL)) {
571                 blk_queue_congestion_threshold(q);
572                 return q;
573         }
574
575         blk_put_queue(q);
576         return NULL;
577 }
578 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
579
580 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
581 {
582         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
583                 kobject_get(&q->kobj);
584                 return 0;
585         }
586
587         return 1;
588 }
589
590 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
591 {
592         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
593                 elv_put_request(q, rq);
594         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
595 }
596
597 static struct request *
598 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int rw, int priv, gfp_t gfp_mask)
599 {
600         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
601
602         if (!rq)
603                 return NULL;
604
605         blk_rq_init(q, rq);
606
607         /*
608          * first three bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw,
609          * see bio.h and blkdev.h
610          */
611         rq->cmd_flags = rw | REQ_ALLOCED;
612
613         if (priv) {
614                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
615                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
616                         return NULL;
617                 }
618                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
619         }
620
621         return rq;
622 }
623
624 /*
625  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
626  * should be given priority access to a request.
627  */
628 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
629 {
630         if (!ioc)
631                 return 0;
632
633         /*
634          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
635          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
636          * lose wakeups.
637          */
638         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
639                 (ioc->nr_batch_requests > 0
640                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
641 }
642
643 /*
644  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
645  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
646  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
647  * a nice run.
648  */
649 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
650 {
651         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
652                 return;
653
654         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
655         ioc->last_waited = jiffies;
656 }
657
658 static void __freed_request(struct request_queue *q, int rw)
659 {
660         struct request_list *rl = &q->rq;
661
662         if (rl->count[rw] < queue_congestion_off_threshold(q))
663                 blk_clear_queue_congested(q, rw);
664
665         if (rl->count[rw] + 1 <= q->nr_requests) {
666                 if (waitqueue_active(&rl->wait[rw]))
667                         wake_up(&rl->wait[rw]);
668
669                 blk_clear_queue_full(q, rw);
670         }
671 }
672
673 /*
674  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
675  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
676  */
677 static void freed_request(struct request_queue *q, int rw, int priv)
678 {
679         struct request_list *rl = &q->rq;
680
681         rl->count[rw]--;
682         if (priv)
683                 rl->elvpriv--;
684
685         __freed_request(q, rw);
686
687         if (unlikely(rl->starved[rw ^ 1]))
688                 __freed_request(q, rw ^ 1);
689 }
690
691 #define blkdev_free_rq(list) list_entry((list)->next, struct request, queuelist)
692 /*
693  * Get a free request, queue_lock must be held.
694  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
695  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
696  */
697 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
698                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
699 {
700         struct request *rq = NULL;
701         struct request_list *rl = &q->rq;
702         struct io_context *ioc = NULL;
703         const int rw = rw_flags & 0x01;
704         int may_queue, priv;
705
706         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
707         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
708                 goto rq_starved;
709
710         if (rl->count[rw]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
711                 if (rl->count[rw]+1 >= q->nr_requests) {
712                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
713                         /*
714                          * The queue will fill after this allocation, so set
715                          * it as full, and mark this process as "batching".
716                          * This process will be allowed to complete a batch of
717                          * requests, others will be blocked.
718                          */
719                         if (!blk_queue_full(q, rw)) {
720                                 ioc_set_batching(q, ioc);
721                                 blk_set_queue_full(q, rw);
722                         } else {
723                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
724                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
725                                         /*
726                                          * The queue is full and the allocating
727                                          * process is not a "batcher", and not
728                                          * exempted by the IO scheduler
729                                          */
730                                         goto out;
731                                 }
732                         }
733                 }
734                 blk_set_queue_congested(q, rw);
735         }
736
737         /*
738          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
739          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
740          * allocated with any setting of ->nr_requests
741          */
742         if (rl->count[rw] >= (3 * q->nr_requests / 2))
743                 goto out;
744
745         rl->count[rw]++;
746         rl->starved[rw] = 0;
747
748         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
749         if (priv)
750                 rl->elvpriv++;
751
752         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
753
754         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
755         if (unlikely(!rq)) {
756                 /*
757                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
758                  * we might have messed up.
759                  *
760                  * Allocating task should really be put onto the front of the
761                  * wait queue, but this is pretty rare.
762                  */
763                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
764                 freed_request(q, rw, priv);
765
766                 /*
767                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
768                  * requests for this direction was pending, mark us starved
769                  * so that freeing of a request in the other direction will
770                  * notice us. another possible fix would be to split the
771                  * rq mempool into READ and WRITE
772                  */
773 rq_starved:
774                 if (unlikely(rl->count[rw] == 0))
775                         rl->starved[rw] = 1;
776
777                 goto out;
778         }
779
780         /*
781          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
782          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
783          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
784          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
785          */
786         if (ioc_batching(q, ioc))
787                 ioc->nr_batch_requests--;
788
789         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_GETRQ);
790 out:
791         return rq;
792 }
793
794 /*
795  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
796  * requests to become available.
797  *
798  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
799  */
800 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
801                                         struct bio *bio)
802 {
803         const int rw = rw_flags & 0x01;
804         struct request *rq;
805
806         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
807         while (!rq) {
808                 DEFINE_WAIT(wait);
809                 struct request_list *rl = &q->rq;
810
811                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[rw], &wait,
812                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
813
814                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
815
816                 if (!rq) {
817                         struct io_context *ioc;
818
819                         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_SLEEPRQ);
820
821                         __generic_unplug_device(q);
822                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
823                         io_schedule();
824
825                         /*
826                          * After sleeping, we become a "batching" process and
827                          * will be able to allocate at least one request, and
828                          * up to a big batch of them for a small period time.
829                          * See ioc_batching, ioc_set_batching
830                          */
831                         ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
832                         ioc_set_batching(q, ioc);
833
834                         spin_lock_irq(q->queue_lock);
835                 }
836                 finish_wait(&rl->wait[rw], &wait);
837         }
838
839         return rq;
840 }
841
842 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
843 {
844         struct request *rq;
845
846         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
847
848         spin_lock_irq(q->queue_lock);
849         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
850                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
851         } else {
852                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
853                 if (!rq)
854                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
855         }
856         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
857
858         return rq;
859 }
860 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
861
862 /**
863  * blk_start_queueing - initiate dispatch of requests to device
864  * @q:          request queue to kick into gear
865  *
866  * This is basically a helper to remove the need to know whether a queue
867  * is plugged or not if someone just wants to initiate dispatch of requests
868  * for this queue.
869  *
870  * The queue lock must be held with interrupts disabled.
871  */
872 void blk_start_queueing(struct request_queue *q)
873 {
874         if (!blk_queue_plugged(q))
875                 q->request_fn(q);
876         else
877                 __generic_unplug_device(q);
878 }
879 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queueing);
880
881 /**
882  * blk_requeue_request - put a request back on queue
883  * @q:          request queue where request should be inserted
884  * @rq:         request to be inserted
885  *
886  * Description:
887  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
888  *    more, when that condition happens we need to put the request back
889  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
890  */
891 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
892 {
893         blk_add_trace_rq(q, rq, BLK_TA_REQUEUE);
894
895         if (blk_rq_tagged(rq))
896                 blk_queue_end_tag(q, rq);
897
898         elv_requeue_request(q, rq);
899 }
900 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
901
902 /**
903  * blk_insert_request - insert a special request in to a request queue
904  * @q:          request queue where request should be inserted
905  * @rq:         request to be inserted
906  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
907  * @data:       private data
908  *
909  * Description:
910  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
911  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
912  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
913  *    REQ_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them be
914  *    scheduled for actual execution by the request queue.
915  *
916  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
917  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
918  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
919  *    host that is unable to accept a particular command.
920  */
921 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
922                         int at_head, void *data)
923 {
924         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
925         unsigned long flags;
926
927         /*
928          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
929          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
930          * barrier
931          */
932         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
933         rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
934
935         rq->special = data;
936
937         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
938
939         /*
940          * If command is tagged, release the tag
941          */
942         if (blk_rq_tagged(rq))
943                 blk_queue_end_tag(q, rq);
944
945         drive_stat_acct(rq, 1);
946         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
947         blk_start_queueing(q);
948         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
949 }
950 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
951
952 /*
953  * add-request adds a request to the linked list.
954  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
955  * request queue list.
956  */
957 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
958 {
959         drive_stat_acct(req, 1);
960
961         /*
962          * elevator indicated where it wants this request to be
963          * inserted at elevator_merge time
964          */
965         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
966 }
967
968 /*
969  * disk_round_stats()   - Round off the performance stats on a struct
970  * disk_stats.
971  *
972  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
973  * by observing the current state of the queue length and the amount of
974  * time it has been in this state for.
975  *
976  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
977  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
978  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
979  * function to do a round-off before returning the results when reading
980  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
981  * the current jiffies and restarts the counters again.
982  */
983 void disk_round_stats(struct gendisk *disk)
984 {
985         unsigned long now = jiffies;
986
987         if (now == disk->stamp)
988                 return;
989
990         if (disk->in_flight) {
991                 __disk_stat_add(disk, time_in_queue,
992                                 disk->in_flight * (now - disk->stamp));
993                 __disk_stat_add(disk, io_ticks, (now - disk->stamp));
994         }
995         disk->stamp = now;
996 }
997 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_round_stats);
998
999 void part_round_stats(struct hd_struct *part)
1000 {
1001         unsigned long now = jiffies;
1002
1003         if (now == part->stamp)
1004                 return;
1005
1006         if (part->in_flight) {
1007                 __part_stat_add(part, time_in_queue,
1008                                 part->in_flight * (now - part->stamp));
1009                 __part_stat_add(part, io_ticks, (now - part->stamp));
1010         }
1011         part->stamp = now;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * queue lock must be held
1016  */
1017 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1018 {
1019         if (unlikely(!q))
1020                 return;
1021         if (unlikely(--req->ref_count))
1022                 return;
1023
1024         elv_completed_request(q, req);
1025
1026         /*
1027          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1028          * it didn't come out of our reserved rq pools
1029          */
1030         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1031                 int rw = rq_data_dir(req);
1032                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1033
1034                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1035                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1036
1037                 blk_free_request(q, req);
1038                 freed_request(q, rw, priv);
1039         }
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1042
1043 void blk_put_request(struct request *req)
1044 {
1045         unsigned long flags;
1046         struct request_queue *q = req->q;
1047
1048         /*
1049          * Gee, IDE calls in w/ NULL q.  Fix IDE and remove the
1050          * following if (q) test.
1051          */
1052         if (q) {
1053                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1054                 __blk_put_request(q, req);
1055                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1056         }
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1059
1060 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1061 {
1062         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1063
1064         /*
1065          * inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit FAILFAST)
1066          */
1067         if (bio_rw_ahead(bio) || bio_failfast(bio))
1068                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST;
1069
1070         /*
1071          * REQ_BARRIER implies no merging, but lets make it explicit
1072          */
1073         if (unlikely(bio_barrier(bio)))
1074                 req->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | REQ_NOMERGE);
1075
1076         if (bio_sync(bio))
1077                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1078         if (bio_rw_meta(bio))
1079                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1080
1081         req->errors = 0;
1082         req->hard_sector = req->sector = bio->bi_sector;
1083         req->ioprio = bio_prio(bio);
1084         req->start_time = jiffies;
1085         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1086 }
1087
1088 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1089 {
1090         struct request *req;
1091         int el_ret, nr_sectors, barrier, err;
1092         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1093         const int sync = bio_sync(bio);
1094         int rw_flags;
1095
1096         nr_sectors = bio_sectors(bio);
1097
1098         /*
1099          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1100          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1101          * ISA dma in theory)
1102          */
1103         blk_queue_bounce(q, &bio);
1104
1105         barrier = bio_barrier(bio);
1106         if (unlikely(barrier) && (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1107                 err = -EOPNOTSUPP;
1108                 goto end_io;
1109         }
1110
1111         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1112
1113         if (unlikely(barrier) || elv_queue_empty(q))
1114                 goto get_rq;
1115
1116         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1117         switch (el_ret) {
1118         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1119                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1120
1121                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1122                         break;
1123
1124                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_BACKMERGE);
1125
1126                 req->biotail->bi_next = bio;
1127                 req->biotail = bio;
1128                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1129                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1130                 drive_stat_acct(req, 0);
1131                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1132                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1133                 goto out;
1134
1135         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1136                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1137
1138                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1139                         break;
1140
1141                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_FRONTMERGE);
1142
1143                 bio->bi_next = req->bio;
1144                 req->bio = bio;
1145
1146                 /*
1147                  * may not be valid. if the low level driver said
1148                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1149                  * not touch req->buffer either...
1150                  */
1151                 req->buffer = bio_data(bio);
1152                 req->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
1153                 req->hard_cur_sectors = req->current_nr_sectors;
1154                 req->sector = req->hard_sector = bio->bi_sector;
1155                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1156                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1157                 drive_stat_acct(req, 0);
1158                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1159                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1160                 goto out;
1161
1162         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1163         default:
1164                 ;
1165         }
1166
1167 get_rq:
1168         /*
1169          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1170          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1171          * rq allocator and io schedulers.
1172          */
1173         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1174         if (sync)
1175                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1176
1177         /*
1178          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1179          * Returns with the queue unlocked.
1180          */
1181         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1182
1183         /*
1184          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1185          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1186          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1187          * often, and the elevators are able to handle it.
1188          */
1189         init_request_from_bio(req, bio);
1190
1191         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1192         if (elv_queue_empty(q))
1193                 blk_plug_device(q);
1194         add_request(q, req);
1195 out:
1196         if (sync)
1197                 __generic_unplug_device(q);
1198
1199         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1200         return 0;
1201
1202 end_io:
1203         bio_endio(bio, err);
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 /*
1208  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1209  */
1210 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1211 {
1212         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1213
1214         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1215                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1216
1217                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1218                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1219
1220                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1221                                     bdev->bd_dev, bio->bi_sector,
1222                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1223         }
1224 }
1225
1226 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1227 {
1228         char b[BDEVNAME_SIZE];
1229
1230         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1231         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1232                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1233                         bio->bi_rw,
1234                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1235                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1236
1237         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1238 }
1239
1240 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1241
1242 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1243
1244 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1245 {
1246         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1247 }
1248 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1249
1250 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1251 {
1252         if ((bio->bi_bdev->bd_disk->flags & GENHD_FL_FAIL) ||
1253             (bio->bi_bdev->bd_part && bio->bi_bdev->bd_part->make_it_fail))
1254                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1255
1256         return 0;
1257 }
1258
1259 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1260 {
1261         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1262                                         "fail_make_request");
1263 }
1264
1265 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1266
1267 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1268
1269 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1270 {
1271         return 0;
1272 }
1273
1274 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1275
1276 /*
1277  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1278  */
1279 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1280 {
1281         sector_t maxsector;
1282
1283         if (!nr_sectors)
1284                 return 0;
1285
1286         /* Test device or partition size, when known. */
1287         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1288         if (maxsector) {
1289                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1290
1291                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1292                         /*
1293                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1294                          * without checking the size of the device, e.g., when
1295                          * mounting a device.
1296                          */
1297                         handle_bad_sector(bio);
1298                         return 1;
1299                 }
1300         }
1301
1302         return 0;
1303 }
1304
1305 /**
1306  * generic_make_request: hand a buffer to its device driver for I/O
1307  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1308  *
1309  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1310  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1311  * to be done.
1312  *
1313  * generic_make_request() does not return any status.  The
1314  * success/failure status of the request, along with notification of
1315  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1316  * function described (one day) else where.
1317  *
1318  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1319  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1320  * set to describe the device address, and the
1321  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1322  * completion notification should be signaled.
1323  *
1324  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1325  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1326  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1327  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1328  */
1329 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1330 {
1331         struct request_queue *q;
1332         sector_t old_sector;
1333         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1334         dev_t old_dev;
1335         int err = -EIO;
1336
1337         might_sleep();
1338
1339         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1340                 goto end_io;
1341
1342         /*
1343          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1344          * still free to implement/resolve their own stacking
1345          * by explicitly returning 0)
1346          *
1347          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1348          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1349          */
1350         old_sector = -1;
1351         old_dev = 0;
1352         do {
1353                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1354
1355                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1356                 if (!q) {
1357                         printk(KERN_ERR
1358                                "generic_make_request: Trying to access "
1359                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1360                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1361                                 (long long) bio->bi_sector);
1362 end_io:
1363                         bio_endio(bio, err);
1364                         break;
1365                 }
1366
1367                 if (unlikely(nr_sectors > q->max_hw_sectors)) {
1368                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1369                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1370                                 bio_sectors(bio),
1371                                 q->max_hw_sectors);
1372                         goto end_io;
1373                 }
1374
1375                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1376                         goto end_io;
1377
1378                 if (should_fail_request(bio))
1379                         goto end_io;
1380
1381                 /*
1382                  * If this device has partitions, remap block n
1383                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1384                  */
1385                 blk_partition_remap(bio);
1386
1387                 if (old_sector != -1)
1388                         blk_add_trace_remap(q, bio, old_dev, bio->bi_sector,
1389                                             old_sector);
1390
1391                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_QUEUE);
1392
1393                 old_sector = bio->bi_sector;
1394                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1395
1396                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1397                         goto end_io;
1398                 if (bio_empty_barrier(bio) && !q->prepare_flush_fn) {
1399                         err = -EOPNOTSUPP;
1400                         goto end_io;
1401                 }
1402
1403                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1404         } while (ret);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1409  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1410  * So use current->bio_{list,tail} to keep a list of requests
1411  * submited by a make_request_fn function.
1412  * current->bio_tail is also used as a flag to say if
1413  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1414  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1415  * then a make_request is active, and new requests should be added
1416  * at the tail
1417  */
1418 void generic_make_request(struct bio *bio)
1419 {
1420         if (current->bio_tail) {
1421                 /* make_request is active */
1422                 *(current->bio_tail) = bio;
1423                 bio->bi_next = NULL;
1424                 current->bio_tail = &bio->bi_next;
1425                 return;
1426         }
1427         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1428          * explanation.
1429          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1430          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1431          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1432          * we assign bio_list to the next (which is NULL) and bio_tail
1433          * to &bio_list, thus initialising the bio_list of new bios to be
1434          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1435          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1436          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1437          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1438          * of the top of the list (no pretending) and so fixup bio_list and
1439          * bio_tail or bi_next, and call into __generic_make_request again.
1440          *
1441          * The loop was structured like this to make only one call to
1442          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1443          * inlined) and to keep the structure simple.
1444          */
1445         BUG_ON(bio->bi_next);
1446         do {
1447                 current->bio_list = bio->bi_next;
1448                 if (bio->bi_next == NULL)
1449                         current->bio_tail = &current->bio_list;
1450                 else
1451                         bio->bi_next = NULL;
1452                 __generic_make_request(bio);
1453                 bio = current->bio_list;
1454         } while (bio);
1455         current->bio_tail = NULL; /* deactivate */
1456 }
1457 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1458
1459 /**
1460  * submit_bio: submit a bio to the block device layer for I/O
1461  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1462  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1463  *
1464  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1465  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1466  * interfaces, @bio must be presetup and ready for I/O.
1467  *
1468  */
1469 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1470 {
1471         int count = bio_sectors(bio);
1472
1473         bio->bi_rw |= rw;
1474
1475         /*
1476          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1477          * go through the normal accounting stuff before submission.
1478          */
1479         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
1480
1481                 BIO_BUG_ON(!bio->bi_size);
1482                 BIO_BUG_ON(!bio->bi_io_vec);
1483
1484                 if (rw & WRITE) {
1485                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1486                 } else {
1487                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1488                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1489                 }
1490
1491                 if (unlikely(block_dump)) {
1492                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1493                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1494                         current->comm, task_pid_nr(current),
1495                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1496                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1497                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1498                 }
1499         }
1500
1501         generic_make_request(bio);
1502 }
1503 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1504
1505 /**
1506  * __end_that_request_first - end I/O on a request
1507  * @req:      the request being processed
1508  * @error:    0 for success, < 0 for error
1509  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1510  *
1511  * Description:
1512  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, and sets it up
1513  *     for the next range of segments (if any) in the cluster.
1514  *
1515  * Return:
1516  *     0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
1517  *     1 - still buffers pending for this request
1518  **/
1519 static int __end_that_request_first(struct request *req, int error,
1520                                     int nr_bytes)
1521 {
1522         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1523         struct bio *bio;
1524
1525         blk_add_trace_rq(req->q, req, BLK_TA_COMPLETE);
1526
1527         /*
1528          * for a REQ_BLOCK_PC request, we want to carry any eventual
1529          * sense key with us all the way through
1530          */
1531         if (!blk_pc_request(req))
1532                 req->errors = 0;
1533
1534         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1535                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1536                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1537                                 (unsigned long long)req->sector);
1538         }
1539
1540         if (blk_fs_request(req) && req->rq_disk) {
1541                 struct hd_struct *part = get_part(req->rq_disk, req->sector);
1542                 const int rw = rq_data_dir(req);
1543
1544                 all_stat_add(req->rq_disk, part, sectors[rw],
1545                                 nr_bytes >> 9, req->sector);
1546         }
1547
1548         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1549         while ((bio = req->bio) != NULL) {
1550                 int nbytes;
1551
1552                 /*
1553                  * For an empty barrier request, the low level driver must
1554                  * store a potential error location in ->sector. We pass
1555                  * that back up in ->bi_sector.
1556                  */
1557                 if (blk_empty_barrier(req))
1558                         bio->bi_sector = req->sector;
1559
1560                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
1561                         req->bio = bio->bi_next;
1562                         nbytes = bio->bi_size;
1563                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
1564                         next_idx = 0;
1565                         bio_nbytes = 0;
1566                 } else {
1567                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
1568
1569                         if (unlikely(bio->bi_idx >= bio->bi_vcnt)) {
1570                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
1571                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
1572                                        __func__, bio->bi_idx, bio->bi_vcnt);
1573                                 break;
1574                         }
1575
1576                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
1577                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
1578
1579                         /*
1580                          * not a complete bvec done
1581                          */
1582                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
1583                                 bio_nbytes += nr_bytes;
1584                                 total_bytes += nr_bytes;
1585                                 break;
1586                         }
1587
1588                         /*
1589                          * advance to the next vector
1590                          */
1591                         next_idx++;
1592                         bio_nbytes += nbytes;
1593                 }
1594
1595                 total_bytes += nbytes;
1596                 nr_bytes -= nbytes;
1597
1598                 bio = req->bio;
1599                 if (bio) {
1600                         /*
1601                          * end more in this run, or just return 'not-done'
1602                          */
1603                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
1604                                 break;
1605                 }
1606         }
1607
1608         /*
1609          * completely done
1610          */
1611         if (!req->bio)
1612                 return 0;
1613
1614         /*
1615          * if the request wasn't completed, update state
1616          */
1617         if (bio_nbytes) {
1618                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
1619                 bio->bi_idx += next_idx;
1620                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
1621                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
1622         }
1623
1624         blk_recalc_rq_sectors(req, total_bytes >> 9);
1625         blk_recalc_rq_segments(req);
1626         return 1;
1627 }
1628
1629 /*
1630  * splice the completion data to a local structure and hand off to
1631  * process_completion_queue() to complete the requests
1632  */
1633 static void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
1634 {
1635         struct list_head *cpu_list, local_list;
1636
1637         local_irq_disable();
1638         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1639         list_replace_init(cpu_list, &local_list);
1640         local_irq_enable();
1641
1642         while (!list_empty(&local_list)) {
1643                 struct request *rq;
1644
1645                 rq = list_entry(local_list.next, struct request, donelist);
1646                 list_del_init(&rq->donelist);
1647                 rq->q->softirq_done_fn(rq);
1648         }
1649 }
1650
1651 static int __cpuinit blk_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1652                                     unsigned long action, void *hcpu)
1653 {
1654         /*
1655          * If a CPU goes away, splice its entries to the current CPU
1656          * and trigger a run of the softirq
1657          */
1658         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1659                 int cpu = (unsigned long) hcpu;
1660
1661                 local_irq_disable();
1662                 list_splice_init(&per_cpu(blk_cpu_done, cpu),
1663                                  &__get_cpu_var(blk_cpu_done));
1664                 raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1665                 local_irq_enable();
1666         }
1667
1668         return NOTIFY_OK;
1669 }
1670
1671
1672 static struct notifier_block blk_cpu_notifier __cpuinitdata = {
1673         .notifier_call  = blk_cpu_notify,
1674 };
1675
1676 /**
1677  * blk_complete_request - end I/O on a request
1678  * @req:      the request being processed
1679  *
1680  * Description:
1681  *     Ends all I/O on a request. It does not handle partial completions,
1682  *     unless the driver actually implements this in its completion callback
1683  *     through requeueing. The actual completion happens out-of-order,
1684  *     through a softirq handler. The user must have registered a completion
1685  *     callback through blk_queue_softirq_done().
1686  **/
1687
1688 void blk_complete_request(struct request *req)
1689 {
1690         struct list_head *cpu_list;
1691         unsigned long flags;
1692
1693         BUG_ON(!req->q->softirq_done_fn);
1694
1695         local_irq_save(flags);
1696
1697         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1698         list_add_tail(&req->donelist, cpu_list);
1699         raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1700
1701         local_irq_restore(flags);
1702 }
1703 EXPORT_SYMBOL(blk_complete_request);
1704
1705 /*
1706  * queue lock must be held
1707  */
1708 static void end_that_request_last(struct request *req, int error)
1709 {
1710         struct gendisk *disk = req->rq_disk;
1711
1712         if (blk_rq_tagged(req))
1713                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
1714
1715         if (blk_queued_rq(req))
1716                 blkdev_dequeue_request(req);
1717
1718         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
1719                 laptop_io_completion();
1720
1721         /*
1722          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1723          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1724          * request is enough.
1725          */
1726         if (disk && blk_fs_request(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1727                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1728                 const int rw = rq_data_dir(req);
1729                 struct hd_struct *part = get_part(disk, req->sector);
1730
1731                 __all_stat_inc(disk, part, ios[rw], req->sector);
1732                 __all_stat_add(disk, part, ticks[rw], duration, req->sector);
1733                 disk_round_stats(disk);
1734                 disk->in_flight--;
1735                 if (part) {
1736                         part_round_stats(part);
1737                         part->in_flight--;
1738                 }
1739         }
1740
1741         if (req->end_io)
1742                 req->end_io(req, error);
1743         else {
1744                 if (blk_bidi_rq(req))
1745                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
1746
1747                 __blk_put_request(req->q, req);
1748         }
1749 }
1750
1751 static inline void __end_request(struct request *rq, int uptodate,
1752                                  unsigned int nr_bytes)
1753 {
1754         int error = 0;
1755
1756         if (uptodate <= 0)
1757                 error = uptodate ? uptodate : -EIO;
1758
1759         __blk_end_request(rq, error, nr_bytes);
1760 }
1761
1762 /**
1763  * blk_rq_bytes - Returns bytes left to complete in the entire request
1764  * @rq: the request being processed
1765  **/
1766 unsigned int blk_rq_bytes(struct request *rq)
1767 {
1768         if (blk_fs_request(rq))
1769                 return rq->hard_nr_sectors << 9;
1770
1771         return rq->data_len;
1772 }
1773 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_bytes);
1774
1775 /**
1776  * blk_rq_cur_bytes - Returns bytes left to complete in the current segment
1777  * @rq: the request being processed
1778  **/
1779 unsigned int blk_rq_cur_bytes(struct request *rq)
1780 {
1781         if (blk_fs_request(rq))
1782                 return rq->current_nr_sectors << 9;
1783
1784         if (rq->bio)
1785                 return rq->bio->bi_size;
1786
1787         return rq->data_len;
1788 }
1789 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_cur_bytes);
1790
1791 /**
1792  * end_queued_request - end all I/O on a queued request
1793  * @rq:         the request being processed
1794  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1795  *
1796  * Description:
1797  *     Ends all I/O on a request, and removes it from the block layer queues.
1798  *     Not suitable for normal IO completion, unless the driver still has
1799  *     the request attached to the block layer.
1800  *
1801  **/
1802 void end_queued_request(struct request *rq, int uptodate)
1803 {
1804         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1805 }
1806 EXPORT_SYMBOL(end_queued_request);
1807
1808 /**
1809  * end_dequeued_request - end all I/O on a dequeued request
1810  * @rq:         the request being processed
1811  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1812  *
1813  * Description:
1814  *     Ends all I/O on a request. The request must already have been
1815  *     dequeued using blkdev_dequeue_request(), as is normally the case
1816  *     for most drivers.
1817  *
1818  **/
1819 void end_dequeued_request(struct request *rq, int uptodate)
1820 {
1821         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1822 }
1823 EXPORT_SYMBOL(end_dequeued_request);
1824
1825
1826 /**
1827  * end_request - end I/O on the current segment of the request
1828  * @req:        the request being processed
1829  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1830  *
1831  * Description:
1832  *     Ends I/O on the current segment of a request. If that is the only
1833  *     remaining segment, the request is also completed and freed.
1834  *
1835  *     This is a remnant of how older block drivers handled IO completions.
1836  *     Modern drivers typically end IO on the full request in one go, unless
1837  *     they have a residual value to account for. For that case this function
1838  *     isn't really useful, unless the residual just happens to be the
1839  *     full current segment. In other words, don't use this function in new
1840  *     code. Either use end_request_completely(), or the
1841  *     end_that_request_chunk() (along with end_that_request_last()) for
1842  *     partial completions.
1843  *
1844  **/
1845 void end_request(struct request *req, int uptodate)
1846 {
1847         __end_request(req, uptodate, req->hard_cur_sectors << 9);
1848 }
1849 EXPORT_SYMBOL(end_request);
1850
1851 /**
1852  * blk_end_io - Generic end_io function to complete a request.
1853  * @rq:           the request being processed
1854  * @error:        0 for success, < 0 for error
1855  * @nr_bytes:     number of bytes to complete @rq
1856  * @bidi_bytes:   number of bytes to complete @rq->next_rq
1857  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1858  *                and completion of the request.
1859  *                If the callback returns non 0, this helper returns without
1860  *                completion of the request.
1861  *
1862  * Description:
1863  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1864  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1865  *
1866  * Return:
1867  *     0 - we are done with this request
1868  *     1 - this request is not freed yet, it still has pending buffers.
1869  **/
1870 static int blk_end_io(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1871                       unsigned int bidi_bytes,
1872                       int (drv_callback)(struct request *))
1873 {
1874         struct request_queue *q = rq->q;
1875         unsigned long flags = 0UL;
1876
1877         if (blk_fs_request(rq) || blk_pc_request(rq)) {
1878                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1879                         return 1;
1880
1881                 /* Bidi request must be completed as a whole */
1882                 if (blk_bidi_rq(rq) &&
1883                     __end_that_request_first(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
1884                         return 1;
1885         }
1886
1887         /* Special feature for tricky drivers */
1888         if (drv_callback && drv_callback(rq))
1889                 return 1;
1890
1891         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1892
1893         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1894         end_that_request_last(rq, error);
1895         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1896
1897         return 0;
1898 }
1899
1900 /**
1901  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1902  * @rq:       the request being processed
1903  * @error:    0 for success, < 0 for error
1904  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1905  *
1906  * Description:
1907  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1908  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1909  *
1910  * Return:
1911  *     0 - we are done with this request
1912  *     1 - still buffers pending for this request
1913  **/
1914 int blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1915 {
1916         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, NULL);
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request);
1919
1920 /**
1921  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1922  * @rq:       the request being processed
1923  * @error:    0 for success, < 0 for error
1924  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1925  *
1926  * Description:
1927  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
1928  *
1929  * Return:
1930  *     0 - we are done with this request
1931  *     1 - still buffers pending for this request
1932  **/
1933 int __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1934 {
1935         if (blk_fs_request(rq) || blk_pc_request(rq)) {
1936                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1937                         return 1;
1938         }
1939
1940         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1941
1942         end_that_request_last(rq, error);
1943
1944         return 0;
1945 }
1946 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request);
1947
1948 /**
1949  * blk_end_bidi_request - Helper function for drivers to complete bidi request.
1950  * @rq:         the bidi request being processed
1951  * @error:      0 for success, < 0 for error
1952  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
1953  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
1954  *
1955  * Description:
1956  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1957  *
1958  * Return:
1959  *     0 - we are done with this request
1960  *     1 - still buffers pending for this request
1961  **/
1962 int blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1963                          unsigned int bidi_bytes)
1964 {
1965         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes, NULL);
1966 }
1967 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_bidi_request);
1968
1969 /**
1970  * blk_end_request_callback - Special helper function for tricky drivers
1971  * @rq:           the request being processed
1972  * @error:        0 for success, < 0 for error
1973  * @nr_bytes:     number of bytes to complete
1974  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1975  *                and completion of the request.
1976  *                If the callback returns non 0, this helper returns without
1977  *                completion of the request.
1978  *
1979  * Description:
1980  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1981  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1982  *
1983  *     This special helper function is used only for existing tricky drivers.
1984  *     (e.g. cdrom_newpc_intr() of ide-cd)
1985  *     This interface will be removed when such drivers are rewritten.
1986  *     Don't use this interface in other places anymore.
1987  *
1988  * Return:
1989  *     0 - we are done with this request
1990  *     1 - this request is not freed yet.
1991  *         this request still has pending buffers or
1992  *         the driver doesn't want to finish this request yet.
1993  **/
1994 int blk_end_request_callback(struct request *rq, int error,
1995                              unsigned int nr_bytes,
1996                              int (drv_callback)(struct request *))
1997 {
1998         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, drv_callback);
1999 }
2000 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_callback);
2001
2002 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2003                      struct bio *bio)
2004 {
2005         /* first two bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2006         rq->cmd_flags |= (bio->bi_rw & 3);
2007
2008         rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2009         rq->nr_hw_segments = bio_hw_segments(q, bio);
2010         rq->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2011         rq->hard_cur_sectors = rq->current_nr_sectors;
2012         rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors = bio_sectors(bio);
2013         rq->buffer = bio_data(bio);
2014         rq->data_len = bio->bi_size;
2015
2016         rq->bio = rq->biotail = bio;
2017
2018         if (bio->bi_bdev)
2019                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2020 }
2021
2022 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
2023 {
2024         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2025 }
2026 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2027
2028 void kblockd_flush_work(struct work_struct *work)
2029 {
2030         cancel_work_sync(work);
2031 }
2032 EXPORT_SYMBOL(kblockd_flush_work);
2033
2034 int __init blk_dev_init(void)
2035 {
2036         int i;
2037
2038         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2039         if (!kblockd_workqueue)
2040                 panic("Failed to create kblockd\n");
2041
2042         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2043                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2044
2045         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2046                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2047
2048         for_each_possible_cpu(i)
2049                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));
2050
2051         open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq);
2052         register_hotcpu_notifier(&blk_cpu_notifier);
2053
2054         return 0;
2055 }
2056