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