KVM: set_memory_region: Drop user_alloc from prepare/commit_memory_region()
[pandora-kernel.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/fault-inject.h>
30 #include <linux/list_sort.h>
31 #include <linux/delay.h>
32 #include <linux/ratelimit.h>
33
34 #define CREATE_TRACE_POINTS
35 #include <trace/events/block.h>
36
37 #include "blk.h"
38 #include "blk-cgroup.h"
39
40 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
41 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
42 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
43
44 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
45
46 /*
47  * For the allocated request tables
48  */
49 static struct kmem_cache *request_cachep;
50
51 /*
52  * For queue allocation
53  */
54 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
55
56 /*
57  * Controlling structure to kblockd
58  */
59 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
60
61 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
62 {
63         struct hd_struct *part;
64         int rw = rq_data_dir(rq);
65         int cpu;
66
67         if (!blk_do_io_stat(rq))
68                 return;
69
70         cpu = part_stat_lock();
71
72         if (!new_io) {
73                 part = rq->part;
74                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
75         } else {
76                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
77                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
78                         /*
79                          * The partition is already being removed,
80                          * the request will be accounted on the disk only
81                          *
82                          * We take a reference on disk->part0 although that
83                          * partition will never be deleted, so we can treat
84                          * it as any other partition.
85                          */
86                         part = &rq->rq_disk->part0;
87                         hd_struct_get(part);
88                 }
89                 part_round_stats(cpu, part);
90                 part_inc_in_flight(part, rw);
91                 rq->part = part;
92         }
93
94         part_stat_unlock();
95 }
96
97 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
98 {
99         int nr;
100
101         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
102         if (nr > q->nr_requests)
103                 nr = q->nr_requests;
104         q->nr_congestion_on = nr;
105
106         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
107         if (nr < 1)
108                 nr = 1;
109         q->nr_congestion_off = nr;
110 }
111
112 /**
113  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
114  * @bdev:       device
115  *
116  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
117  * backing_dev_info
118  *
119  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
120  */
121 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
122 {
123         struct backing_dev_info *ret = NULL;
124         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
125
126         if (q)
127                 ret = &q->backing_dev_info;
128         return ret;
129 }
130 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
131
132 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
133 {
134         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
135
136         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
137         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
138         rq->cpu = -1;
139         rq->q = q;
140         rq->__sector = (sector_t) -1;
141         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
142         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
143         rq->cmd = rq->__cmd;
144         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
145         rq->tag = -1;
146         rq->ref_count = 1;
147         rq->start_time = jiffies;
148         set_start_time_ns(rq);
149         rq->part = NULL;
150 }
151 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
152
153 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
154                           unsigned int nbytes, int error)
155 {
156         if (error)
157                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
158         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
159                 error = -EIO;
160
161         if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
162                 printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
163                        __func__, nbytes, bio->bi_size);
164                 nbytes = bio->bi_size;
165         }
166
167         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
168                 set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
169
170         bio->bi_size -= nbytes;
171         bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
172
173         if (bio_integrity(bio))
174                 bio_integrity_advance(bio, nbytes);
175
176         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
177         if (bio->bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
178                 bio_endio(bio, error);
179 }
180
181 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
182 {
183         int bit;
184
185         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
186                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
187                 rq->cmd_flags);
188
189         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
190                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
191                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
192         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
193                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
194
195         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
196                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
197                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
198                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
199                 printk("\n");
200         }
201 }
202 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
203
204 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
205 {
206         struct request_queue *q;
207
208         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
209         spin_lock_irq(q->queue_lock);
210         __blk_run_queue(q);
211         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
212 }
213
214 /**
215  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
216  * @q:          The &struct request_queue in question
217  * @msecs:      Delay in msecs
218  *
219  * Description:
220  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
221  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
222  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
223  */
224 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
225 {
226         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
227                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
228                                    msecs_to_jiffies(msecs));
229 }
230 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
231
232 /**
233  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
234  * @q:    The &struct request_queue in question
235  *
236  * Description:
237  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
238  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
239  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
240  **/
241 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
242 {
243         WARN_ON(!irqs_disabled());
244
245         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
246         __blk_run_queue(q);
247 }
248 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
249
250 /**
251  * blk_stop_queue - stop a queue
252  * @q:    The &struct request_queue in question
253  *
254  * Description:
255  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
256  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
257  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
258  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
259  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
260  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
261  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
262  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
263  **/
264 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
265 {
266         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
267         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
268 }
269 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
270
271 /**
272  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
273  * @q: the queue
274  *
275  * Description:
276  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
277  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
278  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
279  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
280  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
281  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
282  *     this function.
283  *
284  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
285  *     out of elevator or throttling code. That would require elevaotor_exit()
286  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
287  *
288  */
289 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
290 {
291         del_timer_sync(&q->timeout);
292         cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
293 }
294 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
295
296 /**
297  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
298  * @q:  The queue to run
299  *
300  * Description:
301  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
302  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
303  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
304  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
305  *    disabled. See also @blk_run_queue.
306  */
307 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
308 {
309         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
310                 return;
311
312         /*
313          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
314          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
315          * running such a request function concurrently. Keep track of the
316          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
317          * can wait until all these request_fn calls have finished.
318          */
319         q->request_fn_active++;
320         q->request_fn(q);
321         q->request_fn_active--;
322 }
323
324 /**
325  * __blk_run_queue - run a single device queue
326  * @q:  The queue to run
327  *
328  * Description:
329  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
330  *    held and interrupts disabled.
331  */
332 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
333 {
334         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
335                 return;
336
337         __blk_run_queue_uncond(q);
338 }
339 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
340
341 /**
342  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
343  * @q:  The queue to run
344  *
345  * Description:
346  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
347  *    of us. The caller must hold the queue lock.
348  */
349 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
350 {
351         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
352                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
353 }
354 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
355
356 /**
357  * blk_run_queue - run a single device queue
358  * @q: The queue to run
359  *
360  * Description:
361  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
362  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
363  */
364 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
365 {
366         unsigned long flags;
367
368         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
369         __blk_run_queue(q);
370         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
371 }
372 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
373
374 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
375 {
376         kobject_put(&q->kobj);
377 }
378 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
379
380 /**
381  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
382  * @q: queue to drain
383  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
384  *
385  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
386  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
387  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
388  */
389 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
390         __releases(q->queue_lock)
391         __acquires(q->queue_lock)
392 {
393         int i;
394
395         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
396
397         while (true) {
398                 bool drain = false;
399
400                 /*
401                  * The caller might be trying to drain @q before its
402                  * elevator is initialized.
403                  */
404                 if (q->elevator)
405                         elv_drain_elevator(q);
406
407                 blkcg_drain_queue(q);
408
409                 /*
410                  * This function might be called on a queue which failed
411                  * driver init after queue creation or is not yet fully
412                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
413                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
414                  * something on it and @q has request_fn set.
415                  */
416                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
417                         __blk_run_queue(q);
418
419                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
420                 drain |= q->request_fn_active;
421
422                 /*
423                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
424                  * multiple places and there's no single counter which can
425                  * be drained.  Check all the queues and counters.
426                  */
427                 if (drain_all) {
428                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
429                         for (i = 0; i < 2; i++) {
430                                 drain |= q->nr_rqs[i];
431                                 drain |= q->in_flight[i];
432                                 drain |= !list_empty(&q->flush_queue[i]);
433                         }
434                 }
435
436                 if (!drain)
437                         break;
438
439                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
440
441                 msleep(10);
442
443                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
444         }
445
446         /*
447          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
448          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
449          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
450          */
451         if (q->request_fn) {
452                 struct request_list *rl;
453
454                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
455                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
456                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
457         }
458 }
459
460 /**
461  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
462  * @q: queue of interest
463  *
464  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
465  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
466  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
467  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
468  * inside queue or RCU read lock.
469  */
470 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
471 {
472         bool drain;
473
474         spin_lock_irq(q->queue_lock);
475         drain = !q->bypass_depth++;
476         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
477         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
478
479         if (drain) {
480                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
481                 __blk_drain_queue(q, false);
482                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
483
484                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
485                 synchronize_rcu();
486         }
487 }
488 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
489
490 /**
491  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
492  * @q: queue of interest
493  *
494  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
495  */
496 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
497 {
498         spin_lock_irq(q->queue_lock);
499         if (!--q->bypass_depth)
500                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
501         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
502         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
503 }
504 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
505
506 /**
507  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
508  * @q: request queue to shutdown
509  *
510  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
511  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
512  */
513 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
514 {
515         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
516
517         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
518         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
519         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
520         spin_lock_irq(lock);
521
522         /*
523          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
524          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
525          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
526          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
527          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
528          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
529          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
530          */
531         q->bypass_depth++;
532         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
533
534         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
535         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
536         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
537         spin_unlock_irq(lock);
538         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
539
540         /*
541          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
542          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
543          */
544         spin_lock_irq(lock);
545         __blk_drain_queue(q, true);
546         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
547         spin_unlock_irq(lock);
548
549         /* @q won't process any more request, flush async actions */
550         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
551         blk_sync_queue(q);
552
553         spin_lock_irq(lock);
554         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
555                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
556         spin_unlock_irq(lock);
557
558         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
559         blk_put_queue(q);
560 }
561 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
562
563 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
564                 gfp_t gfp_mask)
565 {
566         if (unlikely(rl->rq_pool))
567                 return 0;
568
569         rl->q = q;
570         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
571         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
572         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
573         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
574
575         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
576                                           mempool_free_slab, request_cachep,
577                                           gfp_mask, q->node);
578         if (!rl->rq_pool)
579                 return -ENOMEM;
580
581         return 0;
582 }
583
584 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
585 {
586         if (rl->rq_pool)
587                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
588 }
589
590 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
591 {
592         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
593 }
594 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
595
596 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
597 {
598         struct request_queue *q;
599         int err;
600
601         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
602                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
603         if (!q)
604                 return NULL;
605
606         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
607         if (q->id < 0)
608                 goto fail_q;
609
610         q->backing_dev_info.ra_pages =
611                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
612         q->backing_dev_info.state = 0;
613         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
614         q->backing_dev_info.name = "block";
615         q->node = node_id;
616
617         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
618         if (err)
619                 goto fail_id;
620
621         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
622                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
623         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
624         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
625         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
626         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
627 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
628         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
629 #endif
630         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
631         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
632         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
633         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
634
635         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
636
637         mutex_init(&q->sysfs_lock);
638         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
639
640         /*
641          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
642          * override it later if need be.
643          */
644         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
645
646         /*
647          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
648          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
649          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
650          * registered by blk_register_queue().
651          */
652         q->bypass_depth = 1;
653         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
654
655         if (blkcg_init_queue(q))
656                 goto fail_id;
657
658         return q;
659
660 fail_id:
661         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
662 fail_q:
663         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
664         return NULL;
665 }
666 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
667
668 /**
669  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
670  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
671  *        placed on the queue.
672  * @lock: Request queue spin lock
673  *
674  * Description:
675  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
676  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
677  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
678  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
679  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
680  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
681  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
682  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
683  *
684  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
685  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
686  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
687  *    get dealt with eventually.
688  *
689  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
690  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
691  *    disabling is needed for it.
692  *
693  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
694  *    it didn't succeed.
695  *
696  * Note:
697  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
698  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
699  **/
700
701 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
702 {
703         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
704 }
705 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
706
707 struct request_queue *
708 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
709 {
710         struct request_queue *uninit_q, *q;
711
712         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
713         if (!uninit_q)
714                 return NULL;
715
716         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
717         if (!q)
718                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
719
720         return q;
721 }
722 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
723
724 struct request_queue *
725 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
726                          spinlock_t *lock)
727 {
728         if (!q)
729                 return NULL;
730
731         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
732                 return NULL;
733
734         q->request_fn           = rfn;
735         q->prep_rq_fn           = NULL;
736         q->unprep_rq_fn         = NULL;
737         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
738
739         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
740         if (lock)
741                 q->queue_lock           = lock;
742
743         /*
744          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
745          */
746         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
747
748         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
749
750         /* init elevator */
751         if (elevator_init(q, NULL))
752                 return NULL;
753         return q;
754 }
755 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
756
757 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
758 {
759         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
760                 __blk_get_queue(q);
761                 return true;
762         }
763
764         return false;
765 }
766 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
767
768 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
769 {
770         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
771                 elv_put_request(rl->q, rq);
772                 if (rq->elv.icq)
773                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
774         }
775
776         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
777 }
778
779 /*
780  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
781  * should be given priority access to a request.
782  */
783 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
784 {
785         if (!ioc)
786                 return 0;
787
788         /*
789          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
790          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
791          * lose wakeups.
792          */
793         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
794                 (ioc->nr_batch_requests > 0
795                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
796 }
797
798 /*
799  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
800  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
801  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
802  * a nice run.
803  */
804 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
805 {
806         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
807                 return;
808
809         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
810         ioc->last_waited = jiffies;
811 }
812
813 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
814 {
815         struct request_queue *q = rl->q;
816
817         /*
818          * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up root
819          * blkcg anyway, just use root blkcg state.
820          */
821         if (rl == &q->root_rl &&
822             rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
823                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
824
825         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
826                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
827                         wake_up(&rl->wait[sync]);
828
829                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
830         }
831 }
832
833 /*
834  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
835  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
836  */
837 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
838 {
839         struct request_queue *q = rl->q;
840         int sync = rw_is_sync(flags);
841
842         q->nr_rqs[sync]--;
843         rl->count[sync]--;
844         if (flags & REQ_ELVPRIV)
845                 q->nr_rqs_elvpriv--;
846
847         __freed_request(rl, sync);
848
849         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
850                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
851 }
852
853 /*
854  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
855  * request associated with @bio.
856  */
857 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
858 {
859         if (!bio)
860                 return true;
861
862         /*
863          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
864          * This allows a request to share the flush and elevator data.
865          */
866         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
867                 return false;
868
869         return true;
870 }
871
872 /**
873  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
874  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
875  *
876  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
877  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
878  */
879 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
880 {
881 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
882         if (bio && bio->bi_ioc)
883                 return bio->bi_ioc;
884 #endif
885         return current->io_context;
886 }
887
888 /**
889  * __get_request - get a free request
890  * @rl: request list to allocate from
891  * @rw_flags: RW and SYNC flags
892  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
893  * @gfp_mask: allocation mask
894  *
895  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
896  * pressure or if @q is dead.
897  *
898  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
899  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
900  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
901  */
902 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
903                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
904 {
905         struct request_queue *q = rl->q;
906         struct request *rq;
907         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
908         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
909         struct io_cq *icq = NULL;
910         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
911         int may_queue;
912
913         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
914                 return NULL;
915
916         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
917         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
918                 goto rq_starved;
919
920         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
921                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
922                         /*
923                          * The queue will fill after this allocation, so set
924                          * it as full, and mark this process as "batching".
925                          * This process will be allowed to complete a batch of
926                          * requests, others will be blocked.
927                          */
928                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
929                                 ioc_set_batching(q, ioc);
930                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
931                         } else {
932                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
933                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
934                                         /*
935                                          * The queue is full and the allocating
936                                          * process is not a "batcher", and not
937                                          * exempted by the IO scheduler
938                                          */
939                                         return NULL;
940                                 }
941                         }
942                 }
943                 /*
944                  * bdi isn't aware of blkcg yet.  As all async IOs end up
945                  * root blkcg anyway, just use root blkcg state.
946                  */
947                 if (rl == &q->root_rl)
948                         blk_set_queue_congested(q, is_sync);
949         }
950
951         /*
952          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
953          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
954          * allocated with any setting of ->nr_requests
955          */
956         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
957                 return NULL;
958
959         q->nr_rqs[is_sync]++;
960         rl->count[is_sync]++;
961         rl->starved[is_sync] = 0;
962
963         /*
964          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
965          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
966          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
967          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
968          * makes creating new ones safe.
969          *
970          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
971          * it will be created after releasing queue_lock.
972          */
973         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
974                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
975                 q->nr_rqs_elvpriv++;
976                 if (et->icq_cache && ioc)
977                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
978         }
979
980         if (blk_queue_io_stat(q))
981                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
982         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
983
984         /* allocate and init request */
985         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
986         if (!rq)
987                 goto fail_alloc;
988
989         blk_rq_init(q, rq);
990         blk_rq_set_rl(rq, rl);
991         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
992
993         /* init elvpriv */
994         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
995                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
996                         if (ioc)
997                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
998                         if (!icq)
999                                 goto fail_elvpriv;
1000                 }
1001
1002                 rq->elv.icq = icq;
1003                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1004                         goto fail_elvpriv;
1005
1006                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1007                 if (icq)
1008                         get_io_context(icq->ioc);
1009         }
1010 out:
1011         /*
1012          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1013          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1014          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1015          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1016          */
1017         if (ioc_batching(q, ioc))
1018                 ioc->nr_batch_requests--;
1019
1020         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1021         return rq;
1022
1023 fail_elvpriv:
1024         /*
1025          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1026          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1027          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1028          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1029          */
1030         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1031                            dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1032
1033         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1034         rq->elv.icq = NULL;
1035
1036         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1037         q->nr_rqs_elvpriv--;
1038         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1039         goto out;
1040
1041 fail_alloc:
1042         /*
1043          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1044          * might have messed up.
1045          *
1046          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1047          * queue, but this is pretty rare.
1048          */
1049         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1050         freed_request(rl, rw_flags);
1051
1052         /*
1053          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1054          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1055          * freeing of a request in the other direction will notice
1056          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1057          * READ and WRITE
1058          */
1059 rq_starved:
1060         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1061                 rl->starved[is_sync] = 1;
1062         return NULL;
1063 }
1064
1065 /**
1066  * get_request - get a free request
1067  * @q: request_queue to allocate request from
1068  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1069  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1070  * @gfp_mask: allocation mask
1071  *
1072  * Get a free request from @q.  If %__GFP_WAIT is set in @gfp_mask, this
1073  * function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1074  *
1075  * Must be callled with @q->queue_lock held and,
1076  * Returns %NULL on failure, with @q->queue_lock held.
1077  * Returns !%NULL on success, with @q->queue_lock *not held*.
1078  */
1079 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1080                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1081 {
1082         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1083         DEFINE_WAIT(wait);
1084         struct request_list *rl;
1085         struct request *rq;
1086
1087         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1088 retry:
1089         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1090         if (rq)
1091                 return rq;
1092
1093         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1094                 blk_put_rl(rl);
1095                 return NULL;
1096         }
1097
1098         /* wait on @rl and retry */
1099         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1100                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1101
1102         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1103
1104         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1105         io_schedule();
1106
1107         /*
1108          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1109          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1110          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1111          */
1112         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1113
1114         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1115         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1116
1117         goto retry;
1118 }
1119
1120 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1121 {
1122         struct request *rq;
1123
1124         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1125
1126         /* create ioc upfront */
1127         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1128
1129         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1130         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1131         if (!rq)
1132                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1133         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1134
1135         return rq;
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1138
1139 /**
1140  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1141  * @q: target request queue
1142  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1143  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1144  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1145  *
1146  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1147  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1148  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1149  * the I/O transfer.
1150  *
1151  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1152  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1153  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1154  * are properly set accordingly)
1155  *
1156  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1157  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1158  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1159  * BUG.
1160  *
1161  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1162  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
1163  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
1164  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
1165  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
1166  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1167  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1168  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1169  */
1170 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1171                                  gfp_t gfp_mask)
1172 {
1173         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1174
1175         if (unlikely(!rq))
1176                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1177
1178         for_each_bio(bio) {
1179                 struct bio *bounce_bio = bio;
1180                 int ret;
1181
1182                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1183                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1184                 if (unlikely(ret)) {
1185                         blk_put_request(rq);
1186                         return ERR_PTR(ret);
1187                 }
1188         }
1189
1190         return rq;
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1193
1194 /**
1195  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1196  * @q:          request queue where request should be inserted
1197  * @rq:         request to be inserted
1198  *
1199  * Description:
1200  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1201  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1202  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1203  */
1204 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1205 {
1206         blk_delete_timer(rq);
1207         blk_clear_rq_complete(rq);
1208         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1209
1210         if (blk_rq_tagged(rq))
1211                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1212
1213         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1214
1215         elv_requeue_request(q, rq);
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1218
1219 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1220                              int where)
1221 {
1222         drive_stat_acct(rq, 1);
1223         __elv_add_request(q, rq, where);
1224 }
1225
1226 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1227                                     unsigned long now)
1228 {
1229         if (now == part->stamp)
1230                 return;
1231
1232         if (part_in_flight(part)) {
1233                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1234                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1235                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1236         }
1237         part->stamp = now;
1238 }
1239
1240 /**
1241  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1242  * @cpu: cpu number for stats access
1243  * @part: target partition
1244  *
1245  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1246  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1247  * time it has been in this state for.
1248  *
1249  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1250  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1251  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1252  * function to do a round-off before returning the results when reading
1253  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1254  * the current jiffies and restarts the counters again.
1255  */
1256 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1257 {
1258         unsigned long now = jiffies;
1259
1260         if (part->partno)
1261                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1262         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1263 }
1264 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1265
1266 /*
1267  * queue lock must be held
1268  */
1269 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1270 {
1271         if (unlikely(!q))
1272                 return;
1273         if (unlikely(--req->ref_count))
1274                 return;
1275
1276         elv_completed_request(q, req);
1277
1278         /* this is a bio leak */
1279         WARN_ON(req->bio != NULL);
1280
1281         /*
1282          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1283          * it didn't come out of our reserved rq pools
1284          */
1285         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1286                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1287                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1288
1289                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1290                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1291
1292                 blk_free_request(rl, req);
1293                 freed_request(rl, flags);
1294                 blk_put_rl(rl);
1295         }
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1298
1299 void blk_put_request(struct request *req)
1300 {
1301         unsigned long flags;
1302         struct request_queue *q = req->q;
1303
1304         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1305         __blk_put_request(q, req);
1306         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1307 }
1308 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1309
1310 /**
1311  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1312  * @rq: request to update
1313  * @page: page backing the payload
1314  * @len: length of the payload.
1315  *
1316  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1317  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1318  * itself.
1319  *
1320  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1321  * discard requests should ever use it.
1322  */
1323 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1324                 unsigned int len)
1325 {
1326         struct bio *bio = rq->bio;
1327
1328         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1329         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1330         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1331
1332         bio->bi_size = len;
1333         bio->bi_vcnt = 1;
1334         bio->bi_phys_segments = 1;
1335
1336         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1337         rq->nr_phys_segments = 1;
1338         rq->buffer = bio_data(bio);
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1341
1342 static bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1343                                    struct bio *bio)
1344 {
1345         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1346
1347         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1348                 return false;
1349
1350         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1351
1352         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1353                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1354
1355         req->biotail->bi_next = bio;
1356         req->biotail = bio;
1357         req->__data_len += bio->bi_size;
1358         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1359
1360         drive_stat_acct(req, 0);
1361         return true;
1362 }
1363
1364 static bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q,
1365                                     struct request *req, struct bio *bio)
1366 {
1367         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1368
1369         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1370                 return false;
1371
1372         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1373
1374         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1375                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1376
1377         bio->bi_next = req->bio;
1378         req->bio = bio;
1379
1380         /*
1381          * may not be valid. if the low level driver said
1382          * it didn't need a bounce buffer then it better
1383          * not touch req->buffer either...
1384          */
1385         req->buffer = bio_data(bio);
1386         req->__sector = bio->bi_sector;
1387         req->__data_len += bio->bi_size;
1388         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1389
1390         drive_stat_acct(req, 0);
1391         return true;
1392 }
1393
1394 /**
1395  * attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1396  * @q: request_queue new bio is being queued at
1397  * @bio: new bio being queued
1398  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1399  *
1400  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1401  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1402  * otherwise %false.
1403  *
1404  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1405  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1406  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1407  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1408  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1409  * merging parameters without querying the elevator.
1410  */
1411 static bool attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1412                                unsigned int *request_count)
1413 {
1414         struct blk_plug *plug;
1415         struct request *rq;
1416         bool ret = false;
1417
1418         plug = current->plug;
1419         if (!plug)
1420                 goto out;
1421         *request_count = 0;
1422
1423         list_for_each_entry_reverse(rq, &plug->list, queuelist) {
1424                 int el_ret;
1425
1426                 if (rq->q == q)
1427                         (*request_count)++;
1428
1429                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1430                         continue;
1431
1432                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1433                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1434                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1435                         if (ret)
1436                                 break;
1437                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1438                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1439                         if (ret)
1440                                 break;
1441                 }
1442         }
1443 out:
1444         return ret;
1445 }
1446
1447 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1448 {
1449         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1450
1451         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1452         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1453                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1454
1455         req->errors = 0;
1456         req->__sector = bio->bi_sector;
1457         req->ioprio = bio_prio(bio);
1458         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1459 }
1460
1461 void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1462 {
1463         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1464         struct blk_plug *plug;
1465         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1466         struct request *req;
1467         unsigned int request_count = 0;
1468
1469         /*
1470          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1471          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1472          * ISA dma in theory)
1473          */
1474         blk_queue_bounce(q, &bio);
1475
1476         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1477                 bio_endio(bio, -EIO);
1478                 return;
1479         }
1480
1481         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1482                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1483                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1484                 goto get_rq;
1485         }
1486
1487         /*
1488          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1489          * any locks.
1490          */
1491         if (attempt_plug_merge(q, bio, &request_count))
1492                 return;
1493
1494         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1495
1496         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1497         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1498                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1499                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1500                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1501                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1502                         goto out_unlock;
1503                 }
1504         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1505                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1506                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1507                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1508                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1509                         goto out_unlock;
1510                 }
1511         }
1512
1513 get_rq:
1514         /*
1515          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1516          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1517          * rq allocator and io schedulers.
1518          */
1519         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1520         if (sync)
1521                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1522
1523         /*
1524          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1525          * Returns with the queue unlocked.
1526          */
1527         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1528         if (unlikely(!req)) {
1529                 bio_endio(bio, -ENODEV);        /* @q is dead */
1530                 goto out_unlock;
1531         }
1532
1533         /*
1534          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1535          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1536          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1537          * often, and the elevators are able to handle it.
1538          */
1539         init_request_from_bio(req, bio);
1540
1541         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1542                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1543
1544         plug = current->plug;
1545         if (plug) {
1546                 /*
1547                  * If this is the first request added after a plug, fire
1548                  * of a plug trace. If others have been added before, check
1549                  * if we have multiple devices in this plug. If so, make a
1550                  * note to sort the list before dispatch.
1551                  */
1552                 if (list_empty(&plug->list))
1553                         trace_block_plug(q);
1554                 else {
1555                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1556                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1557                                 trace_block_plug(q);
1558                         }
1559                 }
1560                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1561                 drive_stat_acct(req, 1);
1562         } else {
1563                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1564                 add_acct_request(q, req, where);
1565                 __blk_run_queue(q);
1566 out_unlock:
1567                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1568         }
1569 }
1570 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bio);       /* for device mapper only */
1571
1572 /*
1573  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1574  */
1575 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1576 {
1577         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1578
1579         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1580                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1581
1582                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1583                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1584
1585                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1586                                       bdev->bd_dev,
1587                                       bio->bi_sector - p->start_sect);
1588         }
1589 }
1590
1591 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1592 {
1593         char b[BDEVNAME_SIZE];
1594
1595         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1596         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1597                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1598                         bio->bi_rw,
1599                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1600                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1601
1602         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1603 }
1604
1605 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1606
1607 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1608
1609 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1610 {
1611         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1612 }
1613 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1614
1615 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1616 {
1617         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1618 }
1619
1620 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1621 {
1622         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1623                                                 NULL, &fail_make_request);
1624
1625         return IS_ERR(dir) ? PTR_ERR(dir) : 0;
1626 }
1627
1628 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1629
1630 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1631
1632 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1633                                         unsigned int bytes)
1634 {
1635         return false;
1636 }
1637
1638 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1639
1640 /*
1641  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1642  */
1643 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1644 {
1645         sector_t maxsector;
1646
1647         if (!nr_sectors)
1648                 return 0;
1649
1650         /* Test device or partition size, when known. */
1651         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1652         if (maxsector) {
1653                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1654
1655                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1656                         /*
1657                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1658                          * without checking the size of the device, e.g., when
1659                          * mounting a device.
1660                          */
1661                         handle_bad_sector(bio);
1662                         return 1;
1663                 }
1664         }
1665
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 static noinline_for_stack bool
1670 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1671 {
1672         struct request_queue *q;
1673         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1674         int err = -EIO;
1675         char b[BDEVNAME_SIZE];
1676         struct hd_struct *part;
1677
1678         might_sleep();
1679
1680         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1681                 goto end_io;
1682
1683         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1684         if (unlikely(!q)) {
1685                 printk(KERN_ERR
1686                        "generic_make_request: Trying to access "
1687                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1688                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1689                         (long long) bio->bi_sector);
1690                 goto end_io;
1691         }
1692
1693         if (likely(bio_is_rw(bio) &&
1694                    nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1695                 printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1696                        bdevname(bio->bi_bdev, b),
1697                        bio_sectors(bio),
1698                        queue_max_hw_sectors(q));
1699                 goto end_io;
1700         }
1701
1702         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1703         if (should_fail_request(part, bio->bi_size) ||
1704             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1705                                 bio->bi_size))
1706                 goto end_io;
1707
1708         /*
1709          * If this device has partitions, remap block n
1710          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1711          */
1712         blk_partition_remap(bio);
1713
1714         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1715                 goto end_io;
1716
1717         /*
1718          * Filter flush bio's early so that make_request based
1719          * drivers without flush support don't have to worry
1720          * about them.
1721          */
1722         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1723                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1724                 if (!nr_sectors) {
1725                         err = 0;
1726                         goto end_io;
1727                 }
1728         }
1729
1730         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1731             (!blk_queue_discard(q) ||
1732              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1733                 err = -EOPNOTSUPP;
1734                 goto end_io;
1735         }
1736
1737         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1738                 err = -EOPNOTSUPP;
1739                 goto end_io;
1740         }
1741
1742         /*
1743          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1744          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1745          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1746          * layer knows how to live with it.
1747          */
1748         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1749
1750         if (blk_throtl_bio(q, bio))
1751                 return false;   /* throttled, will be resubmitted later */
1752
1753         trace_block_bio_queue(q, bio);
1754         return true;
1755
1756 end_io:
1757         bio_endio(bio, err);
1758         return false;
1759 }
1760
1761 /**
1762  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1763  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1764  *
1765  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1766  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1767  * to be done.
1768  *
1769  * generic_make_request() does not return any status.  The
1770  * success/failure status of the request, along with notification of
1771  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1772  * function described (one day) else where.
1773  *
1774  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1775  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1776  * set to describe the device address, and the
1777  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1778  * completion notification should be signaled.
1779  *
1780  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1781  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1782  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1783  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1784  */
1785 void generic_make_request(struct bio *bio)
1786 {
1787         struct bio_list bio_list_on_stack;
1788
1789         if (!generic_make_request_checks(bio))
1790                 return;
1791
1792         /*
1793          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1794          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1795          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1796          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1797          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1798          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1799          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1800          * should be added at the tail
1801          */
1802         if (current->bio_list) {
1803                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1804                 return;
1805         }
1806
1807         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1808          * explanation.
1809          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1810          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1811          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1812          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1813          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1814          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1815          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1816          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1817          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1818          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1819          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1820          */
1821         BUG_ON(bio->bi_next);
1822         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1823         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1824         do {
1825                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1826
1827                 q->make_request_fn(q, bio);
1828
1829                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1830         } while (bio);
1831         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1832 }
1833 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1834
1835 /**
1836  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1837  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1838  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1839  *
1840  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1841  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1842  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1843  *
1844  */
1845 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1846 {
1847         bio->bi_rw |= rw;
1848
1849         /*
1850          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1851          * go through the normal accounting stuff before submission.
1852          */
1853         if (bio_has_data(bio)) {
1854                 unsigned int count;
1855
1856                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
1857                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
1858                 else
1859                         count = bio_sectors(bio);
1860
1861                 if (rw & WRITE) {
1862                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1863                 } else {
1864                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1865                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1866                 }
1867
1868                 if (unlikely(block_dump)) {
1869                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1870                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1871                         current->comm, task_pid_nr(current),
1872                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1873                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1874                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1875                                 count);
1876                 }
1877         }
1878
1879         generic_make_request(bio);
1880 }
1881 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1882
1883 /**
1884  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1885  * @q:  the queue
1886  * @rq: the request being checked
1887  *
1888  * Description:
1889  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1890  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1891  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1892  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1893  *    the insertion using this generic function.
1894  *
1895  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1896  *    in some cases below, so export this function.
1897  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1898  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1899  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1900  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1901  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1902  *    when submitting requests.
1903  */
1904 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1905 {
1906         if (!rq_mergeable(rq))
1907                 return 0;
1908
1909         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
1910                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1911                 return -EIO;
1912         }
1913
1914         /*
1915          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1916          * may differ from that of other stacking queues.
1917          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1918          * limitation.
1919          */
1920         blk_recalc_rq_segments(rq);
1921         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1922                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1923                 return -EIO;
1924         }
1925
1926         return 0;
1927 }
1928 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1929
1930 /**
1931  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1932  * @q:  the queue to submit the request
1933  * @rq: the request being queued
1934  */
1935 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1936 {
1937         unsigned long flags;
1938         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
1939
1940         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1941                 return -EIO;
1942
1943         if (rq->rq_disk &&
1944             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1945                 return -EIO;
1946
1947         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1948         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1949                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1950                 return -ENODEV;
1951         }
1952
1953         /*
1954          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1955          * because it will be linked to another request_queue
1956          */
1957         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1958
1959         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
1960                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1961
1962         add_acct_request(q, rq, where);
1963         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
1964                 __blk_run_queue(q);
1965         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1966
1967         return 0;
1968 }
1969 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1970
1971 /**
1972  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1973  * @rq: request to examine
1974  *
1975  * Description:
1976  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1977  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1978  *     can be failed from the beginning of the request without
1979  *     crossing into area which need to be retried further.
1980  *
1981  * Return:
1982  *     The number of bytes to fail.
1983  *
1984  * Context:
1985  *     queue_lock must be held.
1986  */
1987 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1988 {
1989         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1990         unsigned int bytes = 0;
1991         struct bio *bio;
1992
1993         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1994                 return blk_rq_bytes(rq);
1995
1996         /*
1997          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1998          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1999          * which have all the failfast bits that the first one has -
2000          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2001          * one.
2002          */
2003         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2004                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2005                         break;
2006                 bytes += bio->bi_size;
2007         }
2008
2009         /* this could lead to infinite loop */
2010         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2011         return bytes;
2012 }
2013 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2014
2015 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2016 {
2017         if (blk_do_io_stat(req)) {
2018                 const int rw = rq_data_dir(req);
2019                 struct hd_struct *part;
2020                 int cpu;
2021
2022                 cpu = part_stat_lock();
2023                 part = req->part;
2024                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2025                 part_stat_unlock();
2026         }
2027 }
2028
2029 static void blk_account_io_done(struct request *req)
2030 {
2031         /*
2032          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2033          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2034          * containing request is enough.
2035          */
2036         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2037                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2038                 const int rw = rq_data_dir(req);
2039                 struct hd_struct *part;
2040                 int cpu;
2041
2042                 cpu = part_stat_lock();
2043                 part = req->part;
2044
2045                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2046                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2047                 part_round_stats(cpu, part);
2048                 part_dec_in_flight(part, rw);
2049
2050                 hd_struct_put(part);
2051                 part_stat_unlock();
2052         }
2053 }
2054
2055 /**
2056  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2057  * @q: request queue to peek at
2058  *
2059  * Description:
2060  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2061  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2062  *     processing it.
2063  *
2064  * Return:
2065  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2066  *     otherwise.
2067  *
2068  * Context:
2069  *     queue_lock must be held.
2070  */
2071 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2072 {
2073         struct request *rq;
2074         int ret;
2075
2076         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2077                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2078                         /*
2079                          * This is the first time the device driver
2080                          * sees this request (possibly after
2081                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2082                          */
2083                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2084                                 elv_activate_rq(q, rq);
2085
2086                         /*
2087                          * just mark as started even if we don't start
2088                          * it, a request that has been delayed should
2089                          * not be passed by new incoming requests
2090                          */
2091                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2092                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2093                 }
2094
2095                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2096                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2097                         q->boundary_rq = NULL;
2098                 }
2099
2100                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2101                         break;
2102
2103                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2104                         /*
2105                          * make sure space for the drain appears we
2106                          * know we can do this because max_hw_segments
2107                          * has been adjusted to be one fewer than the
2108                          * device can handle
2109                          */
2110                         rq->nr_phys_segments++;
2111                 }
2112
2113                 if (!q->prep_rq_fn)
2114                         break;
2115
2116                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2117                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2118                         break;
2119                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2120                         /*
2121                          * the request may have been (partially) prepped.
2122                          * we need to keep this request in the front to
2123                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2124                          * prevent other fs requests from passing this one.
2125                          */
2126                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2127                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2128                                 /*
2129                                  * remove the space for the drain we added
2130                                  * so that we don't add it again
2131                                  */
2132                                 --rq->nr_phys_segments;
2133                         }
2134
2135                         rq = NULL;
2136                         break;
2137                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2138                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2139                         /*
2140                          * Mark this request as started so we don't trigger
2141                          * any debug logic in the end I/O path.
2142                          */
2143                         blk_start_request(rq);
2144                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2145                 } else {
2146                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2147                         break;
2148                 }
2149         }
2150
2151         return rq;
2152 }
2153 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2154
2155 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2156 {
2157         struct request_queue *q = rq->q;
2158
2159         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2160         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2161
2162         list_del_init(&rq->queuelist);
2163
2164         /*
2165          * the time frame between a request being removed from the lists
2166          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2167          * the driver side.
2168          */
2169         if (blk_account_rq(rq)) {
2170                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2171                 set_io_start_time_ns(rq);
2172         }
2173 }
2174
2175 /**
2176  * blk_start_request - start request processing on the driver
2177  * @req: request to dequeue
2178  *
2179  * Description:
2180  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2181  *     request to the driver.
2182  *
2183  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2184  *     call blk_dequeue_request().
2185  *
2186  * Context:
2187  *     queue_lock must be held.
2188  */
2189 void blk_start_request(struct request *req)
2190 {
2191         blk_dequeue_request(req);
2192
2193         /*
2194          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2195          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2196          */
2197         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2198         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2199                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2200
2201         blk_add_timer(req);
2202 }
2203 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2204
2205 /**
2206  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2207  * @q: request queue to fetch a request from
2208  *
2209  * Description:
2210  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2211  *     return and LLD can start processing it immediately.
2212  *
2213  * Return:
2214  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2215  *     otherwise.
2216  *
2217  * Context:
2218  *     queue_lock must be held.
2219  */
2220 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2221 {
2222         struct request *rq;
2223
2224         rq = blk_peek_request(q);
2225         if (rq)
2226                 blk_start_request(rq);
2227         return rq;
2228 }
2229 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2230
2231 /**
2232  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2233  * @req:      the request being processed
2234  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2235  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2236  *
2237  * Description:
2238  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2239  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2240  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2241  *
2242  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2243  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2244  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2245  *
2246  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2247  *     %false return from this function.
2248  *
2249  * Return:
2250  *     %false - this request doesn't have any more data
2251  *     %true  - this request has more data
2252  **/
2253 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2254 {
2255         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2256         struct bio *bio;
2257
2258         if (!req->bio)
2259                 return false;
2260
2261         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2262
2263         /*
2264          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2265          * and each partial completion should be handled separately.
2266          * Reset per-request error on each partial completion.
2267          *
2268          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2269          * low level drivers do what they see fit.
2270          */
2271         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2272                 req->errors = 0;
2273
2274         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2275             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2276                 char *error_type;
2277
2278                 switch (error) {
2279                 case -ENOLINK:
2280                         error_type = "recoverable transport";
2281                         break;
2282                 case -EREMOTEIO:
2283                         error_type = "critical target";
2284                         break;
2285                 case -EBADE:
2286                         error_type = "critical nexus";
2287                         break;
2288                 case -EIO:
2289                 default:
2290                         error_type = "I/O";
2291                         break;
2292                 }
2293                 printk_ratelimited(KERN_ERR "end_request: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2294                                    error_type, req->rq_disk ?
2295                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2296                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2297
2298         }
2299
2300         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2301
2302         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2303         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2304                 int nbytes;
2305
2306                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2307                         req->bio = bio->bi_next;
2308                         nbytes = bio->bi_size;
2309                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2310                         next_idx = 0;
2311                         bio_nbytes = 0;
2312                 } else {
2313                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2314
2315                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2316                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2317                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2318                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2319                                 break;
2320                         }
2321
2322                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2323                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2324
2325                         /*
2326                          * not a complete bvec done
2327                          */
2328                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2329                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2330                                 total_bytes += nr_bytes;
2331                                 break;
2332                         }
2333
2334                         /*
2335                          * advance to the next vector
2336                          */
2337                         next_idx++;
2338                         bio_nbytes += nbytes;
2339                 }
2340
2341                 total_bytes += nbytes;
2342                 nr_bytes -= nbytes;
2343
2344                 bio = req->bio;
2345                 if (bio) {
2346                         /*
2347                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2348                          */
2349                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2350                                 break;
2351                 }
2352         }
2353
2354         /*
2355          * completely done
2356          */
2357         if (!req->bio) {
2358                 /*
2359                  * Reset counters so that the request stacking driver
2360                  * can find how many bytes remain in the request
2361                  * later.
2362                  */
2363                 req->__data_len = 0;
2364                 return false;
2365         }
2366
2367         /*
2368          * if the request wasn't completed, update state
2369          */
2370         if (bio_nbytes) {
2371                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2372                 bio->bi_idx += next_idx;
2373                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2374                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2375         }
2376
2377         req->__data_len -= total_bytes;
2378         req->buffer = bio_data(req->bio);
2379
2380         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2381         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2382                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2383
2384         /* mixed attributes always follow the first bio */
2385         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2386                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2387                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2388         }
2389
2390         /*
2391          * If total number of sectors is less than the first segment
2392          * size, something has gone terribly wrong.
2393          */
2394         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2395                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2396                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2397         }
2398
2399         /* recalculate the number of segments */
2400         blk_recalc_rq_segments(req);
2401
2402         return true;
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2405
2406 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2407                                     unsigned int nr_bytes,
2408                                     unsigned int bidi_bytes)
2409 {
2410         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2411                 return true;
2412
2413         /* Bidi request must be completed as a whole */
2414         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2415             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2416                 return true;
2417
2418         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2419                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2420
2421         return false;
2422 }
2423
2424 /**
2425  * blk_unprep_request - unprepare a request
2426  * @req:        the request
2427  *
2428  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2429  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2430  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2431  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2432  * lock is held when calling this.
2433  */
2434 void blk_unprep_request(struct request *req)
2435 {
2436         struct request_queue *q = req->q;
2437
2438         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2439         if (q->unprep_rq_fn)
2440                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2441 }
2442 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2443
2444 /*
2445  * queue lock must be held
2446  */
2447 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2448 {
2449         if (blk_rq_tagged(req))
2450                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2451
2452         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2453
2454         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2455                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2456
2457         blk_delete_timer(req);
2458
2459         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2460                 blk_unprep_request(req);
2461
2462
2463         blk_account_io_done(req);
2464
2465         if (req->end_io)
2466                 req->end_io(req, error);
2467         else {
2468                 if (blk_bidi_rq(req))
2469                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2470
2471                 __blk_put_request(req->q, req);
2472         }
2473 }
2474
2475 /**
2476  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2477  * @rq:         the request to complete
2478  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2479  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2480  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2481  *
2482  * Description:
2483  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2484  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2485  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2486  *     just ignored.
2487  *
2488  * Return:
2489  *     %false - we are done with this request
2490  *     %true  - still buffers pending for this request
2491  **/
2492 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2493                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2494 {
2495         struct request_queue *q = rq->q;
2496         unsigned long flags;
2497
2498         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2499                 return true;
2500
2501         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2502         blk_finish_request(rq, error);
2503         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2504
2505         return false;
2506 }
2507
2508 /**
2509  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2510  * @rq:         the request to complete
2511  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2512  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2513  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2514  *
2515  * Description:
2516  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2517  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2518  *
2519  * Return:
2520  *     %false - we are done with this request
2521  *     %true  - still buffers pending for this request
2522  **/
2523 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2524                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2525 {
2526         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2527                 return true;
2528
2529         blk_finish_request(rq, error);
2530
2531         return false;
2532 }
2533
2534 /**
2535  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2536  * @rq:       the request being processed
2537  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2538  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2539  *
2540  * Description:
2541  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2542  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2543  *
2544  * Return:
2545  *     %false - we are done with this request
2546  *     %true  - still buffers pending for this request
2547  **/
2548 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2549 {
2550         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2551 }
2552 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2553
2554 /**
2555  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2556  * @rq: the request to finish
2557  * @error: %0 for success, < %0 for error
2558  *
2559  * Description:
2560  *     Completely finish @rq.
2561  */
2562 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2563 {
2564         bool pending;
2565         unsigned int bidi_bytes = 0;
2566
2567         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2568                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2569
2570         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2571         BUG_ON(pending);
2572 }
2573 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2574
2575 /**
2576  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2577  * @rq: the request to finish the current chunk for
2578  * @error: %0 for success, < %0 for error
2579  *
2580  * Description:
2581  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2582  *
2583  * Return:
2584  *     %false - we are done with this request
2585  *     %true  - still buffers pending for this request
2586  */
2587 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2588 {
2589         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2590 }
2591 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2592
2593 /**
2594  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2595  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2596  * @error: must be negative errno
2597  *
2598  * Description:
2599  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2600  *
2601  * Return:
2602  *     %false - we are done with this request
2603  *     %true  - still buffers pending for this request
2604  */
2605 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2606 {
2607         WARN_ON(error >= 0);
2608         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2609 }
2610 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2611
2612 /**
2613  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2614  * @rq:       the request being processed
2615  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2616  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2617  *
2618  * Description:
2619  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2620  *
2621  * Return:
2622  *     %false - we are done with this request
2623  *     %true  - still buffers pending for this request
2624  **/
2625 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2626 {
2627         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2628 }
2629 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2630
2631 /**
2632  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2633  * @rq: the request to finish
2634  * @error: %0 for success, < %0 for error
2635  *
2636  * Description:
2637  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2638  */
2639 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2640 {
2641         bool pending;
2642         unsigned int bidi_bytes = 0;
2643
2644         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2645                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2646
2647         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2648         BUG_ON(pending);
2649 }
2650 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2651
2652 /**
2653  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2654  * @rq: the request to finish the current chunk for
2655  * @error: %0 for success, < %0 for error
2656  *
2657  * Description:
2658  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2659  *     be called with queue lock held.
2660  *
2661  * Return:
2662  *     %false - we are done with this request
2663  *     %true  - still buffers pending for this request
2664  */
2665 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2666 {
2667         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2668 }
2669 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2670
2671 /**
2672  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2673  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2674  * @error: must be negative errno
2675  *
2676  * Description:
2677  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2678  *     with queue lock held.
2679  *
2680  * Return:
2681  *     %false - we are done with this request
2682  *     %true  - still buffers pending for this request
2683  */
2684 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2685 {
2686         WARN_ON(error >= 0);
2687         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2690
2691 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2692                      struct bio *bio)
2693 {
2694         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2695         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2696
2697         if (bio_has_data(bio)) {
2698                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2699                 rq->buffer = bio_data(bio);
2700         }
2701         rq->__data_len = bio->bi_size;
2702         rq->bio = rq->biotail = bio;
2703
2704         if (bio->bi_bdev)
2705                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2706 }
2707
2708 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2709 /**
2710  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2711  * @rq: the request to be flushed
2712  *
2713  * Description:
2714  *     Flush all pages in @rq.
2715  */
2716 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2717 {
2718         struct req_iterator iter;
2719         struct bio_vec *bvec;
2720
2721         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2722                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2723 }
2724 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2725 #endif
2726
2727 /**
2728  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2729  * @q : the queue of the device being checked
2730  *
2731  * Description:
2732  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2733  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2734  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2735  *
2736  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2737  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2738  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2739  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2740  *    on burst I/O load.
2741  *
2742  * Return:
2743  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2744  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2745  */
2746 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2747 {
2748         if (q->lld_busy_fn)
2749                 return q->lld_busy_fn(q);
2750
2751         return 0;
2752 }
2753 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2754
2755 /**
2756  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2757  * @rq: the clone request to be cleaned up
2758  *
2759  * Description:
2760  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2761  */
2762 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2763 {
2764         struct bio *bio;
2765
2766         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2767                 rq->bio = bio->bi_next;
2768
2769                 bio_put(bio);
2770         }
2771 }
2772 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2773
2774 /*
2775  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2776  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2777  */
2778 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2779 {
2780         dst->cpu = src->cpu;
2781         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2782         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2783         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2784         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2785         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2786         dst->ioprio = src->ioprio;
2787         dst->extra_len = src->extra_len;
2788 }
2789
2790 /**
2791  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2792  * @rq: the request to be setup
2793  * @rq_src: original request to be cloned
2794  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2795  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2796  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2797  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2798  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2799  *
2800  * Description:
2801  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2802  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2803  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2804  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2805  *     and the cloned bios just point same pages.
2806  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2807  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2808  */
2809 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2810                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2811                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2812                       void *data)
2813 {
2814         struct bio *bio, *bio_src;
2815
2816         if (!bs)
2817                 bs = fs_bio_set;
2818
2819         blk_rq_init(NULL, rq);
2820
2821         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2822                 bio = bio_clone_bioset(bio_src, gfp_mask, bs);
2823                 if (!bio)
2824                         goto free_and_out;
2825
2826                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2827                         goto free_and_out;
2828
2829                 if (rq->bio) {
2830                         rq->biotail->bi_next = bio;
2831                         rq->biotail = bio;
2832                 } else
2833                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2834         }
2835
2836         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2837
2838         return 0;
2839
2840 free_and_out:
2841         if (bio)
2842                 bio_put(bio);
2843         blk_rq_unprep_clone(rq);
2844
2845         return -ENOMEM;
2846 }
2847 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2848
2849 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2850 {
2851         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2852 }
2853 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2854
2855 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2856                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2857 {
2858         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2859 }
2860 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2861
2862 #define PLUG_MAGIC      0x91827364
2863
2864 /**
2865  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
2866  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
2867  *
2868  * Description:
2869  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
2870  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
2871  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
2872  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
2873  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
2874  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
2875  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
2876  *   this kind of deadlock.
2877  */
2878 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2879 {
2880         struct task_struct *tsk = current;
2881
2882         plug->magic = PLUG_MAGIC;
2883         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2884         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
2885
2886         /*
2887          * If this is a nested plug, don't actually assign it. It will be
2888          * flushed on its own.
2889          */
2890         if (!tsk->plug) {
2891                 /*
2892                  * Store ordering should not be needed here, since a potential
2893                  * preempt will imply a full memory barrier
2894                  */
2895                 tsk->plug = plug;
2896         }
2897 }
2898 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
2899
2900 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
2901 {
2902         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
2903         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
2904
2905         return !(rqa->q < rqb->q ||
2906                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
2907 }
2908
2909 /*
2910  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
2911  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
2912  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
2913  * plugger did not intend it.
2914  */
2915 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
2916                             bool from_schedule)
2917         __releases(q->queue_lock)
2918 {
2919         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
2920
2921         if (from_schedule)
2922                 blk_run_queue_async(q);
2923         else
2924                 __blk_run_queue(q);
2925         spin_unlock(q->queue_lock);
2926 }
2927
2928 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2929 {
2930         LIST_HEAD(callbacks);
2931
2932         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
2933                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
2934
2935                 while (!list_empty(&callbacks)) {
2936                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
2937                                                           struct blk_plug_cb,
2938                                                           list);
2939                         list_del(&cb->list);
2940                         cb->callback(cb, from_schedule);
2941                 }
2942         }
2943 }
2944
2945 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
2946                                       int size)
2947 {
2948         struct blk_plug *plug = current->plug;
2949         struct blk_plug_cb *cb;
2950
2951         if (!plug)
2952                 return NULL;
2953
2954         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
2955                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
2956                         return cb;
2957
2958         /* Not currently on the callback list */
2959         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
2960         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
2961         if (cb) {
2962                 cb->data = data;
2963                 cb->callback = unplug;
2964                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
2965         }
2966         return cb;
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
2969
2970 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
2971 {
2972         struct request_queue *q;
2973         unsigned long flags;
2974         struct request *rq;
2975         LIST_HEAD(list);
2976         unsigned int depth;
2977
2978         BUG_ON(plug->magic != PLUG_MAGIC);
2979
2980         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
2981         if (list_empty(&plug->list))
2982                 return;
2983
2984         list_splice_init(&plug->list, &list);
2985
2986         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
2987
2988         q = NULL;
2989         depth = 0;
2990
2991         /*
2992          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
2993          * queue lock we have to take.
2994          */
2995         local_irq_save(flags);
2996         while (!list_empty(&list)) {
2997                 rq = list_entry_rq(list.next);
2998                 list_del_init(&rq->queuelist);
2999                 BUG_ON(!rq->q);
3000                 if (rq->q != q) {
3001                         /*
3002                          * This drops the queue lock
3003                          */
3004                         if (q)
3005                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3006                         q = rq->q;
3007                         depth = 0;
3008                         spin_lock(q->queue_lock);
3009                 }
3010
3011                 /*
3012                  * Short-circuit if @q is dead
3013                  */
3014                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3015                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3016                         continue;
3017                 }
3018
3019                 /*
3020                  * rq is already accounted, so use raw insert
3021                  */
3022                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3023                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3024                 else
3025                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3026
3027                 depth++;
3028         }
3029
3030         /*
3031          * This drops the queue lock
3032          */
3033         if (q)
3034                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3035
3036         local_irq_restore(flags);
3037 }
3038
3039 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3040 {
3041         blk_flush_plug_list(plug, false);
3042
3043         if (plug == current->plug)
3044                 current->plug = NULL;
3045 }
3046 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3047
3048 int __init blk_dev_init(void)
3049 {
3050         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3051                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
3052
3053         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3054         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3055                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3056         if (!kblockd_workqueue)
3057                 panic("Failed to create kblockd\n");
3058
3059         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3060                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3061
3062         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3063                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3064
3065         return 0;
3066 }