block: reimplement FLUSH/FUA to support merge
[linux-2.6-block.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
31 #define CREATE_TRACE_POINTS
32 #include <trace/events/block.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_remap);
37 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
38 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
39
40 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
41
42 /*
43  * For the allocated request tables
44  */
45 static struct kmem_cache *request_cachep;
46
47 /*
48  * For queue allocation
49  */
50 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
51
52 /*
53  * Controlling structure to kblockd
54  */
55 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
56
57 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
58 {
59         struct hd_struct *part;
60         int rw = rq_data_dir(rq);
61         int cpu;
62
63         if (!blk_do_io_stat(rq))
64                 return;
65
66         cpu = part_stat_lock();
67         part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
68
69         if (!new_io)
70                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
71         else {
72                 part_round_stats(cpu, part);
73                 part_inc_in_flight(part, rw);
74         }
75
76         part_stat_unlock();
77 }
78
79 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
80 {
81         int nr;
82
83         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
84         if (nr > q->nr_requests)
85                 nr = q->nr_requests;
86         q->nr_congestion_on = nr;
87
88         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
89         if (nr < 1)
90                 nr = 1;
91         q->nr_congestion_off = nr;
92 }
93
94 /**
95  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
96  * @bdev:       device
97  *
98  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
99  * backing_dev_info
100  *
101  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
102  */
103 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
104 {
105         struct backing_dev_info *ret = NULL;
106         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
107
108         if (q)
109                 ret = &q->backing_dev_info;
110         return ret;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
113
114 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
115 {
116         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
117
118         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
119         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
120         rq->cpu = -1;
121         rq->q = q;
122         rq->__sector = (sector_t) -1;
123         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
124         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
125         rq->cmd = rq->__cmd;
126         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
127         rq->tag = -1;
128         rq->ref_count = 1;
129         rq->start_time = jiffies;
130         set_start_time_ns(rq);
131 }
132 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
133
134 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
135                           unsigned int nbytes, int error)
136 {
137         if (error)
138                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
139         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
140                 error = -EIO;
141
142         if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
143                 printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
144                        __func__, nbytes, bio->bi_size);
145                 nbytes = bio->bi_size;
146         }
147
148         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
149                 set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
150
151         bio->bi_size -= nbytes;
152         bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
153
154         if (bio_integrity(bio))
155                 bio_integrity_advance(bio, nbytes);
156
157         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
158         if (bio->bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
159                 bio_endio(bio, error);
160 }
161
162 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
163 {
164         int bit;
165
166         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
167                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
168                 rq->cmd_flags);
169
170         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
171                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
172                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
173         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, len %u\n",
174                rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, blk_rq_bytes(rq));
175
176         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
177                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
178                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
179                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
180                 printk("\n");
181         }
182 }
183 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
184
185 /*
186  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
187  * force the transfer to start only after we have put all the requests
188  * on the list.
189  *
190  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
191  * with the queue lock held.
192  */
193 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
194 {
195         WARN_ON(!irqs_disabled());
196
197         /*
198          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
199          * which will restart the queueing
200          */
201         if (blk_queue_stopped(q))
202                 return;
203
204         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
205                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
206                 trace_block_plug(q);
207         }
208 }
209 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
210
211 /**
212  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
213  * @q:    The &struct request_queue to plug
214  *
215  * Description:
216  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
217  *   interrupts.
218  **/
219 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
220 {
221         unsigned long flags;
222
223         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
224         blk_plug_device(q);
225         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
226 }
227 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
228
229 /*
230  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
231  * queue lock held and interrupts disabled.
232  */
233 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
234 {
235         WARN_ON(!irqs_disabled());
236
237         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
238                 return 0;
239
240         del_timer(&q->unplug_timer);
241         return 1;
242 }
243 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
244
245 /*
246  * remove the plug and let it rip..
247  */
248 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
249 {
250         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
251                 return;
252         if (!blk_remove_plug(q) && !blk_queue_nonrot(q))
253                 return;
254
255         q->request_fn(q);
256 }
257
258 /**
259  * generic_unplug_device - fire a request queue
260  * @q:    The &struct request_queue in question
261  *
262  * Description:
263  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
264  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
265  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
266  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
267  *   transfers started.
268  **/
269 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
270 {
271         if (blk_queue_plugged(q)) {
272                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
273                 __generic_unplug_device(q);
274                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
275         }
276 }
277 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
278
279 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
280                                    struct page *page)
281 {
282         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
283
284         blk_unplug(q);
285 }
286
287 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
288 {
289         struct request_queue *q =
290                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
291
292         trace_block_unplug_io(q);
293         q->unplug_fn(q);
294 }
295
296 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
297 {
298         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
299
300         trace_block_unplug_timer(q);
301         kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
302 }
303
304 void blk_unplug(struct request_queue *q)
305 {
306         /*
307          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
308          */
309         if (q->unplug_fn) {
310                 trace_block_unplug_io(q);
311                 q->unplug_fn(q);
312         }
313 }
314 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
315
316 /**
317  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
318  * @q:    The &struct request_queue in question
319  *
320  * Description:
321  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
322  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
323  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
324  **/
325 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
326 {
327         WARN_ON(!irqs_disabled());
328
329         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
330         __blk_run_queue(q);
331 }
332 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
333
334 /**
335  * blk_stop_queue - stop a queue
336  * @q:    The &struct request_queue in question
337  *
338  * Description:
339  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
340  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
341  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
342  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
343  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
344  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
345  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
346  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
347  **/
348 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
349 {
350         blk_remove_plug(q);
351         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
352 }
353 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
354
355 /**
356  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
357  * @q: the queue
358  *
359  * Description:
360  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
361  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
362  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
363  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
364  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
365  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
366  *     this function.
367  *
368  */
369 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
370 {
371         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
372         del_timer_sync(&q->timeout);
373         cancel_work_sync(&q->unplug_work);
374         throtl_shutdown_timer_wq(q);
375 }
376 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
377
378 /**
379  * __blk_run_queue - run a single device queue
380  * @q:  The queue to run
381  *
382  * Description:
383  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
384  *    held and interrupts disabled.
385  *
386  */
387 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
388 {
389         blk_remove_plug(q);
390
391         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
392                 return;
393
394         if (elv_queue_empty(q))
395                 return;
396
397         /*
398          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
399          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
400          */
401         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
402                 q->request_fn(q);
403                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
404         } else {
405                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
406                 kblockd_schedule_work(q, &q->unplug_work);
407         }
408 }
409 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
410
411 /**
412  * blk_run_queue - run a single device queue
413  * @q: The queue to run
414  *
415  * Description:
416  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
417  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
418  */
419 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
420 {
421         unsigned long flags;
422
423         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
424         __blk_run_queue(q);
425         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
426 }
427 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
428
429 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
430 {
431         kobject_put(&q->kobj);
432 }
433
434 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
435 {
436         /*
437          * We know we have process context here, so we can be a little
438          * cautious and ensure that pending block actions on this device
439          * are done before moving on. Going into this function, we should
440          * not have processes doing IO to this device.
441          */
442         blk_sync_queue(q);
443
444         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
445         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
446         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
447         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
448
449         if (q->elevator)
450                 elevator_exit(q->elevator);
451
452         blk_put_queue(q);
453 }
454 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
455
456 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
457 {
458         struct request_list *rl = &q->rq;
459
460         if (unlikely(rl->rq_pool))
461                 return 0;
462
463         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
464         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
465         rl->elvpriv = 0;
466         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
467         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
468
469         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
470                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
471
472         if (!rl->rq_pool)
473                 return -ENOMEM;
474
475         return 0;
476 }
477
478 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
479 {
480         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
481 }
482 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
483
484 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
485 {
486         struct request_queue *q;
487         int err;
488
489         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
490                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
491         if (!q)
492                 return NULL;
493
494         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
495         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
496         q->backing_dev_info.ra_pages =
497                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
498         q->backing_dev_info.state = 0;
499         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
500         q->backing_dev_info.name = "block";
501
502         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
503         if (err) {
504                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
505                 return NULL;
506         }
507
508         if (blk_throtl_init(q)) {
509                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
510                 return NULL;
511         }
512
513         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
514                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
515         init_timer(&q->unplug_timer);
516         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
517         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
518         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[0]);
519         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_queue[1]);
520         INIT_LIST_HEAD(&q->flush_data_in_flight);
521         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
522
523         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
524
525         mutex_init(&q->sysfs_lock);
526         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
527
528         return q;
529 }
530 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
531
532 /**
533  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
534  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
535  *        placed on the queue.
536  * @lock: Request queue spin lock
537  *
538  * Description:
539  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
540  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
541  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
542  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
543  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
544  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
545  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
546  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
547  *
548  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
549  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
550  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
551  *    get dealt with eventually.
552  *
553  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
554  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
555  *    disabling is needed for it.
556  *
557  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
558  *    it didn't succeed.
559  *
560  * Note:
561  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
562  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
563  **/
564
565 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
566 {
567         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
568 }
569 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
570
571 struct request_queue *
572 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
573 {
574         struct request_queue *uninit_q, *q;
575
576         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
577         if (!uninit_q)
578                 return NULL;
579
580         q = blk_init_allocated_queue_node(uninit_q, rfn, lock, node_id);
581         if (!q)
582                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
583
584         return q;
585 }
586 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
587
588 struct request_queue *
589 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
590                          spinlock_t *lock)
591 {
592         return blk_init_allocated_queue_node(q, rfn, lock, -1);
593 }
594 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
595
596 struct request_queue *
597 blk_init_allocated_queue_node(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
598                               spinlock_t *lock, int node_id)
599 {
600         if (!q)
601                 return NULL;
602
603         q->node = node_id;
604         if (blk_init_free_list(q))
605                 return NULL;
606
607         q->request_fn           = rfn;
608         q->prep_rq_fn           = NULL;
609         q->unprep_rq_fn         = NULL;
610         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
611         q->queue_flags          = QUEUE_FLAG_DEFAULT;
612         q->queue_lock           = lock;
613
614         /*
615          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
616          */
617         blk_queue_make_request(q, __make_request);
618
619         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
620
621         /*
622          * all done
623          */
624         if (!elevator_init(q, NULL)) {
625                 blk_queue_congestion_threshold(q);
626                 return q;
627         }
628
629         return NULL;
630 }
631 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue_node);
632
633 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
634 {
635         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
636                 kobject_get(&q->kobj);
637                 return 0;
638         }
639
640         return 1;
641 }
642
643 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
644 {
645         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
646                 elv_put_request(q, rq);
647         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
648 }
649
650 static struct request *
651 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int flags, int priv, gfp_t gfp_mask)
652 {
653         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
654
655         if (!rq)
656                 return NULL;
657
658         blk_rq_init(q, rq);
659
660         rq->cmd_flags = flags | REQ_ALLOCED;
661
662         if (priv) {
663                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
664                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
665                         return NULL;
666                 }
667                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
668         }
669
670         return rq;
671 }
672
673 /*
674  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
675  * should be given priority access to a request.
676  */
677 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
678 {
679         if (!ioc)
680                 return 0;
681
682         /*
683          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
684          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
685          * lose wakeups.
686          */
687         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
688                 (ioc->nr_batch_requests > 0
689                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
690 }
691
692 /*
693  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
694  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
695  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
696  * a nice run.
697  */
698 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
699 {
700         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
701                 return;
702
703         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
704         ioc->last_waited = jiffies;
705 }
706
707 static void __freed_request(struct request_queue *q, int sync)
708 {
709         struct request_list *rl = &q->rq;
710
711         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
712                 blk_clear_queue_congested(q, sync);
713
714         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
715                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
716                         wake_up(&rl->wait[sync]);
717
718                 blk_clear_queue_full(q, sync);
719         }
720 }
721
722 /*
723  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
724  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
725  */
726 static void freed_request(struct request_queue *q, int sync, int priv)
727 {
728         struct request_list *rl = &q->rq;
729
730         rl->count[sync]--;
731         if (priv)
732                 rl->elvpriv--;
733
734         __freed_request(q, sync);
735
736         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
737                 __freed_request(q, sync ^ 1);
738 }
739
740 /*
741  * Get a free request, queue_lock must be held.
742  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
743  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
744  */
745 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
746                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
747 {
748         struct request *rq = NULL;
749         struct request_list *rl = &q->rq;
750         struct io_context *ioc = NULL;
751         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
752         int may_queue, priv;
753
754         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
755         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
756                 goto rq_starved;
757
758         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
759                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
760                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
761                         /*
762                          * The queue will fill after this allocation, so set
763                          * it as full, and mark this process as "batching".
764                          * This process will be allowed to complete a batch of
765                          * requests, others will be blocked.
766                          */
767                         if (!blk_queue_full(q, is_sync)) {
768                                 ioc_set_batching(q, ioc);
769                                 blk_set_queue_full(q, is_sync);
770                         } else {
771                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
772                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
773                                         /*
774                                          * The queue is full and the allocating
775                                          * process is not a "batcher", and not
776                                          * exempted by the IO scheduler
777                                          */
778                                         goto out;
779                                 }
780                         }
781                 }
782                 blk_set_queue_congested(q, is_sync);
783         }
784
785         /*
786          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
787          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
788          * allocated with any setting of ->nr_requests
789          */
790         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
791                 goto out;
792
793         rl->count[is_sync]++;
794         rl->starved[is_sync] = 0;
795
796         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
797         if (priv)
798                 rl->elvpriv++;
799
800         if (blk_queue_io_stat(q))
801                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
802         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
803
804         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
805         if (unlikely(!rq)) {
806                 /*
807                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
808                  * we might have messed up.
809                  *
810                  * Allocating task should really be put onto the front of the
811                  * wait queue, but this is pretty rare.
812                  */
813                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
814                 freed_request(q, is_sync, priv);
815
816                 /*
817                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
818                  * requests for this direction was pending, mark us starved
819                  * so that freeing of a request in the other direction will
820                  * notice us. another possible fix would be to split the
821                  * rq mempool into READ and WRITE
822                  */
823 rq_starved:
824                 if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
825                         rl->starved[is_sync] = 1;
826
827                 goto out;
828         }
829
830         /*
831          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
832          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
833          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
834          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
835          */
836         if (ioc_batching(q, ioc))
837                 ioc->nr_batch_requests--;
838
839         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
840 out:
841         return rq;
842 }
843
844 /*
845  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
846  * requests to become available.
847  *
848  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
849  */
850 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
851                                         struct bio *bio)
852 {
853         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
854         struct request *rq;
855
856         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
857         while (!rq) {
858                 DEFINE_WAIT(wait);
859                 struct io_context *ioc;
860                 struct request_list *rl = &q->rq;
861
862                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
863                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
864
865                 trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
866
867                 __generic_unplug_device(q);
868                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
869                 io_schedule();
870
871                 /*
872                  * After sleeping, we become a "batching" process and
873                  * will be able to allocate at least one request, and
874                  * up to a big batch of them for a small period time.
875                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
876                  */
877                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
878                 ioc_set_batching(q, ioc);
879
880                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
881                 finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
882
883                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
884         };
885
886         return rq;
887 }
888
889 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
890 {
891         struct request *rq;
892
893         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
894
895         spin_lock_irq(q->queue_lock);
896         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
897                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
898         } else {
899                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
900                 if (!rq)
901                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
902         }
903         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
904
905         return rq;
906 }
907 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
908
909 /**
910  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
911  * @q: target request queue
912  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
913  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
914  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
915  *
916  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
917  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
918  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
919  * the I/O transfer.
920  *
921  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
922  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
923  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
924  * are properly set accordingly)
925  *
926  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
927  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
928  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
929  * BUG.
930  *
931  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
932  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
933  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
934  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
935  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
936  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
937  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
938  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
939  */
940 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
941                                  gfp_t gfp_mask)
942 {
943         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
944
945         if (unlikely(!rq))
946                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
947
948         for_each_bio(bio) {
949                 struct bio *bounce_bio = bio;
950                 int ret;
951
952                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
953                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
954                 if (unlikely(ret)) {
955                         blk_put_request(rq);
956                         return ERR_PTR(ret);
957                 }
958         }
959
960         return rq;
961 }
962 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
963
964 /**
965  * blk_requeue_request - put a request back on queue
966  * @q:          request queue where request should be inserted
967  * @rq:         request to be inserted
968  *
969  * Description:
970  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
971  *    more, when that condition happens we need to put the request back
972  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
973  */
974 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
975 {
976         blk_delete_timer(rq);
977         blk_clear_rq_complete(rq);
978         trace_block_rq_requeue(q, rq);
979
980         if (blk_rq_tagged(rq))
981                 blk_queue_end_tag(q, rq);
982
983         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
984
985         elv_requeue_request(q, rq);
986 }
987 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
988
989 /**
990  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
991  * @q:          request queue where request should be inserted
992  * @rq:         request to be inserted
993  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
994  * @data:       private data
995  *
996  * Description:
997  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
998  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
999  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
1000  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
1001  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
1002  *
1003  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
1004  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
1005  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
1006  *    host that is unable to accept a particular command.
1007  */
1008 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1009                         int at_head, void *data)
1010 {
1011         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
1012         unsigned long flags;
1013
1014         /*
1015          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
1016          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
1017          * barrier
1018          */
1019         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
1020
1021         rq->special = data;
1022
1023         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1024
1025         /*
1026          * If command is tagged, release the tag
1027          */
1028         if (blk_rq_tagged(rq))
1029                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1030
1031         drive_stat_acct(rq, 1);
1032         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
1033         __blk_run_queue(q);
1034         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1035 }
1036 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
1037
1038 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1039                                     unsigned long now)
1040 {
1041         if (now == part->stamp)
1042                 return;
1043
1044         if (part_in_flight(part)) {
1045                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1046                                 part_in_flight(part) * (now - part->stamp));
1047                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1048         }
1049         part->stamp = now;
1050 }
1051
1052 /**
1053  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1054  * @cpu: cpu number for stats access
1055  * @part: target partition
1056  *
1057  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1058  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1059  * time it has been in this state for.
1060  *
1061  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1062  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1063  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1064  * function to do a round-off before returning the results when reading
1065  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1066  * the current jiffies and restarts the counters again.
1067  */
1068 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1069 {
1070         unsigned long now = jiffies;
1071
1072         if (part->partno)
1073                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1074         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1075 }
1076 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1077
1078 /*
1079  * queue lock must be held
1080  */
1081 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1082 {
1083         if (unlikely(!q))
1084                 return;
1085         if (unlikely(--req->ref_count))
1086                 return;
1087
1088         elv_completed_request(q, req);
1089
1090         /* this is a bio leak */
1091         WARN_ON(req->bio != NULL);
1092
1093         /*
1094          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1095          * it didn't come out of our reserved rq pools
1096          */
1097         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1098                 int is_sync = rq_is_sync(req) != 0;
1099                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1100
1101                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1102                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1103
1104                 blk_free_request(q, req);
1105                 freed_request(q, is_sync, priv);
1106         }
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1109
1110 void blk_put_request(struct request *req)
1111 {
1112         unsigned long flags;
1113         struct request_queue *q = req->q;
1114
1115         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1116         __blk_put_request(q, req);
1117         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1120
1121 /**
1122  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1123  * @rq: request to update
1124  * @page: page backing the payload
1125  * @len: length of the payload.
1126  *
1127  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1128  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1129  * itself.
1130  *
1131  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1132  * discard requests should ever use it.
1133  */
1134 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1135                 unsigned int len)
1136 {
1137         struct bio *bio = rq->bio;
1138
1139         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1140         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1141         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1142
1143         bio->bi_size = len;
1144         bio->bi_vcnt = 1;
1145         bio->bi_phys_segments = 1;
1146
1147         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1148         rq->nr_phys_segments = 1;
1149         rq->buffer = bio_data(bio);
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1152
1153 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1154 {
1155         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1156         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1157
1158         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1159         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1160                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1161
1162         req->errors = 0;
1163         req->__sector = bio->bi_sector;
1164         req->ioprio = bio_prio(bio);
1165         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Only disabling plugging for non-rotational devices if it does tagging
1170  * as well, otherwise we do need the proper merging
1171  */
1172 static inline bool queue_should_plug(struct request_queue *q)
1173 {
1174         return !(blk_queue_nonrot(q) && blk_queue_tagged(q));
1175 }
1176
1177 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1178 {
1179         struct request *req;
1180         int el_ret;
1181         unsigned int bytes = bio->bi_size;
1182         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1183         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1184         const bool unplug = !!(bio->bi_rw & REQ_UNPLUG);
1185         const unsigned long ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1186         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1187         int rw_flags;
1188
1189         /*
1190          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1191          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1192          * ISA dma in theory)
1193          */
1194         blk_queue_bounce(q, &bio);
1195
1196         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1197
1198         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1199                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1200                 goto get_rq;
1201         }
1202
1203         if (elv_queue_empty(q))
1204                 goto get_rq;
1205
1206         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1207         switch (el_ret) {
1208         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1209                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1210
1211                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1212                         break;
1213
1214                 trace_block_bio_backmerge(q, bio);
1215
1216                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1217                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1218
1219                 req->biotail->bi_next = bio;
1220                 req->biotail = bio;
1221                 req->__data_len += bytes;
1222                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1223                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1224                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1225                 drive_stat_acct(req, 0);
1226                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1227                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1228                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1229                 goto out;
1230
1231         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1232                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1233
1234                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1235                         break;
1236
1237                 trace_block_bio_frontmerge(q, bio);
1238
1239                 if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff) {
1240                         blk_rq_set_mixed_merge(req);
1241                         req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1242                         req->cmd_flags |= ff;
1243                 }
1244
1245                 bio->bi_next = req->bio;
1246                 req->bio = bio;
1247
1248                 /*
1249                  * may not be valid. if the low level driver said
1250                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1251                  * not touch req->buffer either...
1252                  */
1253                 req->buffer = bio_data(bio);
1254                 req->__sector = bio->bi_sector;
1255                 req->__data_len += bytes;
1256                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1257                 if (!blk_rq_cpu_valid(req))
1258                         req->cpu = bio->bi_comp_cpu;
1259                 drive_stat_acct(req, 0);
1260                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1261                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1262                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1263                 goto out;
1264
1265         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1266         default:
1267                 ;
1268         }
1269
1270 get_rq:
1271         /*
1272          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1273          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1274          * rq allocator and io schedulers.
1275          */
1276         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1277         if (sync)
1278                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1279
1280         /*
1281          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1282          * Returns with the queue unlocked.
1283          */
1284         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1285
1286         /*
1287          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1288          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1289          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1290          * often, and the elevators are able to handle it.
1291          */
1292         init_request_from_bio(req, bio);
1293
1294         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1295         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags) ||
1296             bio_flagged(bio, BIO_CPU_AFFINE))
1297                 req->cpu = blk_cpu_to_group(smp_processor_id());
1298         if (queue_should_plug(q) && elv_queue_empty(q))
1299                 blk_plug_device(q);
1300
1301         /* insert the request into the elevator */
1302         drive_stat_acct(req, 1);
1303         __elv_add_request(q, req, where, 0);
1304 out:
1305         if (unplug || !queue_should_plug(q))
1306                 __generic_unplug_device(q);
1307         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1308         return 0;
1309 }
1310
1311 /*
1312  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1313  */
1314 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1315 {
1316         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1317
1318         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1319                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1320
1321                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1322                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1323
1324                 trace_block_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1325                                     bdev->bd_dev,
1326                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1327         }
1328 }
1329
1330 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1331 {
1332         char b[BDEVNAME_SIZE];
1333
1334         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1335         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1336                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1337                         bio->bi_rw,
1338                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1339                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1340
1341         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1342 }
1343
1344 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1345
1346 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1347
1348 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1349 {
1350         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1351 }
1352 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1353
1354 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1355 {
1356         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1357
1358         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1359                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1360
1361         return 0;
1362 }
1363
1364 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1365 {
1366         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1367                                         "fail_make_request");
1368 }
1369
1370 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1371
1372 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1373
1374 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1375 {
1376         return 0;
1377 }
1378
1379 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1380
1381 /*
1382  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1383  */
1384 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1385 {
1386         sector_t maxsector;
1387
1388         if (!nr_sectors)
1389                 return 0;
1390
1391         /* Test device or partition size, when known. */
1392         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1393         if (maxsector) {
1394                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1395
1396                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1397                         /*
1398                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1399                          * without checking the size of the device, e.g., when
1400                          * mounting a device.
1401                          */
1402                         handle_bad_sector(bio);
1403                         return 1;
1404                 }
1405         }
1406
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 /**
1411  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1412  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1413  *
1414  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1415  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1416  * to be done.
1417  *
1418  * generic_make_request() does not return any status.  The
1419  * success/failure status of the request, along with notification of
1420  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1421  * function described (one day) else where.
1422  *
1423  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1424  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1425  * set to describe the device address, and the
1426  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1427  * completion notification should be signaled.
1428  *
1429  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1430  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1431  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1432  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1433  */
1434 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1435 {
1436         struct request_queue *q;
1437         sector_t old_sector;
1438         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1439         dev_t old_dev;
1440         int err = -EIO;
1441
1442         might_sleep();
1443
1444         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1445                 goto end_io;
1446
1447         /*
1448          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1449          * still free to implement/resolve their own stacking
1450          * by explicitly returning 0)
1451          *
1452          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1453          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1454          */
1455         old_sector = -1;
1456         old_dev = 0;
1457         do {
1458                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1459
1460                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1461                 if (unlikely(!q)) {
1462                         printk(KERN_ERR
1463                                "generic_make_request: Trying to access "
1464                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1465                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1466                                 (long long) bio->bi_sector);
1467                         goto end_io;
1468                 }
1469
1470                 if (unlikely(!(bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1471                              nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1472                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1473                                bdevname(bio->bi_bdev, b),
1474                                bio_sectors(bio),
1475                                queue_max_hw_sectors(q));
1476                         goto end_io;
1477                 }
1478
1479                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1480                         goto end_io;
1481
1482                 if (should_fail_request(bio))
1483                         goto end_io;
1484
1485                 /*
1486                  * If this device has partitions, remap block n
1487                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1488                  */
1489                 blk_partition_remap(bio);
1490
1491                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1492                         goto end_io;
1493
1494                 if (old_sector != -1)
1495                         trace_block_remap(q, bio, old_dev, old_sector);
1496
1497                 old_sector = bio->bi_sector;
1498                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1499
1500                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1501                         goto end_io;
1502
1503                 /*
1504                  * Filter flush bio's early so that make_request based
1505                  * drivers without flush support don't have to worry
1506                  * about them.
1507                  */
1508                 if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1509                         bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1510                         if (!nr_sectors) {
1511                                 err = 0;
1512                                 goto end_io;
1513                         }
1514                 }
1515
1516                 if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1517                     (!blk_queue_discard(q) ||
1518                      ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) &&
1519                       !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1520                         err = -EOPNOTSUPP;
1521                         goto end_io;
1522                 }
1523
1524                 blk_throtl_bio(q, &bio);
1525
1526                 /*
1527                  * If bio = NULL, bio has been throttled and will be submitted
1528                  * later.
1529                  */
1530                 if (!bio)
1531                         break;
1532
1533                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1534
1535                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1536         } while (ret);
1537
1538         return;
1539
1540 end_io:
1541         bio_endio(bio, err);
1542 }
1543
1544 /*
1545  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1546  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1547  * So use current->bio_list to keep a list of requests
1548  * submited by a make_request_fn function.
1549  * current->bio_list is also used as a flag to say if
1550  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1551  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1552  * then a make_request is active, and new requests should be added
1553  * at the tail
1554  */
1555 void generic_make_request(struct bio *bio)
1556 {
1557         struct bio_list bio_list_on_stack;
1558
1559         if (current->bio_list) {
1560                 /* make_request is active */
1561                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1562                 return;
1563         }
1564         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1565          * explanation.
1566          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1567          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1568          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1569          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1570          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1571          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1572          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1573          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1574          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1575          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1576          * bio_list, and call into __generic_make_request again.
1577          *
1578          * The loop was structured like this to make only one call to
1579          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1580          * inlined) and to keep the structure simple.
1581          */
1582         BUG_ON(bio->bi_next);
1583         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1584         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1585         do {
1586                 __generic_make_request(bio);
1587                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1588         } while (bio);
1589         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1590 }
1591 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1592
1593 /**
1594  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1595  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1596  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1597  *
1598  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1599  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1600  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1601  *
1602  */
1603 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1604 {
1605         int count = bio_sectors(bio);
1606
1607         bio->bi_rw |= rw;
1608
1609         /*
1610          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1611          * go through the normal accounting stuff before submission.
1612          */
1613         if (bio_has_data(bio) && !(rw & REQ_DISCARD)) {
1614                 if (rw & WRITE) {
1615                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1616                 } else {
1617                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1618                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1619                 }
1620
1621                 if (unlikely(block_dump)) {
1622                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1623                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1624                         current->comm, task_pid_nr(current),
1625                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1626                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1627                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1628                                 count);
1629                 }
1630         }
1631
1632         generic_make_request(bio);
1633 }
1634 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1635
1636 /**
1637  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
1638  * @q:  the queue
1639  * @rq: the request being checked
1640  *
1641  * Description:
1642  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1643  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1644  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1645  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1646  *    the insertion using this generic function.
1647  *
1648  *    This function should also be useful for request stacking drivers
1649  *    in some cases below, so export this function.
1650  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1651  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
1652  *    Such request stacking drivers should check those requests agaist
1653  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
1654  *    although such checkings are also done against the old queue limits
1655  *    when submitting requests.
1656  */
1657 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
1658 {
1659         if (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)
1660                 return 0;
1661
1662         if (blk_rq_sectors(rq) > queue_max_sectors(q) ||
1663             blk_rq_bytes(rq) > queue_max_hw_sectors(q) << 9) {
1664                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1665                 return -EIO;
1666         }
1667
1668         /*
1669          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1670          * may differ from that of other stacking queues.
1671          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1672          * limitation.
1673          */
1674         blk_recalc_rq_segments(rq);
1675         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1676                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1677                 return -EIO;
1678         }
1679
1680         return 0;
1681 }
1682 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
1683
1684 /**
1685  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1686  * @q:  the queue to submit the request
1687  * @rq: the request being queued
1688  */
1689 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1690 {
1691         unsigned long flags;
1692
1693         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
1694                 return -EIO;
1695
1696 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1697         if (rq->rq_disk && rq->rq_disk->part0.make_it_fail &&
1698             should_fail(&fail_make_request, blk_rq_bytes(rq)))
1699                 return -EIO;
1700 #endif
1701
1702         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1703
1704         /*
1705          * Submitting request must be dequeued before calling this function
1706          * because it will be linked to another request_queue
1707          */
1708         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1709
1710         drive_stat_acct(rq, 1);
1711         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1712
1713         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1714
1715         return 0;
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1718
1719 /**
1720  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1721  * @rq: request to examine
1722  *
1723  * Description:
1724  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1725  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1726  *     can be failed from the beginning of the request without
1727  *     crossing into area which need to be retried further.
1728  *
1729  * Return:
1730  *     The number of bytes to fail.
1731  *
1732  * Context:
1733  *     queue_lock must be held.
1734  */
1735 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1736 {
1737         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1738         unsigned int bytes = 0;
1739         struct bio *bio;
1740
1741         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
1742                 return blk_rq_bytes(rq);
1743
1744         /*
1745          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1746          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1747          * which have all the failfast bits that the first one has -
1748          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1749          * one.
1750          */
1751         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1752                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
1753                         break;
1754                 bytes += bio->bi_size;
1755         }
1756
1757         /* this could lead to infinite loop */
1758         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1759         return bytes;
1760 }
1761 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1762
1763 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1764 {
1765         if (blk_do_io_stat(req)) {
1766                 const int rw = rq_data_dir(req);
1767                 struct hd_struct *part;
1768                 int cpu;
1769
1770                 cpu = part_stat_lock();
1771                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1772                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
1773                 part_stat_unlock();
1774         }
1775 }
1776
1777 static void blk_account_io_done(struct request *req)
1778 {
1779         /*
1780          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1781          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1782          * containing request is enough.
1783          */
1784         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
1785                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1786                 const int rw = rq_data_dir(req);
1787                 struct hd_struct *part;
1788                 int cpu;
1789
1790                 cpu = part_stat_lock();
1791                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, blk_rq_pos(req));
1792
1793                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1794                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1795                 part_round_stats(cpu, part);
1796                 part_dec_in_flight(part, rw);
1797
1798                 part_stat_unlock();
1799         }
1800 }
1801
1802 /**
1803  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
1804  * @q: request queue to peek at
1805  *
1806  * Description:
1807  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
1808  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
1809  *     processing it.
1810  *
1811  * Return:
1812  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1813  *     otherwise.
1814  *
1815  * Context:
1816  *     queue_lock must be held.
1817  */
1818 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
1819 {
1820         struct request *rq;
1821         int ret;
1822
1823         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
1824                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
1825                         /*
1826                          * This is the first time the device driver
1827                          * sees this request (possibly after
1828                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
1829                          */
1830                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
1831                                 elv_activate_rq(q, rq);
1832
1833                         /*
1834                          * just mark as started even if we don't start
1835                          * it, a request that has been delayed should
1836                          * not be passed by new incoming requests
1837                          */
1838                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
1839                         trace_block_rq_issue(q, rq);
1840                 }
1841
1842                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
1843                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
1844                         q->boundary_rq = NULL;
1845                 }
1846
1847                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
1848                         break;
1849
1850                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
1851                         /*
1852                          * make sure space for the drain appears we
1853                          * know we can do this because max_hw_segments
1854                          * has been adjusted to be one fewer than the
1855                          * device can handle
1856                          */
1857                         rq->nr_phys_segments++;
1858                 }
1859
1860                 if (!q->prep_rq_fn)
1861                         break;
1862
1863                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
1864                 if (ret == BLKPREP_OK) {
1865                         break;
1866                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
1867                         /*
1868                          * the request may have been (partially) prepped.
1869                          * we need to keep this request in the front to
1870                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
1871                          * prevent other fs requests from passing this one.
1872                          */
1873                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
1874                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
1875                                 /*
1876                                  * remove the space for the drain we added
1877                                  * so that we don't add it again
1878                                  */
1879                                 --rq->nr_phys_segments;
1880                         }
1881
1882                         rq = NULL;
1883                         break;
1884                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
1885                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
1886                         /*
1887                          * Mark this request as started so we don't trigger
1888                          * any debug logic in the end I/O path.
1889                          */
1890                         blk_start_request(rq);
1891                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
1892                 } else {
1893                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
1894                         break;
1895                 }
1896         }
1897
1898         return rq;
1899 }
1900 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
1901
1902 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
1903 {
1904         struct request_queue *q = rq->q;
1905
1906         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
1907         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
1908
1909         list_del_init(&rq->queuelist);
1910
1911         /*
1912          * the time frame between a request being removed from the lists
1913          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
1914          * the driver side.
1915          */
1916         if (blk_account_rq(rq)) {
1917                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
1918                 set_io_start_time_ns(rq);
1919         }
1920 }
1921
1922 /**
1923  * blk_start_request - start request processing on the driver
1924  * @req: request to dequeue
1925  *
1926  * Description:
1927  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
1928  *     request to the driver.
1929  *
1930  *     Block internal functions which don't want to start timer should
1931  *     call blk_dequeue_request().
1932  *
1933  * Context:
1934  *     queue_lock must be held.
1935  */
1936 void blk_start_request(struct request *req)
1937 {
1938         blk_dequeue_request(req);
1939
1940         /*
1941          * We are now handing the request to the hardware, initialize
1942          * resid_len to full count and add the timeout handler.
1943          */
1944         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
1945         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
1946                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
1947
1948         blk_add_timer(req);
1949 }
1950 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
1951
1952 /**
1953  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
1954  * @q: request queue to fetch a request from
1955  *
1956  * Description:
1957  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
1958  *     return and LLD can start processing it immediately.
1959  *
1960  * Return:
1961  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
1962  *     otherwise.
1963  *
1964  * Context:
1965  *     queue_lock must be held.
1966  */
1967 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
1968 {
1969         struct request *rq;
1970
1971         rq = blk_peek_request(q);
1972         if (rq)
1973                 blk_start_request(rq);
1974         return rq;
1975 }
1976 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
1977
1978 /**
1979  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1980  * @req:      the request being processed
1981  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1982  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1983  *
1984  * Description:
1985  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1986  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1987  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1988  *
1989  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1990  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1991  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
1992  *
1993  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1994  *     %false return from this function.
1995  *
1996  * Return:
1997  *     %false - this request doesn't have any more data
1998  *     %true  - this request has more data
1999  **/
2000 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2001 {
2002         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
2003         struct bio *bio;
2004
2005         if (!req->bio)
2006                 return false;
2007
2008         trace_block_rq_complete(req->q, req);
2009
2010         /*
2011          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2012          * and each partial completion should be handled separately.
2013          * Reset per-request error on each partial completion.
2014          *
2015          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2016          * low level drivers do what they see fit.
2017          */
2018         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2019                 req->errors = 0;
2020
2021         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2022             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2023                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
2024                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
2025                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2026         }
2027
2028         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2029
2030         total_bytes = bio_nbytes = 0;
2031         while ((bio = req->bio) != NULL) {
2032                 int nbytes;
2033
2034                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
2035                         req->bio = bio->bi_next;
2036                         nbytes = bio->bi_size;
2037                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
2038                         next_idx = 0;
2039                         bio_nbytes = 0;
2040                 } else {
2041                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
2042
2043                         if (unlikely(idx >= bio->bi_vcnt)) {
2044                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
2045                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
2046                                        __func__, idx, bio->bi_vcnt);
2047                                 break;
2048                         }
2049
2050                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
2051                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
2052
2053                         /*
2054                          * not a complete bvec done
2055                          */
2056                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
2057                                 bio_nbytes += nr_bytes;
2058                                 total_bytes += nr_bytes;
2059                                 break;
2060                         }
2061
2062                         /*
2063                          * advance to the next vector
2064                          */
2065                         next_idx++;
2066                         bio_nbytes += nbytes;
2067                 }
2068
2069                 total_bytes += nbytes;
2070                 nr_bytes -= nbytes;
2071
2072                 bio = req->bio;
2073                 if (bio) {
2074                         /*
2075                          * end more in this run, or just return 'not-done'
2076                          */
2077                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
2078                                 break;
2079                 }
2080         }
2081
2082         /*
2083          * completely done
2084          */
2085         if (!req->bio) {
2086                 /*
2087                  * Reset counters so that the request stacking driver
2088                  * can find how many bytes remain in the request
2089                  * later.
2090                  */
2091                 req->__data_len = 0;
2092                 return false;
2093         }
2094
2095         /*
2096          * if the request wasn't completed, update state
2097          */
2098         if (bio_nbytes) {
2099                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
2100                 bio->bi_idx += next_idx;
2101                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
2102                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
2103         }
2104
2105         req->__data_len -= total_bytes;
2106         req->buffer = bio_data(req->bio);
2107
2108         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2109         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS || (req->cmd_flags & REQ_DISCARD))
2110                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2111
2112         /* mixed attributes always follow the first bio */
2113         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2114                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2115                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2116         }
2117
2118         /*
2119          * If total number of sectors is less than the first segment
2120          * size, something has gone terribly wrong.
2121          */
2122         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2123                 printk(KERN_ERR "blk: request botched\n");
2124                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2125         }
2126
2127         /* recalculate the number of segments */
2128         blk_recalc_rq_segments(req);
2129
2130         return true;
2131 }
2132 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2133
2134 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2135                                     unsigned int nr_bytes,
2136                                     unsigned int bidi_bytes)
2137 {
2138         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2139                 return true;
2140
2141         /* Bidi request must be completed as a whole */
2142         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2143             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2144                 return true;
2145
2146         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2147                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2148
2149         return false;
2150 }
2151
2152 /**
2153  * blk_unprep_request - unprepare a request
2154  * @req:        the request
2155  *
2156  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2157  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2158  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2159  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2160  * lock is held when calling this.
2161  */
2162 void blk_unprep_request(struct request *req)
2163 {
2164         struct request_queue *q = req->q;
2165
2166         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2167         if (q->unprep_rq_fn)
2168                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2169 }
2170 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2171
2172 /*
2173  * queue lock must be held
2174  */
2175 static void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2176 {
2177         if (blk_rq_tagged(req))
2178                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2179
2180         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2181
2182         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2183                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2184
2185         blk_delete_timer(req);
2186
2187         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2188                 blk_unprep_request(req);
2189
2190
2191         blk_account_io_done(req);
2192
2193         if (req->end_io)
2194                 req->end_io(req, error);
2195         else {
2196                 if (blk_bidi_rq(req))
2197                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2198
2199                 __blk_put_request(req->q, req);
2200         }
2201 }
2202
2203 /**
2204  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2205  * @rq:         the request to complete
2206  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2207  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2208  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2209  *
2210  * Description:
2211  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2212  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2213  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2214  *     just ignored.
2215  *
2216  * Return:
2217  *     %false - we are done with this request
2218  *     %true  - still buffers pending for this request
2219  **/
2220 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2221                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2222 {
2223         struct request_queue *q = rq->q;
2224         unsigned long flags;
2225
2226         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2227                 return true;
2228
2229         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2230         blk_finish_request(rq, error);
2231         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2232
2233         return false;
2234 }
2235
2236 /**
2237  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2238  * @rq:         the request to complete
2239  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2240  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2241  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2242  *
2243  * Description:
2244  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2245  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2246  *
2247  * Return:
2248  *     %false - we are done with this request
2249  *     %true  - still buffers pending for this request
2250  **/
2251 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2252                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2253 {
2254         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2255                 return true;
2256
2257         blk_finish_request(rq, error);
2258
2259         return false;
2260 }
2261
2262 /**
2263  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2264  * @rq:       the request being processed
2265  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2266  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2267  *
2268  * Description:
2269  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2270  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2271  *
2272  * Return:
2273  *     %false - we are done with this request
2274  *     %true  - still buffers pending for this request
2275  **/
2276 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2277 {
2278         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2279 }
2280 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2281
2282 /**
2283  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2284  * @rq: the request to finish
2285  * @error: %0 for success, < %0 for error
2286  *
2287  * Description:
2288  *     Completely finish @rq.
2289  */
2290 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2291 {
2292         bool pending;
2293         unsigned int bidi_bytes = 0;
2294
2295         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2296                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2297
2298         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2299         BUG_ON(pending);
2300 }
2301 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2302
2303 /**
2304  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2305  * @rq: the request to finish the current chunk for
2306  * @error: %0 for success, < %0 for error
2307  *
2308  * Description:
2309  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2310  *
2311  * Return:
2312  *     %false - we are done with this request
2313  *     %true  - still buffers pending for this request
2314  */
2315 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2316 {
2317         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2318 }
2319 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2320
2321 /**
2322  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2323  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2324  * @error: must be negative errno
2325  *
2326  * Description:
2327  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2328  *
2329  * Return:
2330  *     %false - we are done with this request
2331  *     %true  - still buffers pending for this request
2332  */
2333 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2334 {
2335         WARN_ON(error >= 0);
2336         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2337 }
2338 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2339
2340 /**
2341  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2342  * @rq:       the request being processed
2343  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2344  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2345  *
2346  * Description:
2347  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2348  *
2349  * Return:
2350  *     %false - we are done with this request
2351  *     %true  - still buffers pending for this request
2352  **/
2353 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2354 {
2355         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2356 }
2357 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2358
2359 /**
2360  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2361  * @rq: the request to finish
2362  * @error: %0 for success, < %0 for error
2363  *
2364  * Description:
2365  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2366  */
2367 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2368 {
2369         bool pending;
2370         unsigned int bidi_bytes = 0;
2371
2372         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2373                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2374
2375         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2376         BUG_ON(pending);
2377 }
2378 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2379
2380 /**
2381  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2382  * @rq: the request to finish the current chunk for
2383  * @error: %0 for success, < %0 for error
2384  *
2385  * Description:
2386  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2387  *     be called with queue lock held.
2388  *
2389  * Return:
2390  *     %false - we are done with this request
2391  *     %true  - still buffers pending for this request
2392  */
2393 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2394 {
2395         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2396 }
2397 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2398
2399 /**
2400  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2401  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2402  * @error: must be negative errno
2403  *
2404  * Description:
2405  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2406  *     with queue lock held.
2407  *
2408  * Return:
2409  *     %false - we are done with this request
2410  *     %true  - still buffers pending for this request
2411  */
2412 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2413 {
2414         WARN_ON(error >= 0);
2415         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2416 }
2417 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2418
2419 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2420                      struct bio *bio)
2421 {
2422         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2423         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2424
2425         if (bio_has_data(bio)) {
2426                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2427                 rq->buffer = bio_data(bio);
2428         }
2429         rq->__data_len = bio->bi_size;
2430         rq->bio = rq->biotail = bio;
2431
2432         if (bio->bi_bdev)
2433                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2434 }
2435
2436 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2437 /**
2438  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2439  * @rq: the request to be flushed
2440  *
2441  * Description:
2442  *     Flush all pages in @rq.
2443  */
2444 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2445 {
2446         struct req_iterator iter;
2447         struct bio_vec *bvec;
2448
2449         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2450                 flush_dcache_page(bvec->bv_page);
2451 }
2452 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2453 #endif
2454
2455 /**
2456  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2457  * @q : the queue of the device being checked
2458  *
2459  * Description:
2460  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2461  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2462  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2463  *
2464  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2465  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2466  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2467  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2468  *    on burst I/O load.
2469  *
2470  * Return:
2471  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2472  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2473  */
2474 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2475 {
2476         if (q->lld_busy_fn)
2477                 return q->lld_busy_fn(q);
2478
2479         return 0;
2480 }
2481 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2482
2483 /**
2484  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
2485  * @rq: the clone request to be cleaned up
2486  *
2487  * Description:
2488  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
2489  */
2490 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
2491 {
2492         struct bio *bio;
2493
2494         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
2495                 rq->bio = bio->bi_next;
2496
2497                 bio_put(bio);
2498         }
2499 }
2500 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
2501
2502 /*
2503  * Copy attributes of the original request to the clone request.
2504  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense) are not copied.
2505  */
2506 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2507 {
2508         dst->cpu = src->cpu;
2509         dst->cmd_flags = (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
2510         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2511         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2512         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2513         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2514         dst->ioprio = src->ioprio;
2515         dst->extra_len = src->extra_len;
2516 }
2517
2518 /**
2519  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
2520  * @rq: the request to be setup
2521  * @rq_src: original request to be cloned
2522  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
2523  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
2524  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
2525  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
2526  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
2527  *
2528  * Description:
2529  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
2530  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->buffer, ->sense)
2531  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
2532  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
2533  *     and the cloned bios just point same pages.
2534  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
2535  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
2536  */
2537 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
2538                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
2539                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
2540                       void *data)
2541 {
2542         struct bio *bio, *bio_src;
2543
2544         if (!bs)
2545                 bs = fs_bio_set;
2546
2547         blk_rq_init(NULL, rq);
2548
2549         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
2550                 bio = bio_alloc_bioset(gfp_mask, bio_src->bi_max_vecs, bs);
2551                 if (!bio)
2552                         goto free_and_out;
2553
2554                 __bio_clone(bio, bio_src);
2555
2556                 if (bio_integrity(bio_src) &&
2557                     bio_integrity_clone(bio, bio_src, gfp_mask, bs))
2558                         goto free_and_out;
2559
2560                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
2561                         goto free_and_out;
2562
2563                 if (rq->bio) {
2564                         rq->biotail->bi_next = bio;
2565                         rq->biotail = bio;
2566                 } else
2567                         rq->bio = rq->biotail = bio;
2568         }
2569
2570         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
2571
2572         return 0;
2573
2574 free_and_out:
2575         if (bio)
2576                 bio_free(bio, bs);
2577         blk_rq_unprep_clone(rq);
2578
2579         return -ENOMEM;
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2582
2583 int kblockd_schedule_work(struct request_queue *q, struct work_struct *work)
2584 {
2585         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2586 }
2587 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2588
2589 int kblockd_schedule_delayed_work(struct request_queue *q,
2590                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2591 {
2592         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2593 }
2594 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2595
2596 int __init blk_dev_init(void)
2597 {
2598         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
2599                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
2600
2601         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2602         if (!kblockd_workqueue)
2603                 panic("Failed to create kblockd\n");
2604
2605         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2606                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2607
2608         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2609                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2610
2611         return 0;
2612 }