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