block: Trivial fix for blk_integrity_rq()
[linux-2.6] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/blktrace_api.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
37
38 /*
39  * For the allocated request tables
40  */
41 static struct kmem_cache *request_cachep;
42
43 /*
44  * For queue allocation
45  */
46 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
47
48 /*
49  * Controlling structure to kblockd
50  */
51 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
52
53 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, blk_cpu_done);
54
55 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
56 {
57         struct hd_struct *part;
58         int rw = rq_data_dir(rq);
59
60         if (!blk_fs_request(rq) || !rq->rq_disk)
61                 return;
62
63         part = get_part(rq->rq_disk, rq->sector);
64         if (!new_io)
65                 __all_stat_inc(rq->rq_disk, part, merges[rw], rq->sector);
66         else {
67                 disk_round_stats(rq->rq_disk);
68                 rq->rq_disk->in_flight++;
69                 if (part) {
70                         part_round_stats(part);
71                         part->in_flight++;
72                 }
73         }
74 }
75
76 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
77 {
78         int nr;
79
80         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
81         if (nr > q->nr_requests)
82                 nr = q->nr_requests;
83         q->nr_congestion_on = nr;
84
85         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
86         if (nr < 1)
87                 nr = 1;
88         q->nr_congestion_off = nr;
89 }
90
91 /**
92  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
93  * @bdev:       device
94  *
95  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
96  * backing_dev_info
97  *
98  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
99  */
100 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
101 {
102         struct backing_dev_info *ret = NULL;
103         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
104
105         if (q)
106                 ret = &q->backing_dev_info;
107         return ret;
108 }
109 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
110
111 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
112 {
113         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
114
115         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
116         INIT_LIST_HEAD(&rq->donelist);
117         rq->q = q;
118         rq->sector = rq->hard_sector = (sector_t) -1;
119         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
120         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
121         rq->cmd = rq->__cmd;
122         rq->tag = -1;
123         rq->ref_count = 1;
124 }
125 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
126
127 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
128                           unsigned int nbytes, int error)
129 {
130         struct request_queue *q = rq->q;
131
132         if (&q->bar_rq != rq) {
133                 if (error)
134                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
135                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
136                         error = -EIO;
137
138                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
139                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
140                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
141                         nbytes = bio->bi_size;
142                 }
143
144                 bio->bi_size -= nbytes;
145                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
146
147                 if (bio_integrity(bio))
148                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
149
150                 if (bio->bi_size == 0)
151                         bio_endio(bio, error);
152         } else {
153
154                 /*
155                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
156                  * record the error;
157                  */
158                 if (error && !q->orderr)
159                         q->orderr = error;
160         }
161 }
162
163 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
164 {
165         int bit;
166
167         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
168                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
169                 rq->cmd_flags);
170
171         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %lu/%u\n",
172                                                 (unsigned long long)rq->sector,
173                                                 rq->nr_sectors,
174                                                 rq->current_nr_sectors);
175         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, data %p, len %u\n",
176                                                 rq->bio, rq->biotail,
177                                                 rq->buffer, rq->data,
178                                                 rq->data_len);
179
180         if (blk_pc_request(rq)) {
181                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
182                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
183                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
184                 printk("\n");
185         }
186 }
187 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
188
189 /*
190  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
191  * force the transfer to start only after we have put all the requests
192  * on the list.
193  *
194  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
195  * with the queue lock held.
196  */
197 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
198 {
199         WARN_ON(!irqs_disabled());
200
201         /*
202          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
203          * which will restart the queueing
204          */
205         if (blk_queue_stopped(q))
206                 return;
207
208         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
209                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
210                 blk_add_trace_generic(q, NULL, 0, BLK_TA_PLUG);
211         }
212 }
213 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
214
215 /*
216  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
217  * queue lock held and interrupts disabled.
218  */
219 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
220 {
221         WARN_ON(!irqs_disabled());
222
223         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
224                 return 0;
225
226         del_timer(&q->unplug_timer);
227         return 1;
228 }
229 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
230
231 /*
232  * remove the plug and let it rip..
233  */
234 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
235 {
236         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
237                 return;
238
239         if (!blk_remove_plug(q))
240                 return;
241
242         q->request_fn(q);
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(__generic_unplug_device);
245
246 /**
247  * generic_unplug_device - fire a request queue
248  * @q:    The &struct request_queue in question
249  *
250  * Description:
251  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
252  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
253  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
254  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
255  *   transfers started.
256  **/
257 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
258 {
259         if (blk_queue_plugged(q)) {
260                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
261                 __generic_unplug_device(q);
262                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
263         }
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
266
267 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
268                                    struct page *page)
269 {
270         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
271
272         blk_unplug(q);
273 }
274
275 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
276 {
277         struct request_queue *q =
278                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
279
280         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
281                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
282
283         q->unplug_fn(q);
284 }
285
286 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
287 {
288         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
289
290         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_TIMER, NULL,
291                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
292
293         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
294 }
295
296 void blk_unplug(struct request_queue *q)
297 {
298         /*
299          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
300          */
301         if (q->unplug_fn) {
302                 blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
303                                         q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
304
305                 q->unplug_fn(q);
306         }
307 }
308 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
309
310 /**
311  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
312  * @q:    The &struct request_queue in question
313  *
314  * Description:
315  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
316  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
317  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
318  **/
319 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
320 {
321         WARN_ON(!irqs_disabled());
322
323         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
324
325         /*
326          * one level of recursion is ok and is much faster than kicking
327          * the unplug handling
328          */
329         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
330                 q->request_fn(q);
331                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
332         } else {
333                 blk_plug_device(q);
334                 kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
335         }
336 }
337 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
338
339 /**
340  * blk_stop_queue - stop a queue
341  * @q:    The &struct request_queue in question
342  *
343  * Description:
344  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
345  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
346  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
347  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
348  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
349  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
350  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
351  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
352  **/
353 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
354 {
355         blk_remove_plug(q);
356         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
357 }
358 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
359
360 /**
361  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
362  * @q: the queue
363  *
364  * Description:
365  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
366  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
367  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
368  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
369  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
370  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
371  *     this function.
372  *
373  */
374 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
375 {
376         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
377         kblockd_flush_work(&q->unplug_work);
378 }
379 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
380
381 /**
382  * blk_run_queue - run a single device queue
383  * @q:  The queue to run
384  */
385 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
386 {
387         blk_remove_plug(q);
388
389         /*
390          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
391          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
392          */
393         if (!elv_queue_empty(q)) {
394                 if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
395                         q->request_fn(q);
396                         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
397                 } else {
398                         blk_plug_device(q);
399                         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
400                 }
401         }
402 }
403 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
404
405 /**
406  * blk_run_queue - run a single device queue
407  * @q: The queue to run
408  */
409 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
410 {
411         unsigned long flags;
412
413         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
414         __blk_run_queue(q);
415         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
416 }
417 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
418
419 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
420 {
421         kobject_put(&q->kobj);
422 }
423
424 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
425 {
426         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
427         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
428         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
429
430         if (q->elevator)
431                 elevator_exit(q->elevator);
432
433         blk_put_queue(q);
434 }
435 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
436
437 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
438 {
439         struct request_list *rl = &q->rq;
440
441         rl->count[READ] = rl->count[WRITE] = 0;
442         rl->starved[READ] = rl->starved[WRITE] = 0;
443         rl->elvpriv = 0;
444         init_waitqueue_head(&rl->wait[READ]);
445         init_waitqueue_head(&rl->wait[WRITE]);
446
447         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
448                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
449
450         if (!rl->rq_pool)
451                 return -ENOMEM;
452
453         return 0;
454 }
455
456 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
457 {
458         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
459 }
460 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
461
462 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
463 {
464         struct request_queue *q;
465         int err;
466
467         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
468                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
469         if (!q)
470                 return NULL;
471
472         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
473         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
474         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
475         if (err) {
476                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
477                 return NULL;
478         }
479
480         init_timer(&q->unplug_timer);
481
482         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
483
484         mutex_init(&q->sysfs_lock);
485         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
486
487         return q;
488 }
489 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
490
491 /**
492  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
493  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
494  *        placed on the queue.
495  * @lock: Request queue spin lock
496  *
497  * Description:
498  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
499  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
500  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
501  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
502  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
503  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
504  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
505  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
506  *
507  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
508  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
509  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
510  *    get dealt with eventually.
511  *
512  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
513  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
514  *    disabling is needed for it.
515  *
516  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or NULL if
517  *    it didn't succeed.
518  *
519  * Note:
520  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
521  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
522  **/
523
524 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
525 {
526         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
527 }
528 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
529
530 struct request_queue *
531 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
532 {
533         struct request_queue *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
534
535         if (!q)
536                 return NULL;
537
538         q->node = node_id;
539         if (blk_init_free_list(q)) {
540                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
541                 return NULL;
542         }
543
544         /*
545          * if caller didn't supply a lock, they get per-queue locking with
546          * our embedded lock
547          */
548         if (!lock)
549                 lock = &q->__queue_lock;
550
551         q->request_fn           = rfn;
552         q->prep_rq_fn           = NULL;
553         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
554         q->queue_flags          = (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
555         q->queue_lock           = lock;
556
557         blk_queue_segment_boundary(q, 0xffffffff);
558
559         blk_queue_make_request(q, __make_request);
560         blk_queue_max_segment_size(q, MAX_SEGMENT_SIZE);
561
562         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
563         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
564
565         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
566
567         /*
568          * all done
569          */
570         if (!elevator_init(q, NULL)) {
571                 blk_queue_congestion_threshold(q);
572                 return q;
573         }
574
575         blk_put_queue(q);
576         return NULL;
577 }
578 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
579
580 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
581 {
582         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
583                 kobject_get(&q->kobj);
584                 return 0;
585         }
586
587         return 1;
588 }
589
590 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
591 {
592         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
593                 elv_put_request(q, rq);
594         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
595 }
596
597 static struct request *
598 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int rw, int priv, gfp_t gfp_mask)
599 {
600         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
601
602         if (!rq)
603                 return NULL;
604
605         blk_rq_init(q, rq);
606
607         /*
608          * first three bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw,
609          * see bio.h and blkdev.h
610          */
611         rq->cmd_flags = rw | REQ_ALLOCED;
612
613         if (priv) {
614                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
615                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
616                         return NULL;
617                 }
618                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
619         }
620
621         return rq;
622 }
623
624 /*
625  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
626  * should be given priority access to a request.
627  */
628 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
629 {
630         if (!ioc)
631                 return 0;
632
633         /*
634          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
635          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
636          * lose wakeups.
637          */
638         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
639                 (ioc->nr_batch_requests > 0
640                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
641 }
642
643 /*
644  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
645  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
646  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
647  * a nice run.
648  */
649 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
650 {
651         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
652                 return;
653
654         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
655         ioc->last_waited = jiffies;
656 }
657
658 static void __freed_request(struct request_queue *q, int rw)
659 {
660         struct request_list *rl = &q->rq;
661
662         if (rl->count[rw] < queue_congestion_off_threshold(q))
663                 blk_clear_queue_congested(q, rw);
664
665         if (rl->count[rw] + 1 <= q->nr_requests) {
666                 if (waitqueue_active(&rl->wait[rw]))
667                         wake_up(&rl->wait[rw]);
668
669                 blk_clear_queue_full(q, rw);
670         }
671 }
672
673 /*
674  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
675  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
676  */
677 static void freed_request(struct request_queue *q, int rw, int priv)
678 {
679         struct request_list *rl = &q->rq;
680
681         rl->count[rw]--;
682         if (priv)
683                 rl->elvpriv--;
684
685         __freed_request(q, rw);
686
687         if (unlikely(rl->starved[rw ^ 1]))
688                 __freed_request(q, rw ^ 1);
689 }
690
691 #define blkdev_free_rq(list) list_entry((list)->next, struct request, queuelist)
692 /*
693  * Get a free request, queue_lock must be held.
694  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
695  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
696  */
697 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
698                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
699 {
700         struct request *rq = NULL;
701         struct request_list *rl = &q->rq;
702         struct io_context *ioc = NULL;
703         const int rw = rw_flags & 0x01;
704         int may_queue, priv;
705
706         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
707         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
708                 goto rq_starved;
709
710         if (rl->count[rw]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
711                 if (rl->count[rw]+1 >= q->nr_requests) {
712                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
713                         /*
714                          * The queue will fill after this allocation, so set
715                          * it as full, and mark this process as "batching".
716                          * This process will be allowed to complete a batch of
717                          * requests, others will be blocked.
718                          */
719                         if (!blk_queue_full(q, rw)) {
720                                 ioc_set_batching(q, ioc);
721                                 blk_set_queue_full(q, rw);
722                         } else {
723                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
724                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
725                                         /*
726                                          * The queue is full and the allocating
727                                          * process is not a "batcher", and not
728                                          * exempted by the IO scheduler
729                                          */
730                                         goto out;
731                                 }
732                         }
733                 }
734                 blk_set_queue_congested(q, rw);
735         }
736
737         /*
738          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
739          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
740          * allocated with any setting of ->nr_requests
741          */
742         if (rl->count[rw] >= (3 * q->nr_requests / 2))
743                 goto out;
744
745         rl->count[rw]++;
746         rl->starved[rw] = 0;
747
748         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
749         if (priv)
750                 rl->elvpriv++;
751
752         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
753
754         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
755         if (unlikely(!rq)) {
756                 /*
757                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
758                  * we might have messed up.
759                  *
760                  * Allocating task should really be put onto the front of the
761                  * wait queue, but this is pretty rare.
762                  */
763                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
764                 freed_request(q, rw, priv);
765
766                 /*
767                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
768                  * requests for this direction was pending, mark us starved
769                  * so that freeing of a request in the other direction will
770                  * notice us. another possible fix would be to split the
771                  * rq mempool into READ and WRITE
772                  */
773 rq_starved:
774                 if (unlikely(rl->count[rw] == 0))
775                         rl->starved[rw] = 1;
776
777                 goto out;
778         }
779
780         /*
781          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
782          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
783          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
784          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
785          */
786         if (ioc_batching(q, ioc))
787                 ioc->nr_batch_requests--;
788
789         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_GETRQ);
790 out:
791         return rq;
792 }
793
794 /*
795  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
796  * requests to become available.
797  *
798  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
799  */
800 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
801                                         struct bio *bio)
802 {
803         const int rw = rw_flags & 0x01;
804         struct request *rq;
805
806         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
807         while (!rq) {
808                 DEFINE_WAIT(wait);
809                 struct io_context *ioc;
810                 struct request_list *rl = &q->rq;
811
812                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[rw], &wait,
813                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
814
815                 blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_SLEEPRQ);
816
817                 __generic_unplug_device(q);
818                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
819                 io_schedule();
820
821                 /*
822                  * After sleeping, we become a "batching" process and
823                  * will be able to allocate at least one request, and
824                  * up to a big batch of them for a small period time.
825                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
826                  */
827                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
828                 ioc_set_batching(q, ioc);
829
830                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
831                 finish_wait(&rl->wait[rw], &wait);
832
833                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
834         };
835
836         return rq;
837 }
838
839 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
840 {
841         struct request *rq;
842
843         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
844
845         spin_lock_irq(q->queue_lock);
846         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
847                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
848         } else {
849                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
850                 if (!rq)
851                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
852         }
853         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
854
855         return rq;
856 }
857 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
858
859 /**
860  * blk_start_queueing - initiate dispatch of requests to device
861  * @q:          request queue to kick into gear
862  *
863  * This is basically a helper to remove the need to know whether a queue
864  * is plugged or not if someone just wants to initiate dispatch of requests
865  * for this queue.
866  *
867  * The queue lock must be held with interrupts disabled.
868  */
869 void blk_start_queueing(struct request_queue *q)
870 {
871         if (!blk_queue_plugged(q))
872                 q->request_fn(q);
873         else
874                 __generic_unplug_device(q);
875 }
876 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queueing);
877
878 /**
879  * blk_requeue_request - put a request back on queue
880  * @q:          request queue where request should be inserted
881  * @rq:         request to be inserted
882  *
883  * Description:
884  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
885  *    more, when that condition happens we need to put the request back
886  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
887  */
888 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
889 {
890         blk_add_trace_rq(q, rq, BLK_TA_REQUEUE);
891
892         if (blk_rq_tagged(rq))
893                 blk_queue_end_tag(q, rq);
894
895         elv_requeue_request(q, rq);
896 }
897 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
898
899 /**
900  * blk_insert_request - insert a special request in to a request queue
901  * @q:          request queue where request should be inserted
902  * @rq:         request to be inserted
903  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
904  * @data:       private data
905  *
906  * Description:
907  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
908  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
909  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
910  *    REQ_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them be
911  *    scheduled for actual execution by the request queue.
912  *
913  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
914  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
915  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
916  *    host that is unable to accept a particular command.
917  */
918 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
919                         int at_head, void *data)
920 {
921         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
922         unsigned long flags;
923
924         /*
925          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
926          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
927          * barrier
928          */
929         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
930         rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
931
932         rq->special = data;
933
934         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
935
936         /*
937          * If command is tagged, release the tag
938          */
939         if (blk_rq_tagged(rq))
940                 blk_queue_end_tag(q, rq);
941
942         drive_stat_acct(rq, 1);
943         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
944         blk_start_queueing(q);
945         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
946 }
947 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
948
949 /*
950  * add-request adds a request to the linked list.
951  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
952  * request queue list.
953  */
954 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
955 {
956         drive_stat_acct(req, 1);
957
958         /*
959          * elevator indicated where it wants this request to be
960          * inserted at elevator_merge time
961          */
962         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
963 }
964
965 /*
966  * disk_round_stats()   - Round off the performance stats on a struct
967  * disk_stats.
968  *
969  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
970  * by observing the current state of the queue length and the amount of
971  * time it has been in this state for.
972  *
973  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
974  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
975  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
976  * function to do a round-off before returning the results when reading
977  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
978  * the current jiffies and restarts the counters again.
979  */
980 void disk_round_stats(struct gendisk *disk)
981 {
982         unsigned long now = jiffies;
983
984         if (now == disk->stamp)
985                 return;
986
987         if (disk->in_flight) {
988                 __disk_stat_add(disk, time_in_queue,
989                                 disk->in_flight * (now - disk->stamp));
990                 __disk_stat_add(disk, io_ticks, (now - disk->stamp));
991         }
992         disk->stamp = now;
993 }
994 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_round_stats);
995
996 void part_round_stats(struct hd_struct *part)
997 {
998         unsigned long now = jiffies;
999
1000         if (now == part->stamp)
1001                 return;
1002
1003         if (part->in_flight) {
1004                 __part_stat_add(part, time_in_queue,
1005                                 part->in_flight * (now - part->stamp));
1006                 __part_stat_add(part, io_ticks, (now - part->stamp));
1007         }
1008         part->stamp = now;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * queue lock must be held
1013  */
1014 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1015 {
1016         if (unlikely(!q))
1017                 return;
1018         if (unlikely(--req->ref_count))
1019                 return;
1020
1021         elv_completed_request(q, req);
1022
1023         /*
1024          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1025          * it didn't come out of our reserved rq pools
1026          */
1027         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1028                 int rw = rq_data_dir(req);
1029                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1030
1031                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1032                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1033
1034                 blk_free_request(q, req);
1035                 freed_request(q, rw, priv);
1036         }
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1039
1040 void blk_put_request(struct request *req)
1041 {
1042         unsigned long flags;
1043         struct request_queue *q = req->q;
1044
1045         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1046         __blk_put_request(q, req);
1047         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1048 }
1049 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1050
1051 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1052 {
1053         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1054
1055         /*
1056          * inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit FAILFAST)
1057          */
1058         if (bio_rw_ahead(bio) || bio_failfast(bio))
1059                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST;
1060
1061         /*
1062          * REQ_BARRIER implies no merging, but lets make it explicit
1063          */
1064         if (unlikely(bio_barrier(bio)))
1065                 req->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | REQ_NOMERGE);
1066
1067         if (bio_sync(bio))
1068                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1069         if (bio_rw_meta(bio))
1070                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1071
1072         req->errors = 0;
1073         req->hard_sector = req->sector = bio->bi_sector;
1074         req->ioprio = bio_prio(bio);
1075         req->start_time = jiffies;
1076         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1077 }
1078
1079 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1080 {
1081         struct request *req;
1082         int el_ret, nr_sectors, barrier, err;
1083         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1084         const int sync = bio_sync(bio);
1085         int rw_flags;
1086
1087         nr_sectors = bio_sectors(bio);
1088
1089         /*
1090          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1091          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1092          * ISA dma in theory)
1093          */
1094         blk_queue_bounce(q, &bio);
1095
1096         barrier = bio_barrier(bio);
1097         if (unlikely(barrier) && (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1098                 err = -EOPNOTSUPP;
1099                 goto end_io;
1100         }
1101
1102         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1103
1104         if (unlikely(barrier) || elv_queue_empty(q))
1105                 goto get_rq;
1106
1107         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1108         switch (el_ret) {
1109         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1110                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1111
1112                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1113                         break;
1114
1115                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_BACKMERGE);
1116
1117                 req->biotail->bi_next = bio;
1118                 req->biotail = bio;
1119                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1120                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1121                 drive_stat_acct(req, 0);
1122                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1123                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1124                 goto out;
1125
1126         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1127                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1128
1129                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1130                         break;
1131
1132                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_FRONTMERGE);
1133
1134                 bio->bi_next = req->bio;
1135                 req->bio = bio;
1136
1137                 /*
1138                  * may not be valid. if the low level driver said
1139                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1140                  * not touch req->buffer either...
1141                  */
1142                 req->buffer = bio_data(bio);
1143                 req->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
1144                 req->hard_cur_sectors = req->current_nr_sectors;
1145                 req->sector = req->hard_sector = bio->bi_sector;
1146                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1147                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1148                 drive_stat_acct(req, 0);
1149                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1150                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1151                 goto out;
1152
1153         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1154         default:
1155                 ;
1156         }
1157
1158 get_rq:
1159         /*
1160          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1161          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1162          * rq allocator and io schedulers.
1163          */
1164         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1165         if (sync)
1166                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1167
1168         /*
1169          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1170          * Returns with the queue unlocked.
1171          */
1172         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1173
1174         /*
1175          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1176          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1177          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1178          * often, and the elevators are able to handle it.
1179          */
1180         init_request_from_bio(req, bio);
1181
1182         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1183         if (elv_queue_empty(q))
1184                 blk_plug_device(q);
1185         add_request(q, req);
1186 out:
1187         if (sync)
1188                 __generic_unplug_device(q);
1189
1190         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1191         return 0;
1192
1193 end_io:
1194         bio_endio(bio, err);
1195         return 0;
1196 }
1197
1198 /*
1199  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1200  */
1201 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1202 {
1203         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1204
1205         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1206                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1207
1208                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1209                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1210
1211                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1212                                     bdev->bd_dev, bio->bi_sector,
1213                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1214         }
1215 }
1216
1217 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1218 {
1219         char b[BDEVNAME_SIZE];
1220
1221         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1222         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1223                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1224                         bio->bi_rw,
1225                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1226                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1227
1228         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1229 }
1230
1231 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1232
1233 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1234
1235 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1236 {
1237         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1238 }
1239 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1240
1241 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1242 {
1243         if ((bio->bi_bdev->bd_disk->flags & GENHD_FL_FAIL) ||
1244             (bio->bi_bdev->bd_part && bio->bi_bdev->bd_part->make_it_fail))
1245                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1246
1247         return 0;
1248 }
1249
1250 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1251 {
1252         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1253                                         "fail_make_request");
1254 }
1255
1256 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1257
1258 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1259
1260 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1261 {
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1266
1267 /*
1268  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1269  */
1270 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1271 {
1272         sector_t maxsector;
1273
1274         if (!nr_sectors)
1275                 return 0;
1276
1277         /* Test device or partition size, when known. */
1278         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1279         if (maxsector) {
1280                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1281
1282                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1283                         /*
1284                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1285                          * without checking the size of the device, e.g., when
1286                          * mounting a device.
1287                          */
1288                         handle_bad_sector(bio);
1289                         return 1;
1290                 }
1291         }
1292
1293         return 0;
1294 }
1295
1296 /**
1297  * generic_make_request: hand a buffer to its device driver for I/O
1298  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1299  *
1300  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1301  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1302  * to be done.
1303  *
1304  * generic_make_request() does not return any status.  The
1305  * success/failure status of the request, along with notification of
1306  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1307  * function described (one day) else where.
1308  *
1309  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1310  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1311  * set to describe the device address, and the
1312  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1313  * completion notification should be signaled.
1314  *
1315  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1316  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1317  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1318  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1319  */
1320 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1321 {
1322         struct request_queue *q;
1323         sector_t old_sector;
1324         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1325         dev_t old_dev;
1326         int err = -EIO;
1327
1328         might_sleep();
1329
1330         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1331                 goto end_io;
1332
1333         /*
1334          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1335          * still free to implement/resolve their own stacking
1336          * by explicitly returning 0)
1337          *
1338          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1339          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1340          */
1341         old_sector = -1;
1342         old_dev = 0;
1343         do {
1344                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1345
1346                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1347                 if (!q) {
1348                         printk(KERN_ERR
1349                                "generic_make_request: Trying to access "
1350                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1351                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1352                                 (long long) bio->bi_sector);
1353 end_io:
1354                         bio_endio(bio, err);
1355                         break;
1356                 }
1357
1358                 if (unlikely(nr_sectors > q->max_hw_sectors)) {
1359                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1360                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1361                                 bio_sectors(bio),
1362                                 q->max_hw_sectors);
1363                         goto end_io;
1364                 }
1365
1366                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1367                         goto end_io;
1368
1369                 if (should_fail_request(bio))
1370                         goto end_io;
1371
1372                 /*
1373                  * If this device has partitions, remap block n
1374                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1375                  */
1376                 blk_partition_remap(bio);
1377
1378                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1379                         goto end_io;
1380
1381                 if (old_sector != -1)
1382                         blk_add_trace_remap(q, bio, old_dev, bio->bi_sector,
1383                                             old_sector);
1384
1385                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_QUEUE);
1386
1387                 old_sector = bio->bi_sector;
1388                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1389
1390                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1391                         goto end_io;
1392                 if (bio_empty_barrier(bio) && !q->prepare_flush_fn) {
1393                         err = -EOPNOTSUPP;
1394                         goto end_io;
1395                 }
1396
1397                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1398         } while (ret);
1399 }
1400
1401 /*
1402  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1403  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1404  * So use current->bio_{list,tail} to keep a list of requests
1405  * submited by a make_request_fn function.
1406  * current->bio_tail is also used as a flag to say if
1407  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1408  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1409  * then a make_request is active, and new requests should be added
1410  * at the tail
1411  */
1412 void generic_make_request(struct bio *bio)
1413 {
1414         if (current->bio_tail) {
1415                 /* make_request is active */
1416                 *(current->bio_tail) = bio;
1417                 bio->bi_next = NULL;
1418                 current->bio_tail = &bio->bi_next;
1419                 return;
1420         }
1421         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1422          * explanation.
1423          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1424          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1425          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1426          * we assign bio_list to the next (which is NULL) and bio_tail
1427          * to &bio_list, thus initialising the bio_list of new bios to be
1428          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1429          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1430          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1431          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1432          * of the top of the list (no pretending) and so fixup bio_list and
1433          * bio_tail or bi_next, and call into __generic_make_request again.
1434          *
1435          * The loop was structured like this to make only one call to
1436          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1437          * inlined) and to keep the structure simple.
1438          */
1439         BUG_ON(bio->bi_next);
1440         do {
1441                 current->bio_list = bio->bi_next;
1442                 if (bio->bi_next == NULL)
1443                         current->bio_tail = &current->bio_list;
1444                 else
1445                         bio->bi_next = NULL;
1446                 __generic_make_request(bio);
1447                 bio = current->bio_list;
1448         } while (bio);
1449         current->bio_tail = NULL; /* deactivate */
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1452
1453 /**
1454  * submit_bio: submit a bio to the block device layer for I/O
1455  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1456  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1457  *
1458  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1459  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1460  * interfaces, @bio must be presetup and ready for I/O.
1461  *
1462  */
1463 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1464 {
1465         int count = bio_sectors(bio);
1466
1467         bio->bi_rw |= rw;
1468
1469         /*
1470          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1471          * go through the normal accounting stuff before submission.
1472          */
1473         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
1474
1475                 BIO_BUG_ON(!bio->bi_size);
1476                 BIO_BUG_ON(!bio->bi_io_vec);
1477
1478                 if (rw & WRITE) {
1479                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1480                 } else {
1481                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1482                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1483                 }
1484
1485                 if (unlikely(block_dump)) {
1486                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1487                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1488                         current->comm, task_pid_nr(current),
1489                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1490                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1491                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1492                 }
1493         }
1494
1495         generic_make_request(bio);
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1498
1499 /**
1500  * __end_that_request_first - end I/O on a request
1501  * @req:      the request being processed
1502  * @error:    0 for success, < 0 for error
1503  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1504  *
1505  * Description:
1506  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, and sets it up
1507  *     for the next range of segments (if any) in the cluster.
1508  *
1509  * Return:
1510  *     0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
1511  *     1 - still buffers pending for this request
1512  **/
1513 static int __end_that_request_first(struct request *req, int error,
1514                                     int nr_bytes)
1515 {
1516         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1517         struct bio *bio;
1518
1519         blk_add_trace_rq(req->q, req, BLK_TA_COMPLETE);
1520
1521         /*
1522          * for a REQ_BLOCK_PC request, we want to carry any eventual
1523          * sense key with us all the way through
1524          */
1525         if (!blk_pc_request(req))
1526                 req->errors = 0;
1527
1528         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1529                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1530                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1531                                 (unsigned long long)req->sector);
1532         }
1533
1534         if (blk_fs_request(req) && req->rq_disk) {
1535                 struct hd_struct *part = get_part(req->rq_disk, req->sector);
1536                 const int rw = rq_data_dir(req);
1537
1538                 all_stat_add(req->rq_disk, part, sectors[rw],
1539                                 nr_bytes >> 9, req->sector);
1540         }
1541
1542         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1543         while ((bio = req->bio) != NULL) {
1544                 int nbytes;
1545
1546                 /*
1547                  * For an empty barrier request, the low level driver must
1548                  * store a potential error location in ->sector. We pass
1549                  * that back up in ->bi_sector.
1550                  */
1551                 if (blk_empty_barrier(req))
1552                         bio->bi_sector = req->sector;
1553
1554                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
1555                         req->bio = bio->bi_next;
1556                         nbytes = bio->bi_size;
1557                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
1558                         next_idx = 0;
1559                         bio_nbytes = 0;
1560                 } else {
1561                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
1562
1563                         if (unlikely(bio->bi_idx >= bio->bi_vcnt)) {
1564                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
1565                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
1566                                        __func__, bio->bi_idx, bio->bi_vcnt);
1567                                 break;
1568                         }
1569
1570                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
1571                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
1572
1573                         /*
1574                          * not a complete bvec done
1575                          */
1576                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
1577                                 bio_nbytes += nr_bytes;
1578                                 total_bytes += nr_bytes;
1579                                 break;
1580                         }
1581
1582                         /*
1583                          * advance to the next vector
1584                          */
1585                         next_idx++;
1586                         bio_nbytes += nbytes;
1587                 }
1588
1589                 total_bytes += nbytes;
1590                 nr_bytes -= nbytes;
1591
1592                 bio = req->bio;
1593                 if (bio) {
1594                         /*
1595                          * end more in this run, or just return 'not-done'
1596                          */
1597                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
1598                                 break;
1599                 }
1600         }
1601
1602         /*
1603          * completely done
1604          */
1605         if (!req->bio)
1606                 return 0;
1607
1608         /*
1609          * if the request wasn't completed, update state
1610          */
1611         if (bio_nbytes) {
1612                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
1613                 bio->bi_idx += next_idx;
1614                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
1615                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
1616         }
1617
1618         blk_recalc_rq_sectors(req, total_bytes >> 9);
1619         blk_recalc_rq_segments(req);
1620         return 1;
1621 }
1622
1623 /*
1624  * splice the completion data to a local structure and hand off to
1625  * process_completion_queue() to complete the requests
1626  */
1627 static void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
1628 {
1629         struct list_head *cpu_list, local_list;
1630
1631         local_irq_disable();
1632         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1633         list_replace_init(cpu_list, &local_list);
1634         local_irq_enable();
1635
1636         while (!list_empty(&local_list)) {
1637                 struct request *rq;
1638
1639                 rq = list_entry(local_list.next, struct request, donelist);
1640                 list_del_init(&rq->donelist);
1641                 rq->q->softirq_done_fn(rq);
1642         }
1643 }
1644
1645 static int __cpuinit blk_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1646                                     unsigned long action, void *hcpu)
1647 {
1648         /*
1649          * If a CPU goes away, splice its entries to the current CPU
1650          * and trigger a run of the softirq
1651          */
1652         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1653                 int cpu = (unsigned long) hcpu;
1654
1655                 local_irq_disable();
1656                 list_splice_init(&per_cpu(blk_cpu_done, cpu),
1657                                  &__get_cpu_var(blk_cpu_done));
1658                 raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1659                 local_irq_enable();
1660         }
1661
1662         return NOTIFY_OK;
1663 }
1664
1665
1666 static struct notifier_block blk_cpu_notifier __cpuinitdata = {
1667         .notifier_call  = blk_cpu_notify,
1668 };
1669
1670 /**
1671  * blk_complete_request - end I/O on a request
1672  * @req:      the request being processed
1673  *
1674  * Description:
1675  *     Ends all I/O on a request. It does not handle partial completions,
1676  *     unless the driver actually implements this in its completion callback
1677  *     through requeueing. The actual completion happens out-of-order,
1678  *     through a softirq handler. The user must have registered a completion
1679  *     callback through blk_queue_softirq_done().
1680  **/
1681
1682 void blk_complete_request(struct request *req)
1683 {
1684         struct list_head *cpu_list;
1685         unsigned long flags;
1686
1687         BUG_ON(!req->q->softirq_done_fn);
1688
1689         local_irq_save(flags);
1690
1691         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1692         list_add_tail(&req->donelist, cpu_list);
1693         raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1694
1695         local_irq_restore(flags);
1696 }
1697 EXPORT_SYMBOL(blk_complete_request);
1698
1699 /*
1700  * queue lock must be held
1701  */
1702 static void end_that_request_last(struct request *req, int error)
1703 {
1704         struct gendisk *disk = req->rq_disk;
1705
1706         if (blk_rq_tagged(req))
1707                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
1708
1709         if (blk_queued_rq(req))
1710                 blkdev_dequeue_request(req);
1711
1712         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
1713                 laptop_io_completion();
1714
1715         /*
1716          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1717          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1718          * request is enough.
1719          */
1720         if (disk && blk_fs_request(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1721                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1722                 const int rw = rq_data_dir(req);
1723                 struct hd_struct *part = get_part(disk, req->sector);
1724
1725                 __all_stat_inc(disk, part, ios[rw], req->sector);
1726                 __all_stat_add(disk, part, ticks[rw], duration, req->sector);
1727                 disk_round_stats(disk);
1728                 disk->in_flight--;
1729                 if (part) {
1730                         part_round_stats(part);
1731                         part->in_flight--;
1732                 }
1733         }
1734
1735         if (req->end_io)
1736                 req->end_io(req, error);
1737         else {
1738                 if (blk_bidi_rq(req))
1739                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
1740
1741                 __blk_put_request(req->q, req);
1742         }
1743 }
1744
1745 static inline void __end_request(struct request *rq, int uptodate,
1746                                  unsigned int nr_bytes)
1747 {
1748         int error = 0;
1749
1750         if (uptodate <= 0)
1751                 error = uptodate ? uptodate : -EIO;
1752
1753         __blk_end_request(rq, error, nr_bytes);
1754 }
1755
1756 /**
1757  * blk_rq_bytes - Returns bytes left to complete in the entire request
1758  * @rq: the request being processed
1759  **/
1760 unsigned int blk_rq_bytes(struct request *rq)
1761 {
1762         if (blk_fs_request(rq))
1763                 return rq->hard_nr_sectors << 9;
1764
1765         return rq->data_len;
1766 }
1767 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_bytes);
1768
1769 /**
1770  * blk_rq_cur_bytes - Returns bytes left to complete in the current segment
1771  * @rq: the request being processed
1772  **/
1773 unsigned int blk_rq_cur_bytes(struct request *rq)
1774 {
1775         if (blk_fs_request(rq))
1776                 return rq->current_nr_sectors << 9;
1777
1778         if (rq->bio)
1779                 return rq->bio->bi_size;
1780
1781         return rq->data_len;
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_cur_bytes);
1784
1785 /**
1786  * end_queued_request - end all I/O on a queued request
1787  * @rq:         the request being processed
1788  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1789  *
1790  * Description:
1791  *     Ends all I/O on a request, and removes it from the block layer queues.
1792  *     Not suitable for normal IO completion, unless the driver still has
1793  *     the request attached to the block layer.
1794  *
1795  **/
1796 void end_queued_request(struct request *rq, int uptodate)
1797 {
1798         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1799 }
1800 EXPORT_SYMBOL(end_queued_request);
1801
1802 /**
1803  * end_dequeued_request - end all I/O on a dequeued request
1804  * @rq:         the request being processed
1805  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1806  *
1807  * Description:
1808  *     Ends all I/O on a request. The request must already have been
1809  *     dequeued using blkdev_dequeue_request(), as is normally the case
1810  *     for most drivers.
1811  *
1812  **/
1813 void end_dequeued_request(struct request *rq, int uptodate)
1814 {
1815         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1816 }
1817 EXPORT_SYMBOL(end_dequeued_request);
1818
1819
1820 /**
1821  * end_request - end I/O on the current segment of the request
1822  * @req:        the request being processed
1823  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1824  *
1825  * Description:
1826  *     Ends I/O on the current segment of a request. If that is the only
1827  *     remaining segment, the request is also completed and freed.
1828  *
1829  *     This is a remnant of how older block drivers handled IO completions.
1830  *     Modern drivers typically end IO on the full request in one go, unless
1831  *     they have a residual value to account for. For that case this function
1832  *     isn't really useful, unless the residual just happens to be the
1833  *     full current segment. In other words, don't use this function in new
1834  *     code. Either use end_request_completely(), or the
1835  *     end_that_request_chunk() (along with end_that_request_last()) for
1836  *     partial completions.
1837  *
1838  **/
1839 void end_request(struct request *req, int uptodate)
1840 {
1841         __end_request(req, uptodate, req->hard_cur_sectors << 9);
1842 }
1843 EXPORT_SYMBOL(end_request);
1844
1845 /**
1846  * blk_end_io - Generic end_io function to complete a request.
1847  * @rq:           the request being processed
1848  * @error:        0 for success, < 0 for error
1849  * @nr_bytes:     number of bytes to complete @rq
1850  * @bidi_bytes:   number of bytes to complete @rq->next_rq
1851  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1852  *                and completion of the request.
1853  *                If the callback returns non 0, this helper returns without
1854  *                completion of the request.
1855  *
1856  * Description:
1857  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1858  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1859  *
1860  * Return:
1861  *     0 - we are done with this request
1862  *     1 - this request is not freed yet, it still has pending buffers.
1863  **/
1864 static int blk_end_io(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1865                       unsigned int bidi_bytes,
1866                       int (drv_callback)(struct request *))
1867 {
1868         struct request_queue *q = rq->q;
1869         unsigned long flags = 0UL;
1870
1871         if (blk_fs_request(rq) || blk_pc_request(rq)) {
1872                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1873                         return 1;
1874
1875                 /* Bidi request must be completed as a whole */
1876                 if (blk_bidi_rq(rq) &&
1877                     __end_that_request_first(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
1878                         return 1;
1879         }
1880
1881         /* Special feature for tricky drivers */
1882         if (drv_callback && drv_callback(rq))
1883                 return 1;
1884
1885         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1886
1887         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1888         end_that_request_last(rq, error);
1889         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1890
1891         return 0;
1892 }
1893
1894 /**
1895  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1896  * @rq:       the request being processed
1897  * @error:    0 for success, < 0 for error
1898  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1899  *
1900  * Description:
1901  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1902  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1903  *
1904  * Return:
1905  *     0 - we are done with this request
1906  *     1 - still buffers pending for this request
1907  **/
1908 int blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1909 {
1910         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, NULL);
1911 }
1912 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request);
1913
1914 /**
1915  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1916  * @rq:       the request being processed
1917  * @error:    0 for success, < 0 for error
1918  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1919  *
1920  * Description:
1921  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
1922  *
1923  * Return:
1924  *     0 - we are done with this request
1925  *     1 - still buffers pending for this request
1926  **/
1927 int __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1928 {
1929         if (blk_fs_request(rq) || blk_pc_request(rq)) {
1930                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1931                         return 1;
1932         }
1933
1934         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1935
1936         end_that_request_last(rq, error);
1937
1938         return 0;
1939 }
1940 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request);
1941
1942 /**
1943  * blk_end_bidi_request - Helper function for drivers to complete bidi request.
1944  * @rq:         the bidi request being processed
1945  * @error:      0 for success, < 0 for error
1946  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
1947  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
1948  *
1949  * Description:
1950  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1951  *
1952  * Return:
1953  *     0 - we are done with this request
1954  *     1 - still buffers pending for this request
1955  **/
1956 int blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1957                          unsigned int bidi_bytes)
1958 {
1959         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes, NULL);
1960 }
1961 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_bidi_request);
1962
1963 /**
1964  * blk_end_request_callback - Special helper function for tricky drivers
1965  * @rq:           the request being processed
1966  * @error:        0 for success, < 0 for error
1967  * @nr_bytes:     number of bytes to complete
1968  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1969  *                and completion of the request.
1970  *                If the callback returns non 0, this helper returns without
1971  *                completion of the request.
1972  *
1973  * Description:
1974  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1975  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1976  *
1977  *     This special helper function is used only for existing tricky drivers.
1978  *     (e.g. cdrom_newpc_intr() of ide-cd)
1979  *     This interface will be removed when such drivers are rewritten.
1980  *     Don't use this interface in other places anymore.
1981  *
1982  * Return:
1983  *     0 - we are done with this request
1984  *     1 - this request is not freed yet.
1985  *         this request still has pending buffers or
1986  *         the driver doesn't want to finish this request yet.
1987  **/
1988 int blk_end_request_callback(struct request *rq, int error,
1989                              unsigned int nr_bytes,
1990                              int (drv_callback)(struct request *))
1991 {
1992         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, drv_callback);
1993 }
1994 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_callback);
1995
1996 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
1997                      struct bio *bio)
1998 {
1999         /* first two bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2000         rq->cmd_flags |= (bio->bi_rw & 3);
2001
2002         rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2003         rq->nr_hw_segments = bio_hw_segments(q, bio);
2004         rq->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2005         rq->hard_cur_sectors = rq->current_nr_sectors;
2006         rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors = bio_sectors(bio);
2007         rq->buffer = bio_data(bio);
2008         rq->data_len = bio->bi_size;
2009
2010         rq->bio = rq->biotail = bio;
2011
2012         if (bio->bi_bdev)
2013                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2014 }
2015
2016 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
2017 {
2018         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2019 }
2020 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2021
2022 void kblockd_flush_work(struct work_struct *work)
2023 {
2024         cancel_work_sync(work);
2025 }
2026 EXPORT_SYMBOL(kblockd_flush_work);
2027
2028 int __init blk_dev_init(void)
2029 {
2030         int i;
2031
2032         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2033         if (!kblockd_workqueue)
2034                 panic("Failed to create kblockd\n");
2035
2036         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2037                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2038
2039         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2040                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2041
2042         for_each_possible_cpu(i)
2043                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));
2044
2045         open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq);
2046         register_hotcpu_notifier(&blk_cpu_notifier);
2047
2048         return 0;
2049 }
2050