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