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