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