[PATCH] elevator: abstract out the rbtree sort handling
[safe/jmp/linux-2.6] / block / ll_rw_blk.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> -  July2000
7  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
8  */
9
10 /*
11  * This handles all read/write requests to block devices
12  */
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/backing-dev.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18 #include <linux/highmem.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/kernel_stat.h>
21 #include <linux/string.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/bootmem.h>      /* for max_pfn/max_low_pfn */
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/cpu.h>
30 #include <linux/blktrace_api.h>
31
32 /*
33  * for max sense size
34  */
35 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
36
37 static void blk_unplug_work(void *data);
38 static void blk_unplug_timeout(unsigned long data);
39 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int nr_sectors, int new_io);
40 static void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio);
41 static int __make_request(request_queue_t *q, struct bio *bio);
42
43 /*
44  * For the allocated request tables
45  */
46 static kmem_cache_t *request_cachep;
47
48 /*
49  * For queue allocation
50  */
51 static kmem_cache_t *requestq_cachep;
52
53 /*
54  * For io context allocations
55  */
56 static kmem_cache_t *iocontext_cachep;
57
58 static wait_queue_head_t congestion_wqh[2] = {
59                 __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(congestion_wqh[0]),
60                 __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(congestion_wqh[1])
61         };
62
63 /*
64  * Controlling structure to kblockd
65  */
66 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
67
68 unsigned long blk_max_low_pfn, blk_max_pfn;
69
70 EXPORT_SYMBOL(blk_max_low_pfn);
71 EXPORT_SYMBOL(blk_max_pfn);
72
73 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, blk_cpu_done);
74
75 /* Amount of time in which a process may batch requests */
76 #define BLK_BATCH_TIME  (HZ/50UL)
77
78 /* Number of requests a "batching" process may submit */
79 #define BLK_BATCH_REQ   32
80
81 /*
82  * Return the threshold (number of used requests) at which the queue is
83  * considered to be congested.  It include a little hysteresis to keep the
84  * context switch rate down.
85  */
86 static inline int queue_congestion_on_threshold(struct request_queue *q)
87 {
88         return q->nr_congestion_on;
89 }
90
91 /*
92  * The threshold at which a queue is considered to be uncongested
93  */
94 static inline int queue_congestion_off_threshold(struct request_queue *q)
95 {
96         return q->nr_congestion_off;
97 }
98
99 static void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
100 {
101         int nr;
102
103         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
104         if (nr > q->nr_requests)
105                 nr = q->nr_requests;
106         q->nr_congestion_on = nr;
107
108         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
109         if (nr < 1)
110                 nr = 1;
111         q->nr_congestion_off = nr;
112 }
113
114 /*
115  * A queue has just exitted congestion.  Note this in the global counter of
116  * congested queues, and wake up anyone who was waiting for requests to be
117  * put back.
118  */
119 static void clear_queue_congested(request_queue_t *q, int rw)
120 {
121         enum bdi_state bit;
122         wait_queue_head_t *wqh = &congestion_wqh[rw];
123
124         bit = (rw == WRITE) ? BDI_write_congested : BDI_read_congested;
125         clear_bit(bit, &q->backing_dev_info.state);
126         smp_mb__after_clear_bit();
127         if (waitqueue_active(wqh))
128                 wake_up(wqh);
129 }
130
131 /*
132  * A queue has just entered congestion.  Flag that in the queue's VM-visible
133  * state flags and increment the global gounter of congested queues.
134  */
135 static void set_queue_congested(request_queue_t *q, int rw)
136 {
137         enum bdi_state bit;
138
139         bit = (rw == WRITE) ? BDI_write_congested : BDI_read_congested;
140         set_bit(bit, &q->backing_dev_info.state);
141 }
142
143 /**
144  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
145  * @bdev:       device
146  *
147  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
148  * backing_dev_info
149  *
150  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
151  */
152 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
153 {
154         struct backing_dev_info *ret = NULL;
155         request_queue_t *q = bdev_get_queue(bdev);
156
157         if (q)
158                 ret = &q->backing_dev_info;
159         return ret;
160 }
161
162 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
163
164 void blk_queue_activity_fn(request_queue_t *q, activity_fn *fn, void *data)
165 {
166         q->activity_fn = fn;
167         q->activity_data = data;
168 }
169
170 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_activity_fn);
171
172 /**
173  * blk_queue_prep_rq - set a prepare_request function for queue
174  * @q:          queue
175  * @pfn:        prepare_request function
176  *
177  * It's possible for a queue to register a prepare_request callback which
178  * is invoked before the request is handed to the request_fn. The goal of
179  * the function is to prepare a request for I/O, it can be used to build a
180  * cdb from the request data for instance.
181  *
182  */
183 void blk_queue_prep_rq(request_queue_t *q, prep_rq_fn *pfn)
184 {
185         q->prep_rq_fn = pfn;
186 }
187
188 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_prep_rq);
189
190 /**
191  * blk_queue_merge_bvec - set a merge_bvec function for queue
192  * @q:          queue
193  * @mbfn:       merge_bvec_fn
194  *
195  * Usually queues have static limitations on the max sectors or segments that
196  * we can put in a request. Stacking drivers may have some settings that
197  * are dynamic, and thus we have to query the queue whether it is ok to
198  * add a new bio_vec to a bio at a given offset or not. If the block device
199  * has such limitations, it needs to register a merge_bvec_fn to control
200  * the size of bio's sent to it. Note that a block device *must* allow a
201  * single page to be added to an empty bio. The block device driver may want
202  * to use the bio_split() function to deal with these bio's. By default
203  * no merge_bvec_fn is defined for a queue, and only the fixed limits are
204  * honored.
205  */
206 void blk_queue_merge_bvec(request_queue_t *q, merge_bvec_fn *mbfn)
207 {
208         q->merge_bvec_fn = mbfn;
209 }
210
211 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_merge_bvec);
212
213 void blk_queue_softirq_done(request_queue_t *q, softirq_done_fn *fn)
214 {
215         q->softirq_done_fn = fn;
216 }
217
218 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_softirq_done);
219
220 /**
221  * blk_queue_make_request - define an alternate make_request function for a device
222  * @q:  the request queue for the device to be affected
223  * @mfn: the alternate make_request function
224  *
225  * Description:
226  *    The normal way for &struct bios to be passed to a device
227  *    driver is for them to be collected into requests on a request
228  *    queue, and then to allow the device driver to select requests
229  *    off that queue when it is ready.  This works well for many block
230  *    devices. However some block devices (typically virtual devices
231  *    such as md or lvm) do not benefit from the processing on the
232  *    request queue, and are served best by having the requests passed
233  *    directly to them.  This can be achieved by providing a function
234  *    to blk_queue_make_request().
235  *
236  * Caveat:
237  *    The driver that does this *must* be able to deal appropriately
238  *    with buffers in "highmemory". This can be accomplished by either calling
239  *    __bio_kmap_atomic() to get a temporary kernel mapping, or by calling
240  *    blk_queue_bounce() to create a buffer in normal memory.
241  **/
242 void blk_queue_make_request(request_queue_t * q, make_request_fn * mfn)
243 {
244         /*
245          * set defaults
246          */
247         q->nr_requests = BLKDEV_MAX_RQ;
248         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
249         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
250         q->make_request_fn = mfn;
251         q->backing_dev_info.ra_pages = (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
252         q->backing_dev_info.state = 0;
253         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
254         blk_queue_max_sectors(q, SAFE_MAX_SECTORS);
255         blk_queue_hardsect_size(q, 512);
256         blk_queue_dma_alignment(q, 511);
257         blk_queue_congestion_threshold(q);
258         q->nr_batching = BLK_BATCH_REQ;
259
260         q->unplug_thresh = 4;           /* hmm */
261         q->unplug_delay = (3 * HZ) / 1000;      /* 3 milliseconds */
262         if (q->unplug_delay == 0)
263                 q->unplug_delay = 1;
264
265         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work, q);
266
267         q->unplug_timer.function = blk_unplug_timeout;
268         q->unplug_timer.data = (unsigned long)q;
269
270         /*
271          * by default assume old behaviour and bounce for any highmem page
272          */
273         blk_queue_bounce_limit(q, BLK_BOUNCE_HIGH);
274
275         blk_queue_activity_fn(q, NULL, NULL);
276 }
277
278 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_make_request);
279
280 static inline void rq_init(request_queue_t *q, struct request *rq)
281 {
282         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
283         INIT_LIST_HEAD(&rq->donelist);
284
285         rq->errors = 0;
286         rq->rq_status = RQ_ACTIVE;
287         rq->bio = rq->biotail = NULL;
288         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
289         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
290         rq->ioprio = 0;
291         rq->buffer = NULL;
292         rq->ref_count = 1;
293         rq->q = q;
294         rq->waiting = NULL;
295         rq->special = NULL;
296         rq->data_len = 0;
297         rq->data = NULL;
298         rq->nr_phys_segments = 0;
299         rq->sense = NULL;
300         rq->end_io = NULL;
301         rq->end_io_data = NULL;
302         rq->completion_data = NULL;
303 }
304
305 /**
306  * blk_queue_ordered - does this queue support ordered writes
307  * @q:        the request queue
308  * @ordered:  one of QUEUE_ORDERED_*
309  * @prepare_flush_fn: rq setup helper for cache flush ordered writes
310  *
311  * Description:
312  *   For journalled file systems, doing ordered writes on a commit
313  *   block instead of explicitly doing wait_on_buffer (which is bad
314  *   for performance) can be a big win. Block drivers supporting this
315  *   feature should call this function and indicate so.
316  *
317  **/
318 int blk_queue_ordered(request_queue_t *q, unsigned ordered,
319                       prepare_flush_fn *prepare_flush_fn)
320 {
321         if (ordered & (QUEUE_ORDERED_PREFLUSH | QUEUE_ORDERED_POSTFLUSH) &&
322             prepare_flush_fn == NULL) {
323                 printk(KERN_ERR "blk_queue_ordered: prepare_flush_fn required\n");
324                 return -EINVAL;
325         }
326
327         if (ordered != QUEUE_ORDERED_NONE &&
328             ordered != QUEUE_ORDERED_DRAIN &&
329             ordered != QUEUE_ORDERED_DRAIN_FLUSH &&
330             ordered != QUEUE_ORDERED_DRAIN_FUA &&
331             ordered != QUEUE_ORDERED_TAG &&
332             ordered != QUEUE_ORDERED_TAG_FLUSH &&
333             ordered != QUEUE_ORDERED_TAG_FUA) {
334                 printk(KERN_ERR "blk_queue_ordered: bad value %d\n", ordered);
335                 return -EINVAL;
336         }
337
338         q->ordered = ordered;
339         q->next_ordered = ordered;
340         q->prepare_flush_fn = prepare_flush_fn;
341
342         return 0;
343 }
344
345 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_ordered);
346
347 /**
348  * blk_queue_issue_flush_fn - set function for issuing a flush
349  * @q:     the request queue
350  * @iff:   the function to be called issuing the flush
351  *
352  * Description:
353  *   If a driver supports issuing a flush command, the support is notified
354  *   to the block layer by defining it through this call.
355  *
356  **/
357 void blk_queue_issue_flush_fn(request_queue_t *q, issue_flush_fn *iff)
358 {
359         q->issue_flush_fn = iff;
360 }
361
362 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_issue_flush_fn);
363
364 /*
365  * Cache flushing for ordered writes handling
366  */
367 inline unsigned blk_ordered_cur_seq(request_queue_t *q)
368 {
369         if (!q->ordseq)
370                 return 0;
371         return 1 << ffz(q->ordseq);
372 }
373
374 unsigned blk_ordered_req_seq(struct request *rq)
375 {
376         request_queue_t *q = rq->q;
377
378         BUG_ON(q->ordseq == 0);
379
380         if (rq == &q->pre_flush_rq)
381                 return QUEUE_ORDSEQ_PREFLUSH;
382         if (rq == &q->bar_rq)
383                 return QUEUE_ORDSEQ_BAR;
384         if (rq == &q->post_flush_rq)
385                 return QUEUE_ORDSEQ_POSTFLUSH;
386
387         if ((rq->cmd_flags & REQ_ORDERED_COLOR) ==
388             (q->orig_bar_rq->cmd_flags & REQ_ORDERED_COLOR))
389                 return QUEUE_ORDSEQ_DRAIN;
390         else
391                 return QUEUE_ORDSEQ_DONE;
392 }
393
394 void blk_ordered_complete_seq(request_queue_t *q, unsigned seq, int error)
395 {
396         struct request *rq;
397         int uptodate;
398
399         if (error && !q->orderr)
400                 q->orderr = error;
401
402         BUG_ON(q->ordseq & seq);
403         q->ordseq |= seq;
404
405         if (blk_ordered_cur_seq(q) != QUEUE_ORDSEQ_DONE)
406                 return;
407
408         /*
409          * Okay, sequence complete.
410          */
411         rq = q->orig_bar_rq;
412         uptodate = q->orderr ? q->orderr : 1;
413
414         q->ordseq = 0;
415
416         end_that_request_first(rq, uptodate, rq->hard_nr_sectors);
417         end_that_request_last(rq, uptodate);
418 }
419
420 static void pre_flush_end_io(struct request *rq, int error)
421 {
422         elv_completed_request(rq->q, rq);
423         blk_ordered_complete_seq(rq->q, QUEUE_ORDSEQ_PREFLUSH, error);
424 }
425
426 static void bar_end_io(struct request *rq, int error)
427 {
428         elv_completed_request(rq->q, rq);
429         blk_ordered_complete_seq(rq->q, QUEUE_ORDSEQ_BAR, error);
430 }
431
432 static void post_flush_end_io(struct request *rq, int error)
433 {
434         elv_completed_request(rq->q, rq);
435         blk_ordered_complete_seq(rq->q, QUEUE_ORDSEQ_POSTFLUSH, error);
436 }
437
438 static void queue_flush(request_queue_t *q, unsigned which)
439 {
440         struct request *rq;
441         rq_end_io_fn *end_io;
442
443         if (which == QUEUE_ORDERED_PREFLUSH) {
444                 rq = &q->pre_flush_rq;
445                 end_io = pre_flush_end_io;
446         } else {
447                 rq = &q->post_flush_rq;
448                 end_io = post_flush_end_io;
449         }
450
451         rq->cmd_flags = REQ_HARDBARRIER;
452         rq_init(q, rq);
453         rq->elevator_private = NULL;
454         rq->rq_disk = q->bar_rq.rq_disk;
455         rq->rl = NULL;
456         rq->end_io = end_io;
457         q->prepare_flush_fn(q, rq);
458
459         elv_insert(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FRONT);
460 }
461
462 static inline struct request *start_ordered(request_queue_t *q,
463                                             struct request *rq)
464 {
465         q->bi_size = 0;
466         q->orderr = 0;
467         q->ordered = q->next_ordered;
468         q->ordseq |= QUEUE_ORDSEQ_STARTED;
469
470         /*
471          * Prep proxy barrier request.
472          */
473         blkdev_dequeue_request(rq);
474         q->orig_bar_rq = rq;
475         rq = &q->bar_rq;
476         rq->cmd_flags = 0;
477         rq_init(q, rq);
478         if (bio_data_dir(q->orig_bar_rq->bio) == WRITE)
479                 rq->cmd_flags |= REQ_RW;
480         rq->cmd_flags |= q->ordered & QUEUE_ORDERED_FUA ? REQ_FUA : 0;
481         rq->elevator_private = NULL;
482         rq->rl = NULL;
483         init_request_from_bio(rq, q->orig_bar_rq->bio);
484         rq->end_io = bar_end_io;
485
486         /*
487          * Queue ordered sequence.  As we stack them at the head, we
488          * need to queue in reverse order.  Note that we rely on that
489          * no fs request uses ELEVATOR_INSERT_FRONT and thus no fs
490          * request gets inbetween ordered sequence.
491          */
492         if (q->ordered & QUEUE_ORDERED_POSTFLUSH)
493                 queue_flush(q, QUEUE_ORDERED_POSTFLUSH);
494         else
495                 q->ordseq |= QUEUE_ORDSEQ_POSTFLUSH;
496
497         elv_insert(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FRONT);
498
499         if (q->ordered & QUEUE_ORDERED_PREFLUSH) {
500                 queue_flush(q, QUEUE_ORDERED_PREFLUSH);
501                 rq = &q->pre_flush_rq;
502         } else
503                 q->ordseq |= QUEUE_ORDSEQ_PREFLUSH;
504
505         if ((q->ordered & QUEUE_ORDERED_TAG) || q->in_flight == 0)
506                 q->ordseq |= QUEUE_ORDSEQ_DRAIN;
507         else
508                 rq = NULL;
509
510         return rq;
511 }
512
513 int blk_do_ordered(request_queue_t *q, struct request **rqp)
514 {
515         struct request *rq = *rqp;
516         int is_barrier = blk_fs_request(rq) && blk_barrier_rq(rq);
517
518         if (!q->ordseq) {
519                 if (!is_barrier)
520                         return 1;
521
522                 if (q->next_ordered != QUEUE_ORDERED_NONE) {
523                         *rqp = start_ordered(q, rq);
524                         return 1;
525                 } else {
526                         /*
527                          * This can happen when the queue switches to
528                          * ORDERED_NONE while this request is on it.
529                          */
530                         blkdev_dequeue_request(rq);
531                         end_that_request_first(rq, -EOPNOTSUPP,
532                                                rq->hard_nr_sectors);
533                         end_that_request_last(rq, -EOPNOTSUPP);
534                         *rqp = NULL;
535                         return 0;
536                 }
537         }
538
539         /*
540          * Ordered sequence in progress
541          */
542
543         /* Special requests are not subject to ordering rules. */
544         if (!blk_fs_request(rq) &&
545             rq != &q->pre_flush_rq && rq != &q->post_flush_rq)
546                 return 1;
547
548         if (q->ordered & QUEUE_ORDERED_TAG) {
549                 /* Ordered by tag.  Blocking the next barrier is enough. */
550                 if (is_barrier && rq != &q->bar_rq)
551                         *rqp = NULL;
552         } else {
553                 /* Ordered by draining.  Wait for turn. */
554                 WARN_ON(blk_ordered_req_seq(rq) < blk_ordered_cur_seq(q));
555                 if (blk_ordered_req_seq(rq) > blk_ordered_cur_seq(q))
556                         *rqp = NULL;
557         }
558
559         return 1;
560 }
561
562 static int flush_dry_bio_endio(struct bio *bio, unsigned int bytes, int error)
563 {
564         request_queue_t *q = bio->bi_private;
565         struct bio_vec *bvec;
566         int i;
567
568         /*
569          * This is dry run, restore bio_sector and size.  We'll finish
570          * this request again with the original bi_end_io after an
571          * error occurs or post flush is complete.
572          */
573         q->bi_size += bytes;
574
575         if (bio->bi_size)
576                 return 1;
577
578         /* Rewind bvec's */
579         bio->bi_idx = 0;
580         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
581                 bvec->bv_len += bvec->bv_offset;
582                 bvec->bv_offset = 0;
583         }
584
585         /* Reset bio */
586         set_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
587         bio->bi_size = q->bi_size;
588         bio->bi_sector -= (q->bi_size >> 9);
589         q->bi_size = 0;
590
591         return 0;
592 }
593
594 static inline int ordered_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
595                                     unsigned int nbytes, int error)
596 {
597         request_queue_t *q = rq->q;
598         bio_end_io_t *endio;
599         void *private;
600
601         if (&q->bar_rq != rq)
602                 return 0;
603
604         /*
605          * Okay, this is the barrier request in progress, dry finish it.
606          */
607         if (error && !q->orderr)
608                 q->orderr = error;
609
610         endio = bio->bi_end_io;
611         private = bio->bi_private;
612         bio->bi_end_io = flush_dry_bio_endio;
613         bio->bi_private = q;
614
615         bio_endio(bio, nbytes, error);
616
617         bio->bi_end_io = endio;
618         bio->bi_private = private;
619
620         return 1;
621 }
622
623 /**
624  * blk_queue_bounce_limit - set bounce buffer limit for queue
625  * @q:  the request queue for the device
626  * @dma_addr:   bus address limit
627  *
628  * Description:
629  *    Different hardware can have different requirements as to what pages
630  *    it can do I/O directly to. A low level driver can call
631  *    blk_queue_bounce_limit to have lower memory pages allocated as bounce
632  *    buffers for doing I/O to pages residing above @page.
633  **/
634 void blk_queue_bounce_limit(request_queue_t *q, u64 dma_addr)
635 {
636         unsigned long bounce_pfn = dma_addr >> PAGE_SHIFT;
637         int dma = 0;
638
639         q->bounce_gfp = GFP_NOIO;
640 #if BITS_PER_LONG == 64
641         /* Assume anything <= 4GB can be handled by IOMMU.
642            Actually some IOMMUs can handle everything, but I don't
643            know of a way to test this here. */
644         if (bounce_pfn < (min_t(u64,0xffffffff,BLK_BOUNCE_HIGH) >> PAGE_SHIFT))
645                 dma = 1;
646         q->bounce_pfn = max_low_pfn;
647 #else
648         if (bounce_pfn < blk_max_low_pfn)
649                 dma = 1;
650         q->bounce_pfn = bounce_pfn;
651 #endif
652         if (dma) {
653                 init_emergency_isa_pool();
654                 q->bounce_gfp = GFP_NOIO | GFP_DMA;
655                 q->bounce_pfn = bounce_pfn;
656         }
657 }
658
659 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_bounce_limit);
660
661 /**
662  * blk_queue_max_sectors - set max sectors for a request for this queue
663  * @q:  the request queue for the device
664  * @max_sectors:  max sectors in the usual 512b unit
665  *
666  * Description:
667  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of
668  *    received requests.
669  **/
670 void blk_queue_max_sectors(request_queue_t *q, unsigned int max_sectors)
671 {
672         if ((max_sectors << 9) < PAGE_CACHE_SIZE) {
673                 max_sectors = 1 << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9);
674                 printk("%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__, max_sectors);
675         }
676
677         if (BLK_DEF_MAX_SECTORS > max_sectors)
678                 q->max_hw_sectors = q->max_sectors = max_sectors;
679         else {
680                 q->max_sectors = BLK_DEF_MAX_SECTORS;
681                 q->max_hw_sectors = max_sectors;
682         }
683 }
684
685 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_sectors);
686
687 /**
688  * blk_queue_max_phys_segments - set max phys segments for a request for this queue
689  * @q:  the request queue for the device
690  * @max_segments:  max number of segments
691  *
692  * Description:
693  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
694  *    physical data segments in a request.  This would be the largest sized
695  *    scatter list the driver could handle.
696  **/
697 void blk_queue_max_phys_segments(request_queue_t *q, unsigned short max_segments)
698 {
699         if (!max_segments) {
700                 max_segments = 1;
701                 printk("%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__, max_segments);
702         }
703
704         q->max_phys_segments = max_segments;
705 }
706
707 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_phys_segments);
708
709 /**
710  * blk_queue_max_hw_segments - set max hw segments for a request for this queue
711  * @q:  the request queue for the device
712  * @max_segments:  max number of segments
713  *
714  * Description:
715  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
716  *    hw data segments in a request.  This would be the largest number of
717  *    address/length pairs the host adapter can actually give as once
718  *    to the device.
719  **/
720 void blk_queue_max_hw_segments(request_queue_t *q, unsigned short max_segments)
721 {
722         if (!max_segments) {
723                 max_segments = 1;
724                 printk("%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__, max_segments);
725         }
726
727         q->max_hw_segments = max_segments;
728 }
729
730 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_hw_segments);
731
732 /**
733  * blk_queue_max_segment_size - set max segment size for blk_rq_map_sg
734  * @q:  the request queue for the device
735  * @max_size:  max size of segment in bytes
736  *
737  * Description:
738  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of a
739  *    coalesced segment
740  **/
741 void blk_queue_max_segment_size(request_queue_t *q, unsigned int max_size)
742 {
743         if (max_size < PAGE_CACHE_SIZE) {
744                 max_size = PAGE_CACHE_SIZE;
745                 printk("%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__, max_size);
746         }
747
748         q->max_segment_size = max_size;
749 }
750
751 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segment_size);
752
753 /**
754  * blk_queue_hardsect_size - set hardware sector size for the queue
755  * @q:  the request queue for the device
756  * @size:  the hardware sector size, in bytes
757  *
758  * Description:
759  *   This should typically be set to the lowest possible sector size
760  *   that the hardware can operate on (possible without reverting to
761  *   even internal read-modify-write operations). Usually the default
762  *   of 512 covers most hardware.
763  **/
764 void blk_queue_hardsect_size(request_queue_t *q, unsigned short size)
765 {
766         q->hardsect_size = size;
767 }
768
769 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_hardsect_size);
770
771 /*
772  * Returns the minimum that is _not_ zero, unless both are zero.
773  */
774 #define min_not_zero(l, r) (l == 0) ? r : ((r == 0) ? l : min(l, r))
775
776 /**
777  * blk_queue_stack_limits - inherit underlying queue limits for stacked drivers
778  * @t:  the stacking driver (top)
779  * @b:  the underlying device (bottom)
780  **/
781 void blk_queue_stack_limits(request_queue_t *t, request_queue_t *b)
782 {
783         /* zero is "infinity" */
784         t->max_sectors = min_not_zero(t->max_sectors,b->max_sectors);
785         t->max_hw_sectors = min_not_zero(t->max_hw_sectors,b->max_hw_sectors);
786
787         t->max_phys_segments = min(t->max_phys_segments,b->max_phys_segments);
788         t->max_hw_segments = min(t->max_hw_segments,b->max_hw_segments);
789         t->max_segment_size = min(t->max_segment_size,b->max_segment_size);
790         t->hardsect_size = max(t->hardsect_size,b->hardsect_size);
791         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_CLUSTER, &b->queue_flags))
792                 clear_bit(QUEUE_FLAG_CLUSTER, &t->queue_flags);
793 }
794
795 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_stack_limits);
796
797 /**
798  * blk_queue_segment_boundary - set boundary rules for segment merging
799  * @q:  the request queue for the device
800  * @mask:  the memory boundary mask
801  **/
802 void blk_queue_segment_boundary(request_queue_t *q, unsigned long mask)
803 {
804         if (mask < PAGE_CACHE_SIZE - 1) {
805                 mask = PAGE_CACHE_SIZE - 1;
806                 printk("%s: set to minimum %lx\n", __FUNCTION__, mask);
807         }
808
809         q->seg_boundary_mask = mask;
810 }
811
812 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_segment_boundary);
813
814 /**
815  * blk_queue_dma_alignment - set dma length and memory alignment
816  * @q:     the request queue for the device
817  * @mask:  alignment mask
818  *
819  * description:
820  *    set required memory and length aligment for direct dma transactions.
821  *    this is used when buiding direct io requests for the queue.
822  *
823  **/
824 void blk_queue_dma_alignment(request_queue_t *q, int mask)
825 {
826         q->dma_alignment = mask;
827 }
828
829 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_dma_alignment);
830
831 /**
832  * blk_queue_find_tag - find a request by its tag and queue
833  * @q:   The request queue for the device
834  * @tag: The tag of the request
835  *
836  * Notes:
837  *    Should be used when a device returns a tag and you want to match
838  *    it with a request.
839  *
840  *    no locks need be held.
841  **/
842 struct request *blk_queue_find_tag(request_queue_t *q, int tag)
843 {
844         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
845
846         if (unlikely(bqt == NULL || tag >= bqt->real_max_depth))
847                 return NULL;
848
849         return bqt->tag_index[tag];
850 }
851
852 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_find_tag);
853
854 /**
855  * __blk_free_tags - release a given set of tag maintenance info
856  * @bqt:        the tag map to free
857  *
858  * Tries to free the specified @bqt@.  Returns true if it was
859  * actually freed and false if there are still references using it
860  */
861 static int __blk_free_tags(struct blk_queue_tag *bqt)
862 {
863         int retval;
864
865         retval = atomic_dec_and_test(&bqt->refcnt);
866         if (retval) {
867                 BUG_ON(bqt->busy);
868                 BUG_ON(!list_empty(&bqt->busy_list));
869
870                 kfree(bqt->tag_index);
871                 bqt->tag_index = NULL;
872
873                 kfree(bqt->tag_map);
874                 bqt->tag_map = NULL;
875
876                 kfree(bqt);
877
878         }
879
880         return retval;
881 }
882
883 /**
884  * __blk_queue_free_tags - release tag maintenance info
885  * @q:  the request queue for the device
886  *
887  *  Notes:
888  *    blk_cleanup_queue() will take care of calling this function, if tagging
889  *    has been used. So there's no need to call this directly.
890  **/
891 static void __blk_queue_free_tags(request_queue_t *q)
892 {
893         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
894
895         if (!bqt)
896                 return;
897
898         __blk_free_tags(bqt);
899
900         q->queue_tags = NULL;
901         q->queue_flags &= ~(1 << QUEUE_FLAG_QUEUED);
902 }
903
904
905 /**
906  * blk_free_tags - release a given set of tag maintenance info
907  * @bqt:        the tag map to free
908  *
909  * For externally managed @bqt@ frees the map.  Callers of this
910  * function must guarantee to have released all the queues that
911  * might have been using this tag map.
912  */
913 void blk_free_tags(struct blk_queue_tag *bqt)
914 {
915         if (unlikely(!__blk_free_tags(bqt)))
916                 BUG();
917 }
918 EXPORT_SYMBOL(blk_free_tags);
919
920 /**
921  * blk_queue_free_tags - release tag maintenance info
922  * @q:  the request queue for the device
923  *
924  *  Notes:
925  *      This is used to disabled tagged queuing to a device, yet leave
926  *      queue in function.
927  **/
928 void blk_queue_free_tags(request_queue_t *q)
929 {
930         clear_bit(QUEUE_FLAG_QUEUED, &q->queue_flags);
931 }
932
933 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_free_tags);
934
935 static int
936 init_tag_map(request_queue_t *q, struct blk_queue_tag *tags, int depth)
937 {
938         struct request **tag_index;
939         unsigned long *tag_map;
940         int nr_ulongs;
941
942         if (q && depth > q->nr_requests * 2) {
943                 depth = q->nr_requests * 2;
944                 printk(KERN_ERR "%s: adjusted depth to %d\n",
945                                 __FUNCTION__, depth);
946         }
947
948         tag_index = kzalloc(depth * sizeof(struct request *), GFP_ATOMIC);
949         if (!tag_index)
950                 goto fail;
951
952         nr_ulongs = ALIGN(depth, BITS_PER_LONG) / BITS_PER_LONG;
953         tag_map = kzalloc(nr_ulongs * sizeof(unsigned long), GFP_ATOMIC);
954         if (!tag_map)
955                 goto fail;
956
957         tags->real_max_depth = depth;
958         tags->max_depth = depth;
959         tags->tag_index = tag_index;
960         tags->tag_map = tag_map;
961
962         return 0;
963 fail:
964         kfree(tag_index);
965         return -ENOMEM;
966 }
967
968 static struct blk_queue_tag *__blk_queue_init_tags(struct request_queue *q,
969                                                    int depth)
970 {
971         struct blk_queue_tag *tags;
972
973         tags = kmalloc(sizeof(struct blk_queue_tag), GFP_ATOMIC);
974         if (!tags)
975                 goto fail;
976
977         if (init_tag_map(q, tags, depth))
978                 goto fail;
979
980         INIT_LIST_HEAD(&tags->busy_list);
981         tags->busy = 0;
982         atomic_set(&tags->refcnt, 1);
983         return tags;
984 fail:
985         kfree(tags);
986         return NULL;
987 }
988
989 /**
990  * blk_init_tags - initialize the tag info for an external tag map
991  * @depth:      the maximum queue depth supported
992  * @tags: the tag to use
993  **/
994 struct blk_queue_tag *blk_init_tags(int depth)
995 {
996         return __blk_queue_init_tags(NULL, depth);
997 }
998 EXPORT_SYMBOL(blk_init_tags);
999
1000 /**
1001  * blk_queue_init_tags - initialize the queue tag info
1002  * @q:  the request queue for the device
1003  * @depth:  the maximum queue depth supported
1004  * @tags: the tag to use
1005  **/
1006 int blk_queue_init_tags(request_queue_t *q, int depth,
1007                         struct blk_queue_tag *tags)
1008 {
1009         int rc;
1010
1011         BUG_ON(tags && q->queue_tags && tags != q->queue_tags);
1012
1013         if (!tags && !q->queue_tags) {
1014                 tags = __blk_queue_init_tags(q, depth);
1015
1016                 if (!tags)
1017                         goto fail;
1018         } else if (q->queue_tags) {
1019                 if ((rc = blk_queue_resize_tags(q, depth)))
1020                         return rc;
1021                 set_bit(QUEUE_FLAG_QUEUED, &q->queue_flags);
1022                 return 0;
1023         } else
1024                 atomic_inc(&tags->refcnt);
1025
1026         /*
1027          * assign it, all done
1028          */
1029         q->queue_tags = tags;
1030         q->queue_flags |= (1 << QUEUE_FLAG_QUEUED);
1031         return 0;
1032 fail:
1033         kfree(tags);
1034         return -ENOMEM;
1035 }
1036
1037 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_init_tags);
1038
1039 /**
1040  * blk_queue_resize_tags - change the queueing depth
1041  * @q:  the request queue for the device
1042  * @new_depth: the new max command queueing depth
1043  *
1044  *  Notes:
1045  *    Must be called with the queue lock held.
1046  **/
1047 int blk_queue_resize_tags(request_queue_t *q, int new_depth)
1048 {
1049         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
1050         struct request **tag_index;
1051         unsigned long *tag_map;
1052         int max_depth, nr_ulongs;
1053
1054         if (!bqt)
1055                 return -ENXIO;
1056
1057         /*
1058          * if we already have large enough real_max_depth.  just
1059          * adjust max_depth.  *NOTE* as requests with tag value
1060          * between new_depth and real_max_depth can be in-flight, tag
1061          * map can not be shrunk blindly here.
1062          */
1063         if (new_depth <= bqt->real_max_depth) {
1064                 bqt->max_depth = new_depth;
1065                 return 0;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * Currently cannot replace a shared tag map with a new
1070          * one, so error out if this is the case
1071          */
1072         if (atomic_read(&bqt->refcnt) != 1)
1073                 return -EBUSY;
1074
1075         /*
1076          * save the old state info, so we can copy it back
1077          */
1078         tag_index = bqt->tag_index;
1079         tag_map = bqt->tag_map;
1080         max_depth = bqt->real_max_depth;
1081
1082         if (init_tag_map(q, bqt, new_depth))
1083                 return -ENOMEM;
1084
1085         memcpy(bqt->tag_index, tag_index, max_depth * sizeof(struct request *));
1086         nr_ulongs = ALIGN(max_depth, BITS_PER_LONG) / BITS_PER_LONG;
1087         memcpy(bqt->tag_map, tag_map, nr_ulongs * sizeof(unsigned long));
1088
1089         kfree(tag_index);
1090         kfree(tag_map);
1091         return 0;
1092 }
1093
1094 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_resize_tags);
1095
1096 /**
1097  * blk_queue_end_tag - end tag operations for a request
1098  * @q:  the request queue for the device
1099  * @rq: the request that has completed
1100  *
1101  *  Description:
1102  *    Typically called when end_that_request_first() returns 0, meaning
1103  *    all transfers have been done for a request. It's important to call
1104  *    this function before end_that_request_last(), as that will put the
1105  *    request back on the free list thus corrupting the internal tag list.
1106  *
1107  *  Notes:
1108  *   queue lock must be held.
1109  **/
1110 void blk_queue_end_tag(request_queue_t *q, struct request *rq)
1111 {
1112         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
1113         int tag = rq->tag;
1114
1115         BUG_ON(tag == -1);
1116
1117         if (unlikely(tag >= bqt->real_max_depth))
1118                 /*
1119                  * This can happen after tag depth has been reduced.
1120                  * FIXME: how about a warning or info message here?
1121                  */
1122                 return;
1123
1124         if (unlikely(!__test_and_clear_bit(tag, bqt->tag_map))) {
1125                 printk(KERN_ERR "%s: attempt to clear non-busy tag (%d)\n",
1126                        __FUNCTION__, tag);
1127                 return;
1128         }
1129
1130         list_del_init(&rq->queuelist);
1131         rq->cmd_flags &= ~REQ_QUEUED;
1132         rq->tag = -1;
1133
1134         if (unlikely(bqt->tag_index[tag] == NULL))
1135                 printk(KERN_ERR "%s: tag %d is missing\n",
1136                        __FUNCTION__, tag);
1137
1138         bqt->tag_index[tag] = NULL;
1139         bqt->busy--;
1140 }
1141
1142 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_end_tag);
1143
1144 /**
1145  * blk_queue_start_tag - find a free tag and assign it
1146  * @q:  the request queue for the device
1147  * @rq:  the block request that needs tagging
1148  *
1149  *  Description:
1150  *    This can either be used as a stand-alone helper, or possibly be
1151  *    assigned as the queue &prep_rq_fn (in which case &struct request
1152  *    automagically gets a tag assigned). Note that this function
1153  *    assumes that any type of request can be queued! if this is not
1154  *    true for your device, you must check the request type before
1155  *    calling this function.  The request will also be removed from
1156  *    the request queue, so it's the drivers responsibility to readd
1157  *    it if it should need to be restarted for some reason.
1158  *
1159  *  Notes:
1160  *   queue lock must be held.
1161  **/
1162 int blk_queue_start_tag(request_queue_t *q, struct request *rq)
1163 {
1164         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
1165         int tag;
1166
1167         if (unlikely((rq->cmd_flags & REQ_QUEUED))) {
1168                 printk(KERN_ERR 
1169                        "%s: request %p for device [%s] already tagged %d",
1170                        __FUNCTION__, rq,
1171                        rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->tag);
1172                 BUG();
1173         }
1174
1175         tag = find_first_zero_bit(bqt->tag_map, bqt->max_depth);
1176         if (tag >= bqt->max_depth)
1177                 return 1;
1178
1179         __set_bit(tag, bqt->tag_map);
1180
1181         rq->cmd_flags |= REQ_QUEUED;
1182         rq->tag = tag;
1183         bqt->tag_index[tag] = rq;
1184         blkdev_dequeue_request(rq);
1185         list_add(&rq->queuelist, &bqt->busy_list);
1186         bqt->busy++;
1187         return 0;
1188 }
1189
1190 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_start_tag);
1191
1192 /**
1193  * blk_queue_invalidate_tags - invalidate all pending tags
1194  * @q:  the request queue for the device
1195  *
1196  *  Description:
1197  *   Hardware conditions may dictate a need to stop all pending requests.
1198  *   In this case, we will safely clear the block side of the tag queue and
1199  *   readd all requests to the request queue in the right order.
1200  *
1201  *  Notes:
1202  *   queue lock must be held.
1203  **/
1204 void blk_queue_invalidate_tags(request_queue_t *q)
1205 {
1206         struct blk_queue_tag *bqt = q->queue_tags;
1207         struct list_head *tmp, *n;
1208         struct request *rq;
1209
1210         list_for_each_safe(tmp, n, &bqt->busy_list) {
1211                 rq = list_entry_rq(tmp);
1212
1213                 if (rq->tag == -1) {
1214                         printk(KERN_ERR
1215                                "%s: bad tag found on list\n", __FUNCTION__);
1216                         list_del_init(&rq->queuelist);
1217                         rq->cmd_flags &= ~REQ_QUEUED;
1218                 } else
1219                         blk_queue_end_tag(q, rq);
1220
1221                 rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
1222                 __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_BACK, 0);
1223         }
1224 }
1225
1226 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_invalidate_tags);
1227
1228 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
1229 {
1230         int bit;
1231
1232         printk("%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
1233                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
1234                 rq->cmd_flags);
1235
1236         printk("\nsector %llu, nr/cnr %lu/%u\n", (unsigned long long)rq->sector,
1237                                                        rq->nr_sectors,
1238                                                        rq->current_nr_sectors);
1239         printk("bio %p, biotail %p, buffer %p, data %p, len %u\n", rq->bio, rq->biotail, rq->buffer, rq->data, rq->data_len);
1240
1241         if (blk_pc_request(rq)) {
1242                 printk("cdb: ");
1243                 for (bit = 0; bit < sizeof(rq->cmd); bit++)
1244                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
1245                 printk("\n");
1246         }
1247 }
1248
1249 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
1250
1251 void blk_recount_segments(request_queue_t *q, struct bio *bio)
1252 {
1253         struct bio_vec *bv, *bvprv = NULL;
1254         int i, nr_phys_segs, nr_hw_segs, seg_size, hw_seg_size, cluster;
1255         int high, highprv = 1;
1256
1257         if (unlikely(!bio->bi_io_vec))
1258                 return;
1259
1260         cluster = q->queue_flags & (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
1261         hw_seg_size = seg_size = nr_phys_segs = nr_hw_segs = 0;
1262         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
1263                 /*
1264                  * the trick here is making sure that a high page is never
1265                  * considered part of another segment, since that might
1266                  * change with the bounce page.
1267                  */
1268                 high = page_to_pfn(bv->bv_page) >= q->bounce_pfn;
1269                 if (high || highprv)
1270                         goto new_hw_segment;
1271                 if (cluster) {
1272                         if (seg_size + bv->bv_len > q->max_segment_size)
1273                                 goto new_segment;
1274                         if (!BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvprv, bv))
1275                                 goto new_segment;
1276                         if (!BIOVEC_SEG_BOUNDARY(q, bvprv, bv))
1277                                 goto new_segment;
1278                         if (BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(hw_seg_size + bv->bv_len))
1279                                 goto new_hw_segment;
1280
1281                         seg_size += bv->bv_len;
1282                         hw_seg_size += bv->bv_len;
1283                         bvprv = bv;
1284                         continue;
1285                 }
1286 new_segment:
1287                 if (BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(bvprv, bv) &&
1288                     !BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(hw_seg_size + bv->bv_len)) {
1289                         hw_seg_size += bv->bv_len;
1290                 } else {
1291 new_hw_segment:
1292                         if (hw_seg_size > bio->bi_hw_front_size)
1293                                 bio->bi_hw_front_size = hw_seg_size;
1294                         hw_seg_size = BIOVEC_VIRT_START_SIZE(bv) + bv->bv_len;
1295                         nr_hw_segs++;
1296                 }
1297
1298                 nr_phys_segs++;
1299                 bvprv = bv;
1300                 seg_size = bv->bv_len;
1301                 highprv = high;
1302         }
1303         if (hw_seg_size > bio->bi_hw_back_size)
1304                 bio->bi_hw_back_size = hw_seg_size;
1305         if (nr_hw_segs == 1 && hw_seg_size > bio->bi_hw_front_size)
1306                 bio->bi_hw_front_size = hw_seg_size;
1307         bio->bi_phys_segments = nr_phys_segs;
1308         bio->bi_hw_segments = nr_hw_segs;
1309         bio->bi_flags |= (1 << BIO_SEG_VALID);
1310 }
1311
1312
1313 static int blk_phys_contig_segment(request_queue_t *q, struct bio *bio,
1314                                    struct bio *nxt)
1315 {
1316         if (!(q->queue_flags & (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER)))
1317                 return 0;
1318
1319         if (!BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(__BVEC_END(bio), __BVEC_START(nxt)))
1320                 return 0;
1321         if (bio->bi_size + nxt->bi_size > q->max_segment_size)
1322                 return 0;
1323
1324         /*
1325          * bio and nxt are contigous in memory, check if the queue allows
1326          * these two to be merged into one
1327          */
1328         if (BIO_SEG_BOUNDARY(q, bio, nxt))
1329                 return 1;
1330
1331         return 0;
1332 }
1333
1334 static int blk_hw_contig_segment(request_queue_t *q, struct bio *bio,
1335                                  struct bio *nxt)
1336 {
1337         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
1338                 blk_recount_segments(q, bio);
1339         if (unlikely(!bio_flagged(nxt, BIO_SEG_VALID)))
1340                 blk_recount_segments(q, nxt);
1341         if (!BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(__BVEC_END(bio), __BVEC_START(nxt)) ||
1342             BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(bio->bi_hw_front_size + bio->bi_hw_back_size))
1343                 return 0;
1344         if (bio->bi_size + nxt->bi_size > q->max_segment_size)
1345                 return 0;
1346
1347         return 1;
1348 }
1349
1350 /*
1351  * map a request to scatterlist, return number of sg entries setup. Caller
1352  * must make sure sg can hold rq->nr_phys_segments entries
1353  */
1354 int blk_rq_map_sg(request_queue_t *q, struct request *rq, struct scatterlist *sg)
1355 {
1356         struct bio_vec *bvec, *bvprv;
1357         struct bio *bio;
1358         int nsegs, i, cluster;
1359
1360         nsegs = 0;
1361         cluster = q->queue_flags & (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
1362
1363         /*
1364          * for each bio in rq
1365          */
1366         bvprv = NULL;
1367         rq_for_each_bio(bio, rq) {
1368                 /*
1369                  * for each segment in bio
1370                  */
1371                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
1372                         int nbytes = bvec->bv_len;
1373
1374                         if (bvprv && cluster) {
1375                                 if (sg[nsegs - 1].length + nbytes > q->max_segment_size)
1376                                         goto new_segment;
1377
1378                                 if (!BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(bvprv, bvec))
1379                                         goto new_segment;
1380                                 if (!BIOVEC_SEG_BOUNDARY(q, bvprv, bvec))
1381                                         goto new_segment;
1382
1383                                 sg[nsegs - 1].length += nbytes;
1384                         } else {
1385 new_segment:
1386                                 memset(&sg[nsegs],0,sizeof(struct scatterlist));
1387                                 sg[nsegs].page = bvec->bv_page;
1388                                 sg[nsegs].length = nbytes;
1389                                 sg[nsegs].offset = bvec->bv_offset;
1390
1391                                 nsegs++;
1392                         }
1393                         bvprv = bvec;
1394                 } /* segments in bio */
1395         } /* bios in rq */
1396
1397         return nsegs;
1398 }
1399
1400 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_sg);
1401
1402 /*
1403  * the standard queue merge functions, can be overridden with device
1404  * specific ones if so desired
1405  */
1406
1407 static inline int ll_new_mergeable(request_queue_t *q,
1408                                    struct request *req,
1409                                    struct bio *bio)
1410 {
1411         int nr_phys_segs = bio_phys_segments(q, bio);
1412
1413         if (req->nr_phys_segments + nr_phys_segs > q->max_phys_segments) {
1414                 req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
1415                 if (req == q->last_merge)
1416                         q->last_merge = NULL;
1417                 return 0;
1418         }
1419
1420         /*
1421          * A hw segment is just getting larger, bump just the phys
1422          * counter.
1423          */
1424         req->nr_phys_segments += nr_phys_segs;
1425         return 1;
1426 }
1427
1428 static inline int ll_new_hw_segment(request_queue_t *q,
1429                                     struct request *req,
1430                                     struct bio *bio)
1431 {
1432         int nr_hw_segs = bio_hw_segments(q, bio);
1433         int nr_phys_segs = bio_phys_segments(q, bio);
1434
1435         if (req->nr_hw_segments + nr_hw_segs > q->max_hw_segments
1436             || req->nr_phys_segments + nr_phys_segs > q->max_phys_segments) {
1437                 req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
1438                 if (req == q->last_merge)
1439                         q->last_merge = NULL;
1440                 return 0;
1441         }
1442
1443         /*
1444          * This will form the start of a new hw segment.  Bump both
1445          * counters.
1446          */
1447         req->nr_hw_segments += nr_hw_segs;
1448         req->nr_phys_segments += nr_phys_segs;
1449         return 1;
1450 }
1451
1452 static int ll_back_merge_fn(request_queue_t *q, struct request *req, 
1453                             struct bio *bio)
1454 {
1455         unsigned short max_sectors;
1456         int len;
1457
1458         if (unlikely(blk_pc_request(req)))
1459                 max_sectors = q->max_hw_sectors;
1460         else
1461                 max_sectors = q->max_sectors;
1462
1463         if (req->nr_sectors + bio_sectors(bio) > max_sectors) {
1464                 req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
1465                 if (req == q->last_merge)
1466                         q->last_merge = NULL;
1467                 return 0;
1468         }
1469         if (unlikely(!bio_flagged(req->biotail, BIO_SEG_VALID)))
1470                 blk_recount_segments(q, req->biotail);
1471         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
1472                 blk_recount_segments(q, bio);
1473         len = req->biotail->bi_hw_back_size + bio->bi_hw_front_size;
1474         if (BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(__BVEC_END(req->biotail), __BVEC_START(bio)) &&
1475             !BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(len)) {
1476                 int mergeable =  ll_new_mergeable(q, req, bio);
1477
1478                 if (mergeable) {
1479                         if (req->nr_hw_segments == 1)
1480                                 req->bio->bi_hw_front_size = len;
1481                         if (bio->bi_hw_segments == 1)
1482                                 bio->bi_hw_back_size = len;
1483                 }
1484                 return mergeable;
1485         }
1486
1487         return ll_new_hw_segment(q, req, bio);
1488 }
1489
1490 static int ll_front_merge_fn(request_queue_t *q, struct request *req, 
1491                              struct bio *bio)
1492 {
1493         unsigned short max_sectors;
1494         int len;
1495
1496         if (unlikely(blk_pc_request(req)))
1497                 max_sectors = q->max_hw_sectors;
1498         else
1499                 max_sectors = q->max_sectors;
1500
1501
1502         if (req->nr_sectors + bio_sectors(bio) > max_sectors) {
1503                 req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
1504                 if (req == q->last_merge)
1505                         q->last_merge = NULL;
1506                 return 0;
1507         }
1508         len = bio->bi_hw_back_size + req->bio->bi_hw_front_size;
1509         if (unlikely(!bio_flagged(bio, BIO_SEG_VALID)))
1510                 blk_recount_segments(q, bio);
1511         if (unlikely(!bio_flagged(req->bio, BIO_SEG_VALID)))
1512                 blk_recount_segments(q, req->bio);
1513         if (BIOVEC_VIRT_MERGEABLE(__BVEC_END(bio), __BVEC_START(req->bio)) &&
1514             !BIOVEC_VIRT_OVERSIZE(len)) {
1515                 int mergeable =  ll_new_mergeable(q, req, bio);
1516
1517                 if (mergeable) {
1518                         if (bio->bi_hw_segments == 1)
1519                                 bio->bi_hw_front_size = len;
1520                         if (req->nr_hw_segments == 1)
1521                                 req->biotail->bi_hw_back_size = len;
1522                 }
1523                 return mergeable;
1524         }
1525
1526         return ll_new_hw_segment(q, req, bio);
1527 }
1528
1529 static int ll_merge_requests_fn(request_queue_t *q, struct request *req,
1530                                 struct request *next)
1531 {
1532         int total_phys_segments;
1533         int total_hw_segments;
1534
1535         /*
1536          * First check if the either of the requests are re-queued
1537          * requests.  Can't merge them if they are.
1538          */
1539         if (req->special || next->special)
1540                 return 0;
1541
1542         /*
1543          * Will it become too large?
1544          */
1545         if ((req->nr_sectors + next->nr_sectors) > q->max_sectors)
1546                 return 0;
1547
1548         total_phys_segments = req->nr_phys_segments + next->nr_phys_segments;
1549         if (blk_phys_contig_segment(q, req->biotail, next->bio))
1550                 total_phys_segments--;
1551
1552         if (total_phys_segments > q->max_phys_segments)
1553                 return 0;
1554
1555         total_hw_segments = req->nr_hw_segments + next->nr_hw_segments;
1556         if (blk_hw_contig_segment(q, req->biotail, next->bio)) {
1557                 int len = req->biotail->bi_hw_back_size + next->bio->bi_hw_front_size;
1558                 /*
1559                  * propagate the combined length to the end of the requests
1560                  */
1561                 if (req->nr_hw_segments == 1)
1562                         req->bio->bi_hw_front_size = len;
1563                 if (next->nr_hw_segments == 1)
1564                         next->biotail->bi_hw_back_size = len;
1565                 total_hw_segments--;
1566         }
1567
1568         if (total_hw_segments > q->max_hw_segments)
1569                 return 0;
1570
1571         /* Merge is OK... */
1572         req->nr_phys_segments = total_phys_segments;
1573         req->nr_hw_segments = total_hw_segments;
1574         return 1;
1575 }
1576
1577 /*
1578  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
1579  * force the transfer to start only after we have put all the requests
1580  * on the list.
1581  *
1582  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
1583  * with the queue lock held.
1584  */
1585 void blk_plug_device(request_queue_t *q)
1586 {
1587         WARN_ON(!irqs_disabled());
1588
1589         /*
1590          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
1591          * which will restart the queueing
1592          */
1593         if (blk_queue_stopped(q))
1594                 return;
1595
1596         if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags)) {
1597                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
1598                 blk_add_trace_generic(q, NULL, 0, BLK_TA_PLUG);
1599         }
1600 }
1601
1602 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
1603
1604 /*
1605  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
1606  * queue lock held and interrupts disabled.
1607  */
1608 int blk_remove_plug(request_queue_t *q)
1609 {
1610         WARN_ON(!irqs_disabled());
1611
1612         if (!test_and_clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags))
1613                 return 0;
1614
1615         del_timer(&q->unplug_timer);
1616         return 1;
1617 }
1618
1619 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
1620
1621 /*
1622  * remove the plug and let it rip..
1623  */
1624 void __generic_unplug_device(request_queue_t *q)
1625 {
1626         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
1627                 return;
1628
1629         if (!blk_remove_plug(q))
1630                 return;
1631
1632         q->request_fn(q);
1633 }
1634 EXPORT_SYMBOL(__generic_unplug_device);
1635
1636 /**
1637  * generic_unplug_device - fire a request queue
1638  * @q:    The &request_queue_t in question
1639  *
1640  * Description:
1641  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
1642  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
1643  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
1644  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
1645  *   transfers started.
1646  **/
1647 void generic_unplug_device(request_queue_t *q)
1648 {
1649         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1650         __generic_unplug_device(q);
1651         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1652 }
1653 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
1654
1655 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
1656                                    struct page *page)
1657 {
1658         request_queue_t *q = bdi->unplug_io_data;
1659
1660         /*
1661          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
1662          */
1663         if (q->unplug_fn) {
1664                 blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
1665                                         q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
1666
1667                 q->unplug_fn(q);
1668         }
1669 }
1670
1671 static void blk_unplug_work(void *data)
1672 {
1673         request_queue_t *q = data;
1674
1675         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
1676                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
1677
1678         q->unplug_fn(q);
1679 }
1680
1681 static void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
1682 {
1683         request_queue_t *q = (request_queue_t *)data;
1684
1685         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_TIMER, NULL,
1686                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
1687
1688         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
1689 }
1690
1691 /**
1692  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
1693  * @q:    The &request_queue_t in question
1694  *
1695  * Description:
1696  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
1697  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
1698  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
1699  **/
1700 void blk_start_queue(request_queue_t *q)
1701 {
1702         WARN_ON(!irqs_disabled());
1703
1704         clear_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &q->queue_flags);
1705
1706         /*
1707          * one level of recursion is ok and is much faster than kicking
1708          * the unplug handling
1709          */
1710         if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
1711                 q->request_fn(q);
1712                 clear_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags);
1713         } else {
1714                 blk_plug_device(q);
1715                 kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
1716         }
1717 }
1718
1719 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
1720
1721 /**
1722  * blk_stop_queue - stop a queue
1723  * @q:    The &request_queue_t in question
1724  *
1725  * Description:
1726  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
1727  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
1728  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
1729  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
1730  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
1731  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
1732  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
1733  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
1734  **/
1735 void blk_stop_queue(request_queue_t *q)
1736 {
1737         blk_remove_plug(q);
1738         set_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &q->queue_flags);
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
1741
1742 /**
1743  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
1744  * @q: the queue
1745  *
1746  * Description:
1747  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
1748  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
1749  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
1750  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
1751  *     the the callbacks might use. The caller must already have made sure
1752  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
1753  *     this function.
1754  *
1755  */
1756 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
1757 {
1758         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
1759         kblockd_flush();
1760 }
1761 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
1762
1763 /**
1764  * blk_run_queue - run a single device queue
1765  * @q:  The queue to run
1766  */
1767 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
1768 {
1769         unsigned long flags;
1770
1771         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1772         blk_remove_plug(q);
1773
1774         /*
1775          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
1776          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
1777          */
1778         if (!elv_queue_empty(q)) {
1779                 if (!test_and_set_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
1780                         q->request_fn(q);
1781                         clear_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags);
1782                 } else {
1783                         blk_plug_device(q);
1784                         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
1785                 }
1786         }
1787
1788         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
1791
1792 /**
1793  * blk_cleanup_queue: - release a &request_queue_t when it is no longer needed
1794  * @kobj:    the kobj belonging of the request queue to be released
1795  *
1796  * Description:
1797  *     blk_cleanup_queue is the pair to blk_init_queue() or
1798  *     blk_queue_make_request().  It should be called when a request queue is
1799  *     being released; typically when a block device is being de-registered.
1800  *     Currently, its primary task it to free all the &struct request
1801  *     structures that were allocated to the queue and the queue itself.
1802  *
1803  * Caveat:
1804  *     Hopefully the low level driver will have finished any
1805  *     outstanding requests first...
1806  **/
1807 static void blk_release_queue(struct kobject *kobj)
1808 {
1809         request_queue_t *q = container_of(kobj, struct request_queue, kobj);
1810         struct request_list *rl = &q->rq;
1811
1812         blk_sync_queue(q);
1813
1814         if (rl->rq_pool)
1815                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
1816
1817         if (q->queue_tags)
1818                 __blk_queue_free_tags(q);
1819
1820         blk_trace_shutdown(q);
1821
1822         kmem_cache_free(requestq_cachep, q);
1823 }
1824
1825 void blk_put_queue(request_queue_t *q)
1826 {
1827         kobject_put(&q->kobj);
1828 }
1829 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
1830
1831 void blk_cleanup_queue(request_queue_t * q)
1832 {
1833         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
1834         set_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags);
1835         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1836
1837         if (q->elevator)
1838                 elevator_exit(q->elevator);
1839
1840         blk_put_queue(q);
1841 }
1842
1843 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
1844
1845 static int blk_init_free_list(request_queue_t *q)
1846 {
1847         struct request_list *rl = &q->rq;
1848
1849         rl->count[READ] = rl->count[WRITE] = 0;
1850         rl->starved[READ] = rl->starved[WRITE] = 0;
1851         rl->elvpriv = 0;
1852         init_waitqueue_head(&rl->wait[READ]);
1853         init_waitqueue_head(&rl->wait[WRITE]);
1854
1855         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
1856                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
1857
1858         if (!rl->rq_pool)
1859                 return -ENOMEM;
1860
1861         return 0;
1862 }
1863
1864 request_queue_t *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
1865 {
1866         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
1867 }
1868 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
1869
1870 static struct kobj_type queue_ktype;
1871
1872 request_queue_t *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
1873 {
1874         request_queue_t *q;
1875
1876         q = kmem_cache_alloc_node(requestq_cachep, gfp_mask, node_id);
1877         if (!q)
1878                 return NULL;
1879
1880         memset(q, 0, sizeof(*q));
1881         init_timer(&q->unplug_timer);
1882
1883         snprintf(q->kobj.name, KOBJ_NAME_LEN, "%s", "queue");
1884         q->kobj.ktype = &queue_ktype;
1885         kobject_init(&q->kobj);
1886
1887         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
1888         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
1889
1890         mutex_init(&q->sysfs_lock);
1891
1892         return q;
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
1895
1896 /**
1897  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
1898  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
1899  *        placed on the queue.
1900  * @lock: Request queue spin lock
1901  *
1902  * Description:
1903  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
1904  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
1905  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
1906  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
1907  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
1908  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
1909  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
1910  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
1911  *
1912  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
1913  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
1914  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
1915  *    get dealt with eventually.
1916  *
1917  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
1918  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
1919  *    disabling is needed for it.
1920  *
1921  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or NULL if
1922  *    it didn't succeed.
1923  *
1924  * Note:
1925  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
1926  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
1927  **/
1928
1929 request_queue_t *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
1930 {
1931         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
1932 }
1933 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
1934
1935 request_queue_t *
1936 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
1937 {
1938         request_queue_t *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
1939
1940         if (!q)
1941                 return NULL;
1942
1943         q->node = node_id;
1944         if (blk_init_free_list(q)) {
1945                 kmem_cache_free(requestq_cachep, q);
1946                 return NULL;
1947         }
1948
1949         /*
1950          * if caller didn't supply a lock, they get per-queue locking with
1951          * our embedded lock
1952          */
1953         if (!lock) {
1954                 spin_lock_init(&q->__queue_lock);
1955                 lock = &q->__queue_lock;
1956         }
1957
1958         q->request_fn           = rfn;
1959         q->back_merge_fn        = ll_back_merge_fn;
1960         q->front_merge_fn       = ll_front_merge_fn;
1961         q->merge_requests_fn    = ll_merge_requests_fn;
1962         q->prep_rq_fn           = NULL;
1963         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
1964         q->queue_flags          = (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
1965         q->queue_lock           = lock;
1966
1967         blk_queue_segment_boundary(q, 0xffffffff);
1968
1969         blk_queue_make_request(q, __make_request);
1970         blk_queue_max_segment_size(q, MAX_SEGMENT_SIZE);
1971
1972         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
1973         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
1974
1975         /*
1976          * all done
1977          */
1978         if (!elevator_init(q, NULL)) {
1979                 blk_queue_congestion_threshold(q);
1980                 return q;
1981         }
1982
1983         blk_put_queue(q);
1984         return NULL;
1985 }
1986 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
1987
1988 int blk_get_queue(request_queue_t *q)
1989 {
1990         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
1991                 kobject_get(&q->kobj);
1992                 return 0;
1993         }
1994
1995         return 1;
1996 }
1997
1998 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
1999
2000 static inline void blk_free_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
2001 {
2002         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
2003                 elv_put_request(q, rq);
2004         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
2005 }
2006
2007 static inline struct request *
2008 blk_alloc_request(request_queue_t *q, int rw, struct bio *bio,
2009                   int priv, gfp_t gfp_mask)
2010 {
2011         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
2012
2013         if (!rq)
2014                 return NULL;
2015
2016         /*
2017          * first three bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw,
2018          * see bio.h and blkdev.h
2019          */
2020         rq->cmd_flags = rw;
2021
2022         if (priv) {
2023                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask))) {
2024                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
2025                         return NULL;
2026                 }
2027                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
2028         }
2029
2030         return rq;
2031 }
2032
2033 /*
2034  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
2035  * should be given priority access to a request.
2036  */
2037 static inline int ioc_batching(request_queue_t *q, struct io_context *ioc)
2038 {
2039         if (!ioc)
2040                 return 0;
2041
2042         /*
2043          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
2044          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
2045          * lose wakeups.
2046          */
2047         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
2048                 (ioc->nr_batch_requests > 0
2049                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
2050 }
2051
2052 /*
2053  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
2054  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
2055  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
2056  * a nice run.
2057  */
2058 static void ioc_set_batching(request_queue_t *q, struct io_context *ioc)
2059 {
2060         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
2061                 return;
2062
2063         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
2064         ioc->last_waited = jiffies;
2065 }
2066
2067 static void __freed_request(request_queue_t *q, int rw)
2068 {
2069         struct request_list *rl = &q->rq;
2070
2071         if (rl->count[rw] < queue_congestion_off_threshold(q))
2072                 clear_queue_congested(q, rw);
2073
2074         if (rl->count[rw] + 1 <= q->nr_requests) {
2075                 if (waitqueue_active(&rl->wait[rw]))
2076                         wake_up(&rl->wait[rw]);
2077
2078                 blk_clear_queue_full(q, rw);
2079         }
2080 }
2081
2082 /*
2083  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
2084  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
2085  */
2086 static void freed_request(request_queue_t *q, int rw, int priv)
2087 {
2088         struct request_list *rl = &q->rq;
2089
2090         rl->count[rw]--;
2091         if (priv)
2092                 rl->elvpriv--;
2093
2094         __freed_request(q, rw);
2095
2096         if (unlikely(rl->starved[rw ^ 1]))
2097                 __freed_request(q, rw ^ 1);
2098 }
2099
2100 #define blkdev_free_rq(list) list_entry((list)->next, struct request, queuelist)
2101 /*
2102  * Get a free request, queue_lock must be held.
2103  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
2104  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
2105  */
2106 static struct request *get_request(request_queue_t *q, int rw, struct bio *bio,
2107                                    gfp_t gfp_mask)
2108 {
2109         struct request *rq = NULL;
2110         struct request_list *rl = &q->rq;
2111         struct io_context *ioc = NULL;
2112         int may_queue, priv;
2113
2114         may_queue = elv_may_queue(q, rw, bio);
2115         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
2116                 goto rq_starved;
2117
2118         if (rl->count[rw]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
2119                 if (rl->count[rw]+1 >= q->nr_requests) {
2120                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC);
2121                         /*
2122                          * The queue will fill after this allocation, so set
2123                          * it as full, and mark this process as "batching".
2124                          * This process will be allowed to complete a batch of
2125                          * requests, others will be blocked.
2126                          */
2127                         if (!blk_queue_full(q, rw)) {
2128                                 ioc_set_batching(q, ioc);
2129                                 blk_set_queue_full(q, rw);
2130                         } else {
2131                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
2132                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
2133                                         /*
2134                                          * The queue is full and the allocating
2135                                          * process is not a "batcher", and not
2136                                          * exempted by the IO scheduler
2137                                          */
2138                                         goto out;
2139                                 }
2140                         }
2141                 }
2142                 set_queue_congested(q, rw);
2143         }
2144
2145         /*
2146          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
2147          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
2148          * allocated with any setting of ->nr_requests
2149          */
2150         if (rl->count[rw] >= (3 * q->nr_requests / 2))
2151                 goto out;
2152
2153         rl->count[rw]++;
2154         rl->starved[rw] = 0;
2155
2156         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
2157         if (priv)
2158                 rl->elvpriv++;
2159
2160         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2161
2162         rq = blk_alloc_request(q, rw, bio, priv, gfp_mask);
2163         if (unlikely(!rq)) {
2164                 /*
2165                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
2166                  * we might have messed up.
2167                  *
2168                  * Allocating task should really be put onto the front of the
2169                  * wait queue, but this is pretty rare.
2170                  */
2171                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
2172                 freed_request(q, rw, priv);
2173
2174                 /*
2175                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
2176                  * requests for this direction was pending, mark us starved
2177                  * so that freeing of a request in the other direction will
2178                  * notice us. another possible fix would be to split the
2179                  * rq mempool into READ and WRITE
2180                  */
2181 rq_starved:
2182                 if (unlikely(rl->count[rw] == 0))
2183                         rl->starved[rw] = 1;
2184
2185                 goto out;
2186         }
2187
2188         /*
2189          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
2190          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
2191          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
2192          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
2193          */
2194         if (ioc_batching(q, ioc))
2195                 ioc->nr_batch_requests--;
2196         
2197         rq_init(q, rq);
2198         rq->rl = rl;
2199
2200         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_GETRQ);
2201 out:
2202         return rq;
2203 }
2204
2205 /*
2206  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
2207  * requests to become available.
2208  *
2209  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
2210  */
2211 static struct request *get_request_wait(request_queue_t *q, int rw,
2212                                         struct bio *bio)
2213 {
2214         struct request *rq;
2215
2216         rq = get_request(q, rw, bio, GFP_NOIO);
2217         while (!rq) {
2218                 DEFINE_WAIT(wait);
2219                 struct request_list *rl = &q->rq;
2220
2221                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[rw], &wait,
2222                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2223
2224                 rq = get_request(q, rw, bio, GFP_NOIO);
2225
2226                 if (!rq) {
2227                         struct io_context *ioc;
2228
2229                         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_SLEEPRQ);
2230
2231                         __generic_unplug_device(q);
2232                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2233                         io_schedule();
2234
2235                         /*
2236                          * After sleeping, we become a "batching" process and
2237                          * will be able to allocate at least one request, and
2238                          * up to a big batch of them for a small period time.
2239                          * See ioc_batching, ioc_set_batching
2240                          */
2241                         ioc = current_io_context(GFP_NOIO);
2242                         ioc_set_batching(q, ioc);
2243
2244                         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2245                 }
2246                 finish_wait(&rl->wait[rw], &wait);
2247         }
2248
2249         return rq;
2250 }
2251
2252 struct request *blk_get_request(request_queue_t *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
2253 {
2254         struct request *rq;
2255
2256         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
2257
2258         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2259         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
2260                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
2261         } else {
2262                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
2263                 if (!rq)
2264                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2265         }
2266         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
2267
2268         return rq;
2269 }
2270 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
2271
2272 /**
2273  * blk_requeue_request - put a request back on queue
2274  * @q:          request queue where request should be inserted
2275  * @rq:         request to be inserted
2276  *
2277  * Description:
2278  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
2279  *    more, when that condition happens we need to put the request back
2280  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
2281  */
2282 void blk_requeue_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
2283 {
2284         blk_add_trace_rq(q, rq, BLK_TA_REQUEUE);
2285
2286         if (blk_rq_tagged(rq))
2287                 blk_queue_end_tag(q, rq);
2288
2289         elv_requeue_request(q, rq);
2290 }
2291
2292 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
2293
2294 /**
2295  * blk_insert_request - insert a special request in to a request queue
2296  * @q:          request queue where request should be inserted
2297  * @rq:         request to be inserted
2298  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
2299  * @data:       private data
2300  *
2301  * Description:
2302  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
2303  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
2304  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
2305  *    REQ_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them be
2306  *    scheduled for actual execution by the request queue.
2307  *
2308  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
2309  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
2310  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
2311  *    host that is unable to accept a particular command.
2312  */
2313 void blk_insert_request(request_queue_t *q, struct request *rq,
2314                         int at_head, void *data)
2315 {
2316         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
2317         unsigned long flags;
2318
2319         /*
2320          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
2321          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
2322          * barrier
2323          */
2324         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
2325         rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
2326
2327         rq->special = data;
2328
2329         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2330
2331         /*
2332          * If command is tagged, release the tag
2333          */
2334         if (blk_rq_tagged(rq))
2335                 blk_queue_end_tag(q, rq);
2336
2337         drive_stat_acct(rq, rq->nr_sectors, 1);
2338         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
2339
2340         if (blk_queue_plugged(q))
2341                 __generic_unplug_device(q);
2342         else
2343                 q->request_fn(q);
2344         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2345 }
2346
2347 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
2348
2349 /**
2350  * blk_rq_map_user - map user data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
2351  * @q:          request queue where request should be inserted
2352  * @rq:         request structure to fill
2353  * @ubuf:       the user buffer
2354  * @len:        length of user data
2355  *
2356  * Description:
2357  *    Data will be mapped directly for zero copy io, if possible. Otherwise
2358  *    a kernel bounce buffer is used.
2359  *
2360  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of io, while
2361  *    still in process context.
2362  *
2363  *    Note: The mapped bio may need to be bounced through blk_queue_bounce()
2364  *    before being submitted to the device, as pages mapped may be out of
2365  *    reach. It's the callers responsibility to make sure this happens. The
2366  *    original bio must be passed back in to blk_rq_unmap_user() for proper
2367  *    unmapping.
2368  */
2369 int blk_rq_map_user(request_queue_t *q, struct request *rq, void __user *ubuf,
2370                     unsigned int len)
2371 {
2372         unsigned long uaddr;
2373         struct bio *bio;
2374         int reading;
2375
2376         if (len > (q->max_hw_sectors << 9))
2377                 return -EINVAL;
2378         if (!len || !ubuf)
2379                 return -EINVAL;
2380
2381         reading = rq_data_dir(rq) == READ;
2382
2383         /*
2384          * if alignment requirement is satisfied, map in user pages for
2385          * direct dma. else, set up kernel bounce buffers
2386          */
2387         uaddr = (unsigned long) ubuf;
2388         if (!(uaddr & queue_dma_alignment(q)) && !(len & queue_dma_alignment(q)))
2389                 bio = bio_map_user(q, NULL, uaddr, len, reading);
2390         else
2391                 bio = bio_copy_user(q, uaddr, len, reading);
2392
2393         if (!IS_ERR(bio)) {
2394                 rq->bio = rq->biotail = bio;
2395                 blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
2396
2397                 rq->buffer = rq->data = NULL;
2398                 rq->data_len = len;
2399                 return 0;
2400         }
2401
2402         /*
2403          * bio is the err-ptr
2404          */
2405         return PTR_ERR(bio);
2406 }
2407
2408 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_user);
2409
2410 /**
2411  * blk_rq_map_user_iov - map user data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
2412  * @q:          request queue where request should be inserted
2413  * @rq:         request to map data to
2414  * @iov:        pointer to the iovec
2415  * @iov_count:  number of elements in the iovec
2416  *
2417  * Description:
2418  *    Data will be mapped directly for zero copy io, if possible. Otherwise
2419  *    a kernel bounce buffer is used.
2420  *
2421  *    A matching blk_rq_unmap_user() must be issued at the end of io, while
2422  *    still in process context.
2423  *
2424  *    Note: The mapped bio may need to be bounced through blk_queue_bounce()
2425  *    before being submitted to the device, as pages mapped may be out of
2426  *    reach. It's the callers responsibility to make sure this happens. The
2427  *    original bio must be passed back in to blk_rq_unmap_user() for proper
2428  *    unmapping.
2429  */
2430 int blk_rq_map_user_iov(request_queue_t *q, struct request *rq,
2431                         struct sg_iovec *iov, int iov_count)
2432 {
2433         struct bio *bio;
2434
2435         if (!iov || iov_count <= 0)
2436                 return -EINVAL;
2437
2438         /* we don't allow misaligned data like bio_map_user() does.  If the
2439          * user is using sg, they're expected to know the alignment constraints
2440          * and respect them accordingly */
2441         bio = bio_map_user_iov(q, NULL, iov, iov_count, rq_data_dir(rq)== READ);
2442         if (IS_ERR(bio))
2443                 return PTR_ERR(bio);
2444
2445         rq->bio = rq->biotail = bio;
2446         blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
2447         rq->buffer = rq->data = NULL;
2448         rq->data_len = bio->bi_size;
2449         return 0;
2450 }
2451
2452 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_user_iov);
2453
2454 /**
2455  * blk_rq_unmap_user - unmap a request with user data
2456  * @bio:        bio to be unmapped
2457  * @ulen:       length of user buffer
2458  *
2459  * Description:
2460  *    Unmap a bio previously mapped by blk_rq_map_user().
2461  */
2462 int blk_rq_unmap_user(struct bio *bio, unsigned int ulen)
2463 {
2464         int ret = 0;
2465
2466         if (bio) {
2467                 if (bio_flagged(bio, BIO_USER_MAPPED))
2468                         bio_unmap_user(bio);
2469                 else
2470                         ret = bio_uncopy_user(bio);
2471         }
2472
2473         return 0;
2474 }
2475
2476 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_unmap_user);
2477
2478 /**
2479  * blk_rq_map_kern - map kernel data to a request, for REQ_BLOCK_PC usage
2480  * @q:          request queue where request should be inserted
2481  * @rq:         request to fill
2482  * @kbuf:       the kernel buffer
2483  * @len:        length of user data
2484  * @gfp_mask:   memory allocation flags
2485  */
2486 int blk_rq_map_kern(request_queue_t *q, struct request *rq, void *kbuf,
2487                     unsigned int len, gfp_t gfp_mask)
2488 {
2489         struct bio *bio;
2490
2491         if (len > (q->max_hw_sectors << 9))
2492                 return -EINVAL;
2493         if (!len || !kbuf)
2494                 return -EINVAL;
2495
2496         bio = bio_map_kern(q, kbuf, len, gfp_mask);
2497         if (IS_ERR(bio))
2498                 return PTR_ERR(bio);
2499
2500         if (rq_data_dir(rq) == WRITE)
2501                 bio->bi_rw |= (1 << BIO_RW);
2502
2503         rq->bio = rq->biotail = bio;
2504         blk_rq_bio_prep(q, rq, bio);
2505
2506         rq->buffer = rq->data = NULL;
2507         rq->data_len = len;
2508         return 0;
2509 }
2510
2511 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_kern);
2512
2513 /**
2514  * blk_execute_rq_nowait - insert a request into queue for execution
2515  * @q:          queue to insert the request in
2516  * @bd_disk:    matching gendisk
2517  * @rq:         request to insert
2518  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
2519  * @done:       I/O completion handler
2520  *
2521  * Description:
2522  *    Insert a fully prepared request at the back of the io scheduler queue
2523  *    for execution.  Don't wait for completion.
2524  */
2525 void blk_execute_rq_nowait(request_queue_t *q, struct gendisk *bd_disk,
2526                            struct request *rq, int at_head,
2527                            rq_end_io_fn *done)
2528 {
2529         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
2530
2531         rq->rq_disk = bd_disk;
2532         rq->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
2533         rq->end_io = done;
2534         WARN_ON(irqs_disabled());
2535         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2536         __elv_add_request(q, rq, where, 1);
2537         __generic_unplug_device(q);
2538         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
2539 }
2540 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_execute_rq_nowait);
2541
2542 /**
2543  * blk_execute_rq - insert a request into queue for execution
2544  * @q:          queue to insert the request in
2545  * @bd_disk:    matching gendisk
2546  * @rq:         request to insert
2547  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
2548  *
2549  * Description:
2550  *    Insert a fully prepared request at the back of the io scheduler queue
2551  *    for execution and wait for completion.
2552  */
2553 int blk_execute_rq(request_queue_t *q, struct gendisk *bd_disk,
2554                    struct request *rq, int at_head)
2555 {
2556         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(wait);
2557         char sense[SCSI_SENSE_BUFFERSIZE];
2558         int err = 0;
2559
2560         /*
2561          * we need an extra reference to the request, so we can look at
2562          * it after io completion
2563          */
2564         rq->ref_count++;
2565
2566         if (!rq->sense) {
2567                 memset(sense, 0, sizeof(sense));
2568                 rq->sense = sense;
2569                 rq->sense_len = 0;
2570         }
2571
2572         rq->waiting = &wait;
2573         blk_execute_rq_nowait(q, bd_disk, rq, at_head, blk_end_sync_rq);
2574         wait_for_completion(&wait);
2575         rq->waiting = NULL;
2576
2577         if (rq->errors)
2578                 err = -EIO;
2579
2580         return err;
2581 }
2582
2583 EXPORT_SYMBOL(blk_execute_rq);
2584
2585 /**
2586  * blkdev_issue_flush - queue a flush
2587  * @bdev:       blockdev to issue flush for
2588  * @error_sector:       error sector
2589  *
2590  * Description:
2591  *    Issue a flush for the block device in question. Caller can supply
2592  *    room for storing the error offset in case of a flush error, if they
2593  *    wish to.  Caller must run wait_for_completion() on its own.
2594  */
2595 int blkdev_issue_flush(struct block_device *bdev, sector_t *error_sector)
2596 {
2597         request_queue_t *q;
2598
2599         if (bdev->bd_disk == NULL)
2600                 return -ENXIO;
2601
2602         q = bdev_get_queue(bdev);
2603         if (!q)
2604                 return -ENXIO;
2605         if (!q->issue_flush_fn)
2606                 return -EOPNOTSUPP;
2607
2608         return q->issue_flush_fn(q, bdev->bd_disk, error_sector);
2609 }
2610
2611 EXPORT_SYMBOL(blkdev_issue_flush);
2612
2613 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int nr_sectors, int new_io)
2614 {
2615         int rw = rq_data_dir(rq);
2616
2617         if (!blk_fs_request(rq) || !rq->rq_disk)
2618                 return;
2619
2620         if (!new_io) {
2621                 __disk_stat_inc(rq->rq_disk, merges[rw]);
2622         } else {
2623                 disk_round_stats(rq->rq_disk);
2624                 rq->rq_disk->in_flight++;
2625         }
2626 }
2627
2628 /*
2629  * add-request adds a request to the linked list.
2630  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
2631  * request queue list.
2632  */
2633 static inline void add_request(request_queue_t * q, struct request * req)
2634 {
2635         drive_stat_acct(req, req->nr_sectors, 1);
2636
2637         if (q->activity_fn)
2638                 q->activity_fn(q->activity_data, rq_data_dir(req));
2639
2640         /*
2641          * elevator indicated where it wants this request to be
2642          * inserted at elevator_merge time
2643          */
2644         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
2645 }
2646  
2647 /*
2648  * disk_round_stats()   - Round off the performance stats on a struct
2649  * disk_stats.
2650  *
2651  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
2652  * by observing the current state of the queue length and the amount of
2653  * time it has been in this state for.
2654  *
2655  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
2656  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
2657  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
2658  * function to do a round-off before returning the results when reading
2659  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
2660  * the current jiffies and restarts the counters again.
2661  */
2662 void disk_round_stats(struct gendisk *disk)
2663 {
2664         unsigned long now = jiffies;
2665
2666         if (now == disk->stamp)
2667                 return;
2668
2669         if (disk->in_flight) {
2670                 __disk_stat_add(disk, time_in_queue,
2671                                 disk->in_flight * (now - disk->stamp));
2672                 __disk_stat_add(disk, io_ticks, (now - disk->stamp));
2673         }
2674         disk->stamp = now;
2675 }
2676
2677 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_round_stats);
2678
2679 /*
2680  * queue lock must be held
2681  */
2682 void __blk_put_request(request_queue_t *q, struct request *req)
2683 {
2684         struct request_list *rl = req->rl;
2685
2686         if (unlikely(!q))
2687                 return;
2688         if (unlikely(--req->ref_count))
2689                 return;
2690
2691         elv_completed_request(q, req);
2692
2693         req->rq_status = RQ_INACTIVE;
2694         req->rl = NULL;
2695
2696         /*
2697          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
2698          * it didn't come out of our reserved rq pools
2699          */
2700         if (rl) {
2701                 int rw = rq_data_dir(req);
2702                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
2703
2704                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
2705                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
2706
2707                 blk_free_request(q, req);
2708                 freed_request(q, rw, priv);
2709         }
2710 }
2711
2712 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
2713
2714 void blk_put_request(struct request *req)
2715 {
2716         unsigned long flags;
2717         request_queue_t *q = req->q;
2718
2719         /*
2720          * Gee, IDE calls in w/ NULL q.  Fix IDE and remove the
2721          * following if (q) test.
2722          */
2723         if (q) {
2724                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2725                 __blk_put_request(q, req);
2726                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2727         }
2728 }
2729
2730 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
2731
2732 /**
2733  * blk_end_sync_rq - executes a completion event on a request
2734  * @rq: request to complete
2735  * @error: end io status of the request
2736  */
2737 void blk_end_sync_rq(struct request *rq, int error)
2738 {
2739         struct completion *waiting = rq->waiting;
2740
2741         rq->waiting = NULL;
2742         __blk_put_request(rq->q, rq);
2743
2744         /*
2745          * complete last, if this is a stack request the process (and thus
2746          * the rq pointer) could be invalid right after this complete()
2747          */
2748         complete(waiting);
2749 }
2750 EXPORT_SYMBOL(blk_end_sync_rq);
2751
2752 /**
2753  * blk_congestion_wait - wait for a queue to become uncongested
2754  * @rw: READ or WRITE
2755  * @timeout: timeout in jiffies
2756  *
2757  * Waits for up to @timeout jiffies for a queue (any queue) to exit congestion.
2758  * If no queues are congested then just wait for the next request to be
2759  * returned.
2760  */
2761 long blk_congestion_wait(int rw, long timeout)
2762 {
2763         long ret;
2764         DEFINE_WAIT(wait);
2765         wait_queue_head_t *wqh = &congestion_wqh[rw];
2766
2767         prepare_to_wait(wqh, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2768         ret = io_schedule_timeout(timeout);
2769         finish_wait(wqh, &wait);
2770         return ret;
2771 }
2772
2773 EXPORT_SYMBOL(blk_congestion_wait);
2774
2775 /**
2776  * blk_congestion_end - wake up sleepers on a congestion queue
2777  * @rw: READ or WRITE
2778  */
2779 void blk_congestion_end(int rw)
2780 {
2781         wait_queue_head_t *wqh = &congestion_wqh[rw];
2782
2783         if (waitqueue_active(wqh))
2784                 wake_up(wqh);
2785 }
2786
2787 /*
2788  * Has to be called with the request spinlock acquired
2789  */
2790 static int attempt_merge(request_queue_t *q, struct request *req,
2791                           struct request *next)
2792 {
2793         if (!rq_mergeable(req) || !rq_mergeable(next))
2794                 return 0;
2795
2796         /*
2797          * not contiguous
2798          */
2799         if (req->sector + req->nr_sectors != next->sector)
2800                 return 0;
2801
2802         if (rq_data_dir(req) != rq_data_dir(next)
2803             || req->rq_disk != next->rq_disk
2804             || next->waiting || next->special)
2805                 return 0;
2806
2807         /*
2808          * If we are allowed to merge, then append bio list
2809          * from next to rq and release next. merge_requests_fn
2810          * will have updated segment counts, update sector
2811          * counts here.
2812          */
2813         if (!q->merge_requests_fn(q, req, next))
2814                 return 0;
2815
2816         /*
2817          * At this point we have either done a back merge
2818          * or front merge. We need the smaller start_time of
2819          * the merged requests to be the current request
2820          * for accounting purposes.
2821          */
2822         if (time_after(req->start_time, next->start_time))
2823                 req->start_time = next->start_time;
2824
2825         req->biotail->bi_next = next->bio;
2826         req->biotail = next->biotail;
2827
2828         req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += next->hard_nr_sectors;
2829
2830         elv_merge_requests(q, req, next);
2831
2832         if (req->rq_disk) {
2833                 disk_round_stats(req->rq_disk);
2834                 req->rq_disk->in_flight--;
2835         }
2836
2837         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, next->ioprio);
2838
2839         __blk_put_request(q, next);
2840         return 1;
2841 }
2842
2843 static inline int attempt_back_merge(request_queue_t *q, struct request *rq)
2844 {
2845         struct request *next = elv_latter_request(q, rq);
2846
2847         if (next)
2848                 return attempt_merge(q, rq, next);
2849
2850         return 0;
2851 }
2852
2853 static inline int attempt_front_merge(request_queue_t *q, struct request *rq)
2854 {
2855         struct request *prev = elv_former_request(q, rq);
2856
2857         if (prev)
2858                 return attempt_merge(q, prev, rq);
2859
2860         return 0;
2861 }
2862
2863 static void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
2864 {
2865         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
2866
2867         /*
2868          * inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit FAILFAST)
2869          */
2870         if (bio_rw_ahead(bio) || bio_failfast(bio))
2871                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST;
2872
2873         /*
2874          * REQ_BARRIER implies no merging, but lets make it explicit
2875          */
2876         if (unlikely(bio_barrier(bio)))
2877                 req->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | REQ_NOMERGE);
2878
2879         if (bio_sync(bio))
2880                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
2881
2882         req->errors = 0;
2883         req->hard_sector = req->sector = bio->bi_sector;
2884         req->hard_nr_sectors = req->nr_sectors = bio_sectors(bio);
2885         req->current_nr_sectors = req->hard_cur_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2886         req->nr_phys_segments = bio_phys_segments(req->q, bio);
2887         req->nr_hw_segments = bio_hw_segments(req->q, bio);
2888         req->buffer = bio_data(bio);    /* see ->buffer comment above */
2889         req->waiting = NULL;
2890         req->bio = req->biotail = bio;
2891         req->ioprio = bio_prio(bio);
2892         req->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2893         req->start_time = jiffies;
2894 }
2895
2896 static int __make_request(request_queue_t *q, struct bio *bio)
2897 {
2898         struct request *req;
2899         int el_ret, rw, nr_sectors, cur_nr_sectors, barrier, err, sync;
2900         unsigned short prio;
2901         sector_t sector;
2902
2903         sector = bio->bi_sector;
2904         nr_sectors = bio_sectors(bio);
2905         cur_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2906         prio = bio_prio(bio);
2907
2908         rw = bio_data_dir(bio);
2909         sync = bio_sync(bio);
2910
2911         /*
2912          * low level driver can indicate that it wants pages above a
2913          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
2914          * ISA dma in theory)
2915          */
2916         blk_queue_bounce(q, &bio);
2917
2918         spin_lock_prefetch(q->queue_lock);
2919
2920         barrier = bio_barrier(bio);
2921         if (unlikely(barrier) && (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
2922                 err = -EOPNOTSUPP;
2923                 goto end_io;
2924         }
2925
2926         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2927
2928         if (unlikely(barrier) || elv_queue_empty(q))
2929                 goto get_rq;
2930
2931         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
2932         switch (el_ret) {
2933                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
2934                         BUG_ON(!rq_mergeable(req));
2935
2936                         if (!q->back_merge_fn(q, req, bio))
2937                                 break;
2938
2939                         blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_BACKMERGE);
2940
2941                         req->biotail->bi_next = bio;
2942                         req->biotail = bio;
2943                         req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
2944                         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
2945                         drive_stat_acct(req, nr_sectors, 0);
2946                         if (!attempt_back_merge(q, req))
2947                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
2948                         goto out;
2949
2950                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
2951                         BUG_ON(!rq_mergeable(req));
2952
2953                         if (!q->front_merge_fn(q, req, bio))
2954                                 break;
2955
2956                         blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_FRONTMERGE);
2957
2958                         bio->bi_next = req->bio;
2959                         req->bio = bio;
2960
2961                         /*
2962                          * may not be valid. if the low level driver said
2963                          * it didn't need a bounce buffer then it better
2964                          * not touch req->buffer either...
2965                          */
2966                         req->buffer = bio_data(bio);
2967                         req->current_nr_sectors = cur_nr_sectors;
2968                         req->hard_cur_sectors = cur_nr_sectors;
2969                         req->sector = req->hard_sector = sector;
2970                         req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
2971                         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
2972                         drive_stat_acct(req, nr_sectors, 0);
2973                         if (!attempt_front_merge(q, req))
2974                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
2975                         goto out;
2976
2977                 /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
2978                 default:
2979                         ;
2980         }
2981
2982 get_rq:
2983         /*
2984          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
2985          * Returns with the queue unlocked.
2986          */
2987         req = get_request_wait(q, rw, bio);
2988
2989         /*
2990          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
2991          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
2992          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
2993          * often, and the elevators are able to handle it.
2994          */
2995         init_request_from_bio(req, bio);
2996
2997         spin_lock_irq(q->queue_lock);
2998         if (elv_queue_empty(q))
2999                 blk_plug_device(q);
3000         add_request(q, req);
3001 out:
3002         if (sync)
3003                 __generic_unplug_device(q);
3004
3005         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3006         return 0;
3007
3008 end_io:
3009         bio_endio(bio, nr_sectors << 9, err);
3010         return 0;
3011 }
3012
3013 /*
3014  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
3015  */
3016 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
3017 {
3018         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
3019
3020         if (bdev != bdev->bd_contains) {
3021                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
3022                 const int rw = bio_data_dir(bio);
3023
3024                 p->sectors[rw] += bio_sectors(bio);
3025                 p->ios[rw]++;
3026
3027                 bio->bi_sector += p->start_sect;
3028                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
3029         }
3030 }
3031
3032 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
3033 {
3034         char b[BDEVNAME_SIZE];
3035
3036         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
3037         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
3038                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
3039                         bio->bi_rw,
3040                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
3041                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
3042
3043         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
3044 }
3045
3046 /**
3047  * generic_make_request: hand a buffer to its device driver for I/O
3048  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
3049  *
3050  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
3051  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
3052  * to be done.
3053  *
3054  * generic_make_request() does not return any status.  The
3055  * success/failure status of the request, along with notification of
3056  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
3057  * function described (one day) else where.
3058  *
3059  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
3060  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
3061  * set to describe the device address, and the
3062  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
3063  * completion notification should be signaled.
3064  *
3065  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
3066  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
3067  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
3068  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
3069  */
3070 void generic_make_request(struct bio *bio)
3071 {
3072         request_queue_t *q;
3073         sector_t maxsector;
3074         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
3075         dev_t old_dev;
3076
3077         might_sleep();
3078         /* Test device or partition size, when known. */
3079         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
3080         if (maxsector) {
3081                 sector_t sector = bio->bi_sector;
3082
3083                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
3084                         /*
3085                          * This may well happen - the kernel calls bread()
3086                          * without checking the size of the device, e.g., when
3087                          * mounting a device.
3088                          */
3089                         handle_bad_sector(bio);
3090                         goto end_io;
3091                 }
3092         }
3093
3094         /*
3095          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
3096          * still free to implement/resolve their own stacking
3097          * by explicitly returning 0)
3098          *
3099          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
3100          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
3101          */
3102         maxsector = -1;
3103         old_dev = 0;
3104         do {
3105                 char b[BDEVNAME_SIZE];
3106
3107                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
3108                 if (!q) {
3109                         printk(KERN_ERR
3110                                "generic_make_request: Trying to access "
3111                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
3112                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
3113                                 (long long) bio->bi_sector);
3114 end_io:
3115                         bio_endio(bio, bio->bi_size, -EIO);
3116                         break;
3117                 }
3118
3119                 if (unlikely(bio_sectors(bio) > q->max_hw_sectors)) {
3120                         printk("bio too big device %s (%u > %u)\n", 
3121                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
3122                                 bio_sectors(bio),
3123                                 q->max_hw_sectors);
3124                         goto end_io;
3125                 }
3126
3127                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
3128                         goto end_io;
3129
3130                 /*
3131                  * If this device has partitions, remap block n
3132                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
3133                  */
3134                 blk_partition_remap(bio);
3135
3136                 if (maxsector != -1)
3137                         blk_add_trace_remap(q, bio, old_dev, bio->bi_sector, 
3138                                             maxsector);
3139
3140                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_QUEUE);
3141
3142                 maxsector = bio->bi_sector;
3143                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
3144
3145                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
3146         } while (ret);
3147 }
3148
3149 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
3150
3151 /**
3152  * submit_bio: submit a bio to the block device layer for I/O
3153  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
3154  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
3155  *
3156  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
3157  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
3158  * interfaces, @bio must be presetup and ready for I/O.
3159  *
3160  */
3161 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
3162 {
3163         int count = bio_sectors(bio);
3164
3165         BIO_BUG_ON(!bio->bi_size);
3166         BIO_BUG_ON(!bio->bi_io_vec);
3167         bio->bi_rw |= rw;
3168         if (rw & WRITE)
3169                 count_vm_events(PGPGOUT, count);
3170         else
3171                 count_vm_events(PGPGIN, count);
3172
3173         if (unlikely(block_dump)) {
3174                 char b[BDEVNAME_SIZE];
3175                 printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
3176                         current->comm, current->pid,
3177                         (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
3178                         (unsigned long long)bio->bi_sector,
3179                         bdevname(bio->bi_bdev,b));
3180         }
3181
3182         generic_make_request(bio);
3183 }
3184
3185 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
3186
3187 static void blk_recalc_rq_segments(struct request *rq)
3188 {
3189         struct bio *bio, *prevbio = NULL;
3190         int nr_phys_segs, nr_hw_segs;
3191         unsigned int phys_size, hw_size;
3192         request_queue_t *q = rq->q;
3193
3194         if (!rq->bio)
3195                 return;
3196
3197         phys_size = hw_size = nr_phys_segs = nr_hw_segs = 0;
3198         rq_for_each_bio(bio, rq) {
3199                 /* Force bio hw/phys segs to be recalculated. */
3200                 bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
3201
3202                 nr_phys_segs += bio_phys_segments(q, bio);
3203                 nr_hw_segs += bio_hw_segments(q, bio);
3204                 if (prevbio) {
3205                         int pseg = phys_size + prevbio->bi_size + bio->bi_size;
3206                         int hseg = hw_size + prevbio->bi_size + bio->bi_size;
3207
3208                         if (blk_phys_contig_segment(q, prevbio, bio) &&
3209                             pseg <= q->max_segment_size) {
3210                                 nr_phys_segs--;
3211                                 phys_size += prevbio->bi_size + bio->bi_size;
3212                         } else
3213                                 phys_size = 0;
3214
3215                         if (blk_hw_contig_segment(q, prevbio, bio) &&
3216                             hseg <= q->max_segment_size) {
3217                                 nr_hw_segs--;
3218                                 hw_size += prevbio->bi_size + bio->bi_size;
3219                         } else
3220                                 hw_size = 0;
3221                 }
3222                 prevbio = bio;
3223         }
3224
3225         rq->nr_phys_segments = nr_phys_segs;
3226         rq->nr_hw_segments = nr_hw_segs;
3227 }
3228
3229 static void blk_recalc_rq_sectors(struct request *rq, int nsect)
3230 {
3231         if (blk_fs_request(rq)) {
3232                 rq->hard_sector += nsect;
3233                 rq->hard_nr_sectors -= nsect;
3234
3235                 /*
3236                  * Move the I/O submission pointers ahead if required.
3237                  */
3238                 if ((rq->nr_sectors >= rq->hard_nr_sectors) &&
3239                     (rq->sector <= rq->hard_sector)) {
3240                         rq->sector = rq->hard_sector;
3241                         rq->nr_sectors = rq->hard_nr_sectors;
3242                         rq->hard_cur_sectors = bio_cur_sectors(rq->bio);
3243                         rq->current_nr_sectors = rq->hard_cur_sectors;
3244                         rq->buffer = bio_data(rq->bio);
3245                 }
3246
3247                 /*
3248                  * if total number of sectors is less than the first segment
3249                  * size, something has gone terribly wrong
3250                  */
3251                 if (rq->nr_sectors < rq->current_nr_sectors) {
3252                         printk("blk: request botched\n");
3253                         rq->nr_sectors = rq->current_nr_sectors;
3254                 }
3255         }
3256 }
3257
3258 static int __end_that_request_first(struct request *req, int uptodate,
3259                                     int nr_bytes)
3260 {
3261         int total_bytes, bio_nbytes, error, next_idx = 0;
3262         struct bio *bio;
3263
3264         blk_add_trace_rq(req->q, req, BLK_TA_COMPLETE);
3265
3266         /*
3267          * extend uptodate bool to allow < 0 value to be direct io error
3268          */
3269         error = 0;
3270         if (end_io_error(uptodate))
3271                 error = !uptodate ? -EIO : uptodate;
3272
3273         /*
3274          * for a REQ_BLOCK_PC request, we want to carry any eventual
3275          * sense key with us all the way through
3276          */
3277         if (!blk_pc_request(req))
3278                 req->errors = 0;
3279
3280         if (!uptodate) {
3281                 if (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))
3282                         printk("end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
3283                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
3284                                 (unsigned long long)req->sector);
3285         }
3286
3287         if (blk_fs_request(req) && req->rq_disk) {
3288                 const int rw = rq_data_dir(req);
3289
3290                 disk_stat_add(req->rq_disk, sectors[rw], nr_bytes >> 9);
3291         }
3292
3293         total_bytes = bio_nbytes = 0;
3294         while ((bio = req->bio) != NULL) {
3295                 int nbytes;
3296
3297                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
3298                         req->bio = bio->bi_next;
3299                         nbytes = bio->bi_size;
3300                         if (!ordered_bio_endio(req, bio, nbytes, error))
3301                                 bio_endio(bio, nbytes, error);
3302                         next_idx = 0;
3303                         bio_nbytes = 0;
3304                 } else {
3305                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
3306
3307                         if (unlikely(bio->bi_idx >= bio->bi_vcnt)) {
3308                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
3309                                 printk("%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
3310                                                 __FUNCTION__,
3311                                                 bio->bi_idx, bio->bi_vcnt);
3312                                 break;
3313                         }
3314
3315                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
3316                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
3317
3318                         /*
3319                          * not a complete bvec done
3320                          */
3321                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
3322                                 bio_nbytes += nr_bytes;
3323                                 total_bytes += nr_bytes;
3324                                 break;
3325                         }
3326
3327                         /*
3328                          * advance to the next vector
3329                          */
3330                         next_idx++;
3331                         bio_nbytes += nbytes;
3332                 }
3333
3334                 total_bytes += nbytes;
3335                 nr_bytes -= nbytes;
3336
3337                 if ((bio = req->bio)) {
3338                         /*
3339                          * end more in this run, or just return 'not-done'
3340                          */
3341                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
3342                                 break;
3343                 }
3344         }
3345
3346         /*
3347          * completely done
3348          */
3349         if (!req->bio)
3350                 return 0;
3351
3352         /*
3353          * if the request wasn't completed, update state
3354          */
3355         if (bio_nbytes) {
3356                 if (!ordered_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error))
3357                         bio_endio(bio, bio_nbytes, error);
3358                 bio->bi_idx += next_idx;
3359                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
3360                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
3361         }
3362
3363         blk_recalc_rq_sectors(req, total_bytes >> 9);
3364         blk_recalc_rq_segments(req);
3365         return 1;
3366 }
3367
3368 /**
3369  * end_that_request_first - end I/O on a request
3370  * @req:      the request being processed
3371  * @uptodate: 1 for success, 0 for I/O error, < 0 for specific error
3372  * @nr_sectors: number of sectors to end I/O on
3373  *
3374  * Description:
3375  *     Ends I/O on a number of sectors attached to @req, and sets it up
3376  *     for the next range of segments (if any) in the cluster.
3377  *
3378  * Return:
3379  *     0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
3380  *     1 - still buffers pending for this request
3381  **/
3382 int end_that_request_first(struct request *req, int uptodate, int nr_sectors)
3383 {
3384         return __end_that_request_first(req, uptodate, nr_sectors << 9);
3385 }
3386
3387 EXPORT_SYMBOL(end_that_request_first);
3388
3389 /**
3390  * end_that_request_chunk - end I/O on a request
3391  * @req:      the request being processed
3392  * @uptodate: 1 for success, 0 for I/O error, < 0 for specific error
3393  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3394  *
3395  * Description:
3396  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, and sets it up
3397  *     for the next range of segments (if any). Like end_that_request_first(),
3398  *     but deals with bytes instead of sectors.
3399  *
3400  * Return:
3401  *     0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
3402  *     1 - still buffers pending for this request
3403  **/
3404 int end_that_request_chunk(struct request *req, int uptodate, int nr_bytes)
3405 {
3406         return __end_that_request_first(req, uptodate, nr_bytes);
3407 }
3408
3409 EXPORT_SYMBOL(end_that_request_chunk);
3410
3411 /*
3412  * splice the completion data to a local structure and hand off to
3413  * process_completion_queue() to complete the requests
3414  */
3415 static void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
3416 {
3417         struct list_head *cpu_list, local_list;
3418
3419         local_irq_disable();
3420         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
3421         list_replace_init(cpu_list, &local_list);
3422         local_irq_enable();
3423
3424         while (!list_empty(&local_list)) {
3425                 struct request *rq = list_entry(local_list.next, struct request, donelist);
3426
3427                 list_del_init(&rq->donelist);
3428                 rq->q->softirq_done_fn(rq);
3429         }
3430 }
3431
3432 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3433
3434 static int blk_cpu_notify(struct notifier_block *self, unsigned long action,
3435                           void *hcpu)
3436 {
3437         /*
3438          * If a CPU goes away, splice its entries to the current CPU
3439          * and trigger a run of the softirq
3440          */
3441         if (action == CPU_DEAD) {
3442                 int cpu = (unsigned long) hcpu;
3443
3444                 local_irq_disable();
3445                 list_splice_init(&per_cpu(blk_cpu_done, cpu),
3446                                  &__get_cpu_var(blk_cpu_done));
3447                 raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
3448                 local_irq_enable();
3449         }
3450
3451         return NOTIFY_OK;
3452 }
3453
3454
3455 static struct notifier_block __devinitdata blk_cpu_notifier = {
3456         .notifier_call  = blk_cpu_notify,
3457 };
3458
3459 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
3460
3461 /**
3462  * blk_complete_request - end I/O on a request
3463  * @req:      the request being processed
3464  *
3465  * Description:
3466  *     Ends all I/O on a request. It does not handle partial completions,
3467  *     unless the driver actually implements this in its completion callback
3468  *     through requeueing. Theh actual completion happens out-of-order,
3469  *     through a softirq handler. The user must have registered a completion
3470  *     callback through blk_queue_softirq_done().
3471  **/
3472
3473 void blk_complete_request(struct request *req)
3474 {
3475         struct list_head *cpu_list;
3476         unsigned long flags;
3477
3478         BUG_ON(!req->q->softirq_done_fn);
3479                 
3480         local_irq_save(flags);
3481
3482         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
3483         list_add_tail(&req->donelist, cpu_list);
3484         raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
3485
3486         local_irq_restore(flags);
3487 }
3488
3489 EXPORT_SYMBOL(blk_complete_request);
3490         
3491 /*
3492  * queue lock must be held
3493  */
3494 void end_that_request_last(struct request *req, int uptodate)
3495 {
3496         struct gendisk *disk = req->rq_disk;
3497         int error;
3498
3499         /*
3500          * extend uptodate bool to allow < 0 value to be direct io error
3501          */
3502         error = 0;
3503         if (end_io_error(uptodate))
3504                 error = !uptodate ? -EIO : uptodate;
3505
3506         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
3507                 laptop_io_completion();
3508
3509         /*
3510          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
3511          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
3512          * request is enough.
3513          */
3514         if (disk && blk_fs_request(req) && req != &req->q->bar_rq) {
3515                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
3516                 const int rw = rq_data_dir(req);
3517
3518                 __disk_stat_inc(disk, ios[rw]);
3519                 __disk_stat_add(disk, ticks[rw], duration);
3520                 disk_round_stats(disk);
3521                 disk->in_flight--;
3522         }
3523         if (req->end_io)
3524                 req->end_io(req, error);
3525         else
3526                 __blk_put_request(req->q, req);
3527 }
3528
3529 EXPORT_SYMBOL(end_that_request_last);
3530
3531 void end_request(struct request *req, int uptodate)
3532 {
3533         if (!end_that_request_first(req, uptodate, req->hard_cur_sectors)) {
3534                 add_disk_randomness(req->rq_disk);
3535                 blkdev_dequeue_request(req);
3536                 end_that_request_last(req, uptodate);
3537         }
3538 }
3539
3540 EXPORT_SYMBOL(end_request);
3541
3542 void blk_rq_bio_prep(request_queue_t *q, struct request *rq, struct bio *bio)
3543 {
3544         /* first two bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
3545         rq->cmd_flags |= (bio->bi_rw & 3);
3546
3547         rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
3548         rq->nr_hw_segments = bio_hw_segments(q, bio);
3549         rq->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
3550         rq->hard_cur_sectors = rq->current_nr_sectors;
3551         rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors = bio_sectors(bio);
3552         rq->buffer = bio_data(bio);
3553
3554         rq->bio = rq->biotail = bio;
3555 }
3556
3557 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_bio_prep);
3558
3559 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3560 {
3561         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3562 }
3563
3564 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3565
3566 void kblockd_flush(void)
3567 {
3568         flush_workqueue(kblockd_workqueue);
3569 }
3570 EXPORT_SYMBOL(kblockd_flush);
3571
3572 int __init blk_dev_init(void)
3573 {
3574         int i;
3575
3576         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
3577         if (!kblockd_workqueue)
3578                 panic("Failed to create kblockd\n");
3579
3580         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3581                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);
3582
3583         requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3584                         sizeof(request_queue_t), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);
3585
3586         iocontext_cachep = kmem_cache_create("blkdev_ioc",
3587                         sizeof(struct io_context), 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);
3588
3589         for_each_possible_cpu(i)
3590                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));
3591
3592         open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq, NULL);
3593         register_hotcpu_notifier(&blk_cpu_notifier);
3594
3595         blk_max_low_pfn = max_low_pfn;
3596         blk_max_pfn = max_pfn;
3597
3598         return 0;
3599 }
3600
3601 /*
3602  * IO Context helper functions
3603  */
3604 void put_io_context(struct io_context *ioc)
3605 {
3606         if (ioc == NULL)
3607                 return;
3608
3609         BUG_ON(atomic_read(&ioc->refcount) == 0);
3610
3611         if (atomic_dec_and_test(&ioc->refcount)) {
3612                 struct cfq_io_context *cic;
3613
3614                 rcu_read_lock();
3615                 if (ioc->aic && ioc->aic->dtor)
3616                         ioc->aic->dtor(ioc->aic);
3617                 if (ioc->cic_root.rb_node != NULL) {
3618                         struct rb_node *n = rb_first(&ioc->cic_root);
3619
3620                         cic = rb_entry(n, struct cfq_io_context, rb_node);
3621                         cic->dtor(ioc);
3622                 }
3623                 rcu_read_unlock();
3624
3625                 kmem_cache_free(iocontext_cachep, ioc);
3626         }
3627 }
3628 EXPORT_SYMBOL(put_io_context);
3629
3630 /* Called by the exitting task */
3631 void exit_io_context(void)
3632 {
3633         unsigned long flags;
3634         struct io_context *ioc;
3635         struct cfq_io_context *cic;
3636
3637         local_irq_save(flags);
3638         task_lock(current);
3639         ioc = current->io_context;
3640         current->io_context = NULL;
3641         ioc->task = NULL;
3642         task_unlock(current);
3643         local_irq_restore(flags);
3644
3645         if (ioc->aic && ioc->aic->exit)
3646                 ioc->aic->exit(ioc->aic);
3647         if (ioc->cic_root.rb_node != NULL) {
3648                 cic = rb_entry(rb_first(&ioc->cic_root), struct cfq_io_context, rb_node);
3649                 cic->exit(ioc);
3650         }
3651  
3652         put_io_context(ioc);
3653 }
3654
3655 /*
3656  * If the current task has no IO context then create one and initialise it.
3657  * Otherwise, return its existing IO context.
3658  *
3659  * This returned IO context doesn't have a specifically elevated refcount,
3660  * but since the current task itself holds a reference, the context can be
3661  * used in general code, so long as it stays within `current` context.
3662  */
3663 struct io_context *current_io_context(gfp_t gfp_flags)
3664 {
3665         struct task_struct *tsk = current;
3666         struct io_context *ret;
3667
3668         ret = tsk->io_context;
3669         if (likely(ret))
3670                 return ret;
3671
3672         ret = kmem_cache_alloc(iocontext_cachep, gfp_flags);
3673         if (ret) {
3674                 atomic_set(&ret->refcount, 1);
3675                 ret->task = current;
3676                 ret->set_ioprio = NULL;
3677                 ret->last_waited = jiffies; /* doesn't matter... */
3678                 ret->nr_batch_requests = 0; /* because this is 0 */
3679                 ret->aic = NULL;
3680                 ret->cic_root.rb_node = NULL;
3681                 /* make sure set_task_ioprio() sees the settings above */
3682                 smp_wmb();
3683                 tsk->io_context = ret;
3684         }
3685
3686         return ret;
3687 }
3688 EXPORT_SYMBOL(current_io_context);
3689
3690 /*
3691  * If the current task has no IO context then create one and initialise it.
3692  * If it does have a context, take a ref on it.
3693  *
3694  * This is always called in the context of the task which submitted the I/O.
3695  */
3696 struct io_context *get_io_context(gfp_t gfp_flags)
3697 {
3698         struct io_context *ret;
3699         ret = current_io_context(gfp_flags);
3700         if (likely(ret))
3701                 atomic_inc(&ret->refcount);
3702         return ret;
3703 }
3704 EXPORT_SYMBOL(get_io_context);
3705
3706 void copy_io_context(struct io_context **pdst, struct io_context **psrc)
3707 {
3708         struct io_context *src = *psrc;
3709         struct io_context *dst = *pdst;
3710
3711         if (src) {
3712                 BUG_ON(atomic_read(&src->refcount) == 0);
3713                 atomic_inc(&src->refcount);
3714                 put_io_context(dst);
3715                 *pdst = src;
3716         }
3717 }
3718 EXPORT_SYMBOL(copy_io_context);
3719
3720 void swap_io_context(struct io_context **ioc1, struct io_context **ioc2)
3721 {
3722         struct io_context *temp;
3723         temp = *ioc1;
3724         *ioc1 = *ioc2;
3725         *ioc2 = temp;
3726 }
3727 EXPORT_SYMBOL(swap_io_context);
3728
3729 /*
3730  * sysfs parts below
3731  */
3732 struct queue_sysfs_entry {
3733         struct attribute attr;
3734         ssize_t (*show)(struct request_queue *, char *);
3735         ssize_t (*store)(struct request_queue *, const char *, size_t);
3736 };
3737
3738 static ssize_t
3739 queue_var_show(unsigned int var, char *page)
3740 {
3741         return sprintf(page, "%d\n", var);
3742 }
3743
3744 static ssize_t
3745 queue_var_store(unsigned long *var, const char *page, size_t count)
3746 {
3747         char *p = (char *) page;
3748
3749         *var = simple_strtoul(p, &p, 10);
3750         return count;
3751 }
3752
3753 static ssize_t queue_requests_show(struct request_queue *q, char *page)
3754 {
3755         return queue_var_show(q->nr_requests, (page));
3756 }
3757
3758 static ssize_t
3759 queue_requests_store(struct request_queue *q, const char *page, size_t count)
3760 {
3761         struct request_list *rl = &q->rq;
3762         unsigned long nr;
3763         int ret = queue_var_store(&nr, page, count);
3764         if (nr < BLKDEV_MIN_RQ)
3765                 nr = BLKDEV_MIN_RQ;
3766
3767         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3768         q->nr_requests = nr;
3769         blk_queue_congestion_threshold(q);
3770
3771         if (rl->count[READ] >= queue_congestion_on_threshold(q))
3772                 set_queue_congested(q, READ);
3773         else if (rl->count[READ] < queue_congestion_off_threshold(q))
3774                 clear_queue_congested(q, READ);
3775
3776         if (rl->count[WRITE] >= queue_congestion_on_threshold(q))
3777                 set_queue_congested(q, WRITE);
3778         else if (rl->count[WRITE] < queue_congestion_off_threshold(q))
3779                 clear_queue_congested(q, WRITE);
3780
3781         if (rl->count[READ] >= q->nr_requests) {
3782                 blk_set_queue_full(q, READ);
3783         } else if (rl->count[READ]+1 <= q->nr_requests) {
3784                 blk_clear_queue_full(q, READ);
3785                 wake_up(&rl->wait[READ]);
3786         }
3787
3788         if (rl->count[WRITE] >= q->nr_requests) {
3789                 blk_set_queue_full(q, WRITE);
3790         } else if (rl->count[WRITE]+1 <= q->nr_requests) {
3791                 blk_clear_queue_full(q, WRITE);
3792                 wake_up(&rl->wait[WRITE]);
3793         }
3794         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3795         return ret;
3796 }
3797
3798 static ssize_t queue_ra_show(struct request_queue *q, char *page)
3799 {
3800         int ra_kb = q->backing_dev_info.ra_pages << (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3801
3802         return queue_var_show(ra_kb, (page));
3803 }
3804
3805 static ssize_t
3806 queue_ra_store(struct request_queue *q, const char *page, size_t count)
3807 {
3808         unsigned long ra_kb;
3809         ssize_t ret = queue_var_store(&ra_kb, page, count);
3810
3811         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3812         if (ra_kb > (q->max_sectors >> 1))
3813                 ra_kb = (q->max_sectors >> 1);
3814
3815         q->backing_dev_info.ra_pages = ra_kb >> (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3816         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3817
3818         return ret;
3819 }
3820
3821 static ssize_t queue_max_sectors_show(struct request_queue *q, char *page)
3822 {
3823         int max_sectors_kb = q->max_sectors >> 1;
3824
3825         return queue_var_show(max_sectors_kb, (page));
3826 }
3827
3828 static ssize_t
3829 queue_max_sectors_store(struct request_queue *q, const char *page, size_t count)
3830 {
3831         unsigned long max_sectors_kb,
3832                         max_hw_sectors_kb = q->max_hw_sectors >> 1,
3833                         page_kb = 1 << (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3834         ssize_t ret = queue_var_store(&max_sectors_kb, page, count);
3835         int ra_kb;
3836
3837         if (max_sectors_kb > max_hw_sectors_kb || max_sectors_kb < page_kb)
3838                 return -EINVAL;
3839         /*
3840          * Take the queue lock to update the readahead and max_sectors
3841          * values synchronously:
3842          */
3843         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3844         /*
3845          * Trim readahead window as well, if necessary:
3846          */
3847         ra_kb = q->backing_dev_info.ra_pages << (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3848         if (ra_kb > max_sectors_kb)
3849                 q->backing_dev_info.ra_pages =
3850                                 max_sectors_kb >> (PAGE_CACHE_SHIFT - 10);
3851
3852         q->max_sectors = max_sectors_kb << 1;
3853         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3854
3855         return ret;
3856 }
3857
3858 static ssize_t queue_max_hw_sectors_show(struct request_queue *q, char *page)
3859 {
3860         int max_hw_sectors_kb = q->max_hw_sectors >> 1;
3861
3862         return queue_var_show(max_hw_sectors_kb, (page));
3863 }
3864
3865
3866 static struct queue_sysfs_entry queue_requests_entry = {
3867         .attr = {.name = "nr_requests", .mode = S_IRUGO | S_IWUSR },
3868         .show = queue_requests_show,
3869         .store = queue_requests_store,
3870 };
3871
3872 static struct queue_sysfs_entry queue_ra_entry = {
3873         .attr = {.name = "read_ahead_kb", .mode = S_IRUGO | S_IWUSR },
3874         .show = queue_ra_show,
3875         .store = queue_ra_store,
3876 };
3877
3878 static struct queue_sysfs_entry queue_max_sectors_entry = {
3879         .attr = {.name = "max_sectors_kb", .mode = S_IRUGO | S_IWUSR },
3880         .show = queue_max_sectors_show,
3881         .store = queue_max_sectors_store,
3882 };
3883
3884 static struct queue_sysfs_entry queue_max_hw_sectors_entry = {
3885         .attr = {.name = "max_hw_sectors_kb", .mode = S_IRUGO },
3886         .show = queue_max_hw_sectors_show,
3887 };
3888
3889 static struct queue_sysfs_entry queue_iosched_entry = {
3890         .attr = {.name = "scheduler", .mode = S_IRUGO | S_IWUSR },
3891         .show = elv_iosched_show,
3892         .store = elv_iosched_store,
3893 };
3894
3895 static struct attribute *default_attrs[] = {
3896         &queue_requests_entry.attr,
3897         &queue_ra_entry.attr,
3898         &queue_max_hw_sectors_entry.attr,
3899         &queue_max_sectors_entry.attr,
3900         &queue_iosched_entry.attr,
3901         NULL,
3902 };
3903
3904 #define to_queue(atr) container_of((atr), struct queue_sysfs_entry, attr)
3905
3906 static ssize_t
3907 queue_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
3908 {
3909         struct queue_sysfs_entry *entry = to_queue(attr);
3910         request_queue_t *q = container_of(kobj, struct request_queue, kobj);
3911         ssize_t res;
3912
3913         if (!entry->show)
3914                 return -EIO;
3915         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
3916         if (test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)) {
3917                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3918                 return -ENOENT;
3919         }
3920         res = entry->show(q, page);
3921         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3922         return res;
3923 }
3924
3925 static ssize_t
3926 queue_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
3927                     const char *page, size_t length)
3928 {
3929         struct queue_sysfs_entry *entry = to_queue(attr);
3930         request_queue_t *q = container_of(kobj, struct request_queue, kobj);
3931
3932         ssize_t res;
3933
3934         if (!entry->store)
3935                 return -EIO;
3936         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
3937         if (test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)) {
3938                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3939                 return -ENOENT;
3940         }
3941         res = entry->store(q, page, length);
3942         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3943         return res;
3944 }
3945
3946 static struct sysfs_ops queue_sysfs_ops = {
3947         .show   = queue_attr_show,
3948         .store  = queue_attr_store,
3949 };
3950
3951 static struct kobj_type queue_ktype = {
3952         .sysfs_ops      = &queue_sysfs_ops,
3953         .default_attrs  = default_attrs,
3954         .release        = blk_release_queue,
3955 };
3956
3957 int blk_register_queue(struct gendisk *disk)
3958 {
3959         int ret;
3960
3961         request_queue_t *q = disk->queue;
3962
3963         if (!q || !q->request_fn)
3964                 return -ENXIO;
3965
3966         q->kobj.parent = kobject_get(&disk->kobj);
3967
3968         ret = kobject_add(&q->kobj);
3969         if (ret < 0)
3970                 return ret;
3971
3972         kobject_uevent(&q->kobj, KOBJ_ADD);
3973
3974         ret = elv_register_queue(q);
3975         if (ret) {
3976                 kobject_uevent(&q->kobj, KOBJ_REMOVE);
3977                 kobject_del(&q->kobj);
3978                 return ret;
3979         }
3980
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 void blk_unregister_queue(struct gendisk *disk)
3985 {
3986         request_queue_t *q = disk->queue;
3987
3988         if (q && q->request_fn) {
3989                 elv_unregister_queue(q);
3990
3991                 kobject_uevent(&q->kobj, KOBJ_REMOVE);
3992                 kobject_del(&q->kobj);
3993                 kobject_put(&disk->kobj);
3994         }
3995 }