block: move stats from disk to part0
[safe/jmp/linux-2.6] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/blktrace_api.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
37
38 /*
39  * For the allocated request tables
40  */
41 static struct kmem_cache *request_cachep;
42
43 /*
44  * For queue allocation
45  */
46 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
47
48 /*
49  * Controlling structure to kblockd
50  */
51 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
52
53 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, blk_cpu_done);
54
55 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
56 {
57         struct hd_struct *part;
58         int rw = rq_data_dir(rq);
59         int cpu;
60
61         if (!blk_fs_request(rq) || !rq->rq_disk)
62                 return;
63
64         cpu = part_stat_lock();
65         part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, rq->sector);
66
67         if (!new_io)
68                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
69         else {
70                 part_round_stats(cpu, part);
71                 part_inc_in_flight(part);
72         }
73
74         part_stat_unlock();
75 }
76
77 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
78 {
79         int nr;
80
81         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
82         if (nr > q->nr_requests)
83                 nr = q->nr_requests;
84         q->nr_congestion_on = nr;
85
86         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
87         if (nr < 1)
88                 nr = 1;
89         q->nr_congestion_off = nr;
90 }
91
92 /**
93  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
94  * @bdev:       device
95  *
96  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
97  * backing_dev_info
98  *
99  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
100  */
101 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
102 {
103         struct backing_dev_info *ret = NULL;
104         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
105
106         if (q)
107                 ret = &q->backing_dev_info;
108         return ret;
109 }
110 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
111
112 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
113 {
114         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
115
116         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
117         INIT_LIST_HEAD(&rq->donelist);
118         rq->q = q;
119         rq->sector = rq->hard_sector = (sector_t) -1;
120         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
121         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
122         rq->cmd = rq->__cmd;
123         rq->tag = -1;
124         rq->ref_count = 1;
125 }
126 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
127
128 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
129                           unsigned int nbytes, int error)
130 {
131         struct request_queue *q = rq->q;
132
133         if (&q->bar_rq != rq) {
134                 if (error)
135                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
136                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
137                         error = -EIO;
138
139                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
140                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
141                                __func__, nbytes, bio->bi_size);
142                         nbytes = bio->bi_size;
143                 }
144
145                 bio->bi_size -= nbytes;
146                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
147
148                 if (bio_integrity(bio))
149                         bio_integrity_advance(bio, nbytes);
150
151                 if (bio->bi_size == 0)
152                         bio_endio(bio, error);
153         } else {
154
155                 /*
156                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
157                  * record the error;
158                  */
159                 if (error && !q->orderr)
160                         q->orderr = error;
161         }
162 }
163
164 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
165 {
166         int bit;
167
168         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
169                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
170                 rq->cmd_flags);
171
172         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %lu/%u\n",
173                                                 (unsigned long long)rq->sector,
174                                                 rq->nr_sectors,
175                                                 rq->current_nr_sectors);
176         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, data %p, len %u\n",
177                                                 rq->bio, rq->biotail,
178                                                 rq->buffer, rq->data,
179                                                 rq->data_len);
180
181         if (blk_pc_request(rq)) {
182                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
183                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
184                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
185                 printk("\n");
186         }
187 }
188 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
189
190 /*
191  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
192  * force the transfer to start only after we have put all the requests
193  * on the list.
194  *
195  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
196  * with the queue lock held.
197  */
198 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
199 {
200         WARN_ON(!irqs_disabled());
201
202         /*
203          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
204          * which will restart the queueing
205          */
206         if (blk_queue_stopped(q))
207                 return;
208
209         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q)) {
210                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
211                 blk_add_trace_generic(q, NULL, 0, BLK_TA_PLUG);
212         }
213 }
214 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
215
216 /**
217  * blk_plug_device_unlocked - plug a device without queue lock held
218  * @q:    The &struct request_queue to plug
219  *
220  * Description:
221  *   Like @blk_plug_device(), but grabs the queue lock and disables
222  *   interrupts.
223  **/
224 void blk_plug_device_unlocked(struct request_queue *q)
225 {
226         unsigned long flags;
227
228         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
229         blk_plug_device(q);
230         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
231 }
232 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device_unlocked);
233
234 /*
235  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
236  * queue lock held and interrupts disabled.
237  */
238 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
239 {
240         WARN_ON(!irqs_disabled());
241
242         if (!queue_flag_test_and_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q))
243                 return 0;
244
245         del_timer(&q->unplug_timer);
246         return 1;
247 }
248 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
249
250 /*
251  * remove the plug and let it rip..
252  */
253 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
254 {
255         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
256                 return;
257
258         if (!blk_remove_plug(q))
259                 return;
260
261         q->request_fn(q);
262 }
263 EXPORT_SYMBOL(__generic_unplug_device);
264
265 /**
266  * generic_unplug_device - fire a request queue
267  * @q:    The &struct request_queue in question
268  *
269  * Description:
270  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
271  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
272  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
273  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
274  *   transfers started.
275  **/
276 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
277 {
278         if (blk_queue_plugged(q)) {
279                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
280                 __generic_unplug_device(q);
281                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
282         }
283 }
284 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
285
286 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
287                                    struct page *page)
288 {
289         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
290
291         blk_unplug(q);
292 }
293
294 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
295 {
296         struct request_queue *q =
297                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
298
299         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
300                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
301
302         q->unplug_fn(q);
303 }
304
305 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
306 {
307         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
308
309         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_TIMER, NULL,
310                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
311
312         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
313 }
314
315 void blk_unplug(struct request_queue *q)
316 {
317         /*
318          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
319          */
320         if (q->unplug_fn) {
321                 blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
322                                         q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
323
324                 q->unplug_fn(q);
325         }
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
328
329 /**
330  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
331  * @q:    The &struct request_queue in question
332  *
333  * Description:
334  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
335  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
336  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
337  **/
338 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
339 {
340         WARN_ON(!irqs_disabled());
341
342         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
343
344         /*
345          * one level of recursion is ok and is much faster than kicking
346          * the unplug handling
347          */
348         if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
349                 q->request_fn(q);
350                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
351         } else {
352                 blk_plug_device(q);
353                 kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
354         }
355 }
356 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
357
358 /**
359  * blk_stop_queue - stop a queue
360  * @q:    The &struct request_queue in question
361  *
362  * Description:
363  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
364  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
365  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
366  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
367  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
368  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
369  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
370  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
371  **/
372 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
373 {
374         blk_remove_plug(q);
375         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
376 }
377 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
378
379 /**
380  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
381  * @q: the queue
382  *
383  * Description:
384  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
385  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
386  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
387  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
388  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
389  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
390  *     this function.
391  *
392  */
393 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
394 {
395         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
396         kblockd_flush_work(&q->unplug_work);
397 }
398 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
399
400 /**
401  * blk_run_queue - run a single device queue
402  * @q:  The queue to run
403  */
404 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
405 {
406         blk_remove_plug(q);
407
408         /*
409          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
410          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
411          */
412         if (!elv_queue_empty(q)) {
413                 if (!queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q)) {
414                         q->request_fn(q);
415                         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
416                 } else {
417                         blk_plug_device(q);
418                         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
419                 }
420         }
421 }
422 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
423
424 /**
425  * blk_run_queue - run a single device queue
426  * @q: The queue to run
427  */
428 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
429 {
430         unsigned long flags;
431
432         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
433         __blk_run_queue(q);
434         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
435 }
436 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
437
438 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
439 {
440         kobject_put(&q->kobj);
441 }
442
443 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
444 {
445         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
446         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
447         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
448
449         if (q->elevator)
450                 elevator_exit(q->elevator);
451
452         blk_put_queue(q);
453 }
454 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
455
456 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
457 {
458         struct request_list *rl = &q->rq;
459
460         rl->count[READ] = rl->count[WRITE] = 0;
461         rl->starved[READ] = rl->starved[WRITE] = 0;
462         rl->elvpriv = 0;
463         init_waitqueue_head(&rl->wait[READ]);
464         init_waitqueue_head(&rl->wait[WRITE]);
465
466         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
467                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
468
469         if (!rl->rq_pool)
470                 return -ENOMEM;
471
472         return 0;
473 }
474
475 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
476 {
477         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
478 }
479 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
480
481 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
482 {
483         struct request_queue *q;
484         int err;
485
486         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
487                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
488         if (!q)
489                 return NULL;
490
491         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
492         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
493         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
494         if (err) {
495                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
496                 return NULL;
497         }
498
499         init_timer(&q->unplug_timer);
500
501         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
502
503         mutex_init(&q->sysfs_lock);
504         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
505
506         return q;
507 }
508 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
509
510 /**
511  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
512  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
513  *        placed on the queue.
514  * @lock: Request queue spin lock
515  *
516  * Description:
517  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
518  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
519  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
520  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
521  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
522  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
523  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
524  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
525  *
526  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
527  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
528  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
529  *    get dealt with eventually.
530  *
531  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
532  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
533  *    disabling is needed for it.
534  *
535  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
536  *    it didn't succeed.
537  *
538  * Note:
539  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
540  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
541  **/
542
543 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
544 {
545         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
546 }
547 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
548
549 struct request_queue *
550 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
551 {
552         struct request_queue *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
553
554         if (!q)
555                 return NULL;
556
557         q->node = node_id;
558         if (blk_init_free_list(q)) {
559                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
560                 return NULL;
561         }
562
563         /*
564          * if caller didn't supply a lock, they get per-queue locking with
565          * our embedded lock
566          */
567         if (!lock)
568                 lock = &q->__queue_lock;
569
570         q->request_fn           = rfn;
571         q->prep_rq_fn           = NULL;
572         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
573         q->queue_flags          = (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
574         q->queue_lock           = lock;
575
576         blk_queue_segment_boundary(q, 0xffffffff);
577
578         blk_queue_make_request(q, __make_request);
579         blk_queue_max_segment_size(q, MAX_SEGMENT_SIZE);
580
581         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
582         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
583
584         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
585
586         blk_set_cmd_filter_defaults(&q->cmd_filter);
587
588         /*
589          * all done
590          */
591         if (!elevator_init(q, NULL)) {
592                 blk_queue_congestion_threshold(q);
593                 return q;
594         }
595
596         blk_put_queue(q);
597         return NULL;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
600
601 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
602 {
603         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
604                 kobject_get(&q->kobj);
605                 return 0;
606         }
607
608         return 1;
609 }
610
611 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
612 {
613         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
614                 elv_put_request(q, rq);
615         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
616 }
617
618 static struct request *
619 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int rw, int priv, gfp_t gfp_mask)
620 {
621         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
622
623         if (!rq)
624                 return NULL;
625
626         blk_rq_init(q, rq);
627
628         rq->cmd_flags = rw | REQ_ALLOCED;
629
630         if (priv) {
631                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
632                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
633                         return NULL;
634                 }
635                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
636         }
637
638         return rq;
639 }
640
641 /*
642  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
643  * should be given priority access to a request.
644  */
645 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
646 {
647         if (!ioc)
648                 return 0;
649
650         /*
651          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
652          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
653          * lose wakeups.
654          */
655         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
656                 (ioc->nr_batch_requests > 0
657                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
658 }
659
660 /*
661  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
662  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
663  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
664  * a nice run.
665  */
666 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
667 {
668         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
669                 return;
670
671         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
672         ioc->last_waited = jiffies;
673 }
674
675 static void __freed_request(struct request_queue *q, int rw)
676 {
677         struct request_list *rl = &q->rq;
678
679         if (rl->count[rw] < queue_congestion_off_threshold(q))
680                 blk_clear_queue_congested(q, rw);
681
682         if (rl->count[rw] + 1 <= q->nr_requests) {
683                 if (waitqueue_active(&rl->wait[rw]))
684                         wake_up(&rl->wait[rw]);
685
686                 blk_clear_queue_full(q, rw);
687         }
688 }
689
690 /*
691  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
692  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
693  */
694 static void freed_request(struct request_queue *q, int rw, int priv)
695 {
696         struct request_list *rl = &q->rq;
697
698         rl->count[rw]--;
699         if (priv)
700                 rl->elvpriv--;
701
702         __freed_request(q, rw);
703
704         if (unlikely(rl->starved[rw ^ 1]))
705                 __freed_request(q, rw ^ 1);
706 }
707
708 #define blkdev_free_rq(list) list_entry((list)->next, struct request, queuelist)
709 /*
710  * Get a free request, queue_lock must be held.
711  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
712  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
713  */
714 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
715                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
716 {
717         struct request *rq = NULL;
718         struct request_list *rl = &q->rq;
719         struct io_context *ioc = NULL;
720         const int rw = rw_flags & 0x01;
721         int may_queue, priv;
722
723         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
724         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
725                 goto rq_starved;
726
727         if (rl->count[rw]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
728                 if (rl->count[rw]+1 >= q->nr_requests) {
729                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
730                         /*
731                          * The queue will fill after this allocation, so set
732                          * it as full, and mark this process as "batching".
733                          * This process will be allowed to complete a batch of
734                          * requests, others will be blocked.
735                          */
736                         if (!blk_queue_full(q, rw)) {
737                                 ioc_set_batching(q, ioc);
738                                 blk_set_queue_full(q, rw);
739                         } else {
740                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
741                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
742                                         /*
743                                          * The queue is full and the allocating
744                                          * process is not a "batcher", and not
745                                          * exempted by the IO scheduler
746                                          */
747                                         goto out;
748                                 }
749                         }
750                 }
751                 blk_set_queue_congested(q, rw);
752         }
753
754         /*
755          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
756          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
757          * allocated with any setting of ->nr_requests
758          */
759         if (rl->count[rw] >= (3 * q->nr_requests / 2))
760                 goto out;
761
762         rl->count[rw]++;
763         rl->starved[rw] = 0;
764
765         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
766         if (priv)
767                 rl->elvpriv++;
768
769         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
770
771         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
772         if (unlikely(!rq)) {
773                 /*
774                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
775                  * we might have messed up.
776                  *
777                  * Allocating task should really be put onto the front of the
778                  * wait queue, but this is pretty rare.
779                  */
780                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
781                 freed_request(q, rw, priv);
782
783                 /*
784                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
785                  * requests for this direction was pending, mark us starved
786                  * so that freeing of a request in the other direction will
787                  * notice us. another possible fix would be to split the
788                  * rq mempool into READ and WRITE
789                  */
790 rq_starved:
791                 if (unlikely(rl->count[rw] == 0))
792                         rl->starved[rw] = 1;
793
794                 goto out;
795         }
796
797         /*
798          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
799          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
800          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
801          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
802          */
803         if (ioc_batching(q, ioc))
804                 ioc->nr_batch_requests--;
805
806         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_GETRQ);
807 out:
808         return rq;
809 }
810
811 /*
812  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
813  * requests to become available.
814  *
815  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
816  */
817 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
818                                         struct bio *bio)
819 {
820         const int rw = rw_flags & 0x01;
821         struct request *rq;
822
823         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
824         while (!rq) {
825                 DEFINE_WAIT(wait);
826                 struct io_context *ioc;
827                 struct request_list *rl = &q->rq;
828
829                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[rw], &wait,
830                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
831
832                 blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_SLEEPRQ);
833
834                 __generic_unplug_device(q);
835                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
836                 io_schedule();
837
838                 /*
839                  * After sleeping, we become a "batching" process and
840                  * will be able to allocate at least one request, and
841                  * up to a big batch of them for a small period time.
842                  * See ioc_batching, ioc_set_batching
843                  */
844                 ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
845                 ioc_set_batching(q, ioc);
846
847                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
848                 finish_wait(&rl->wait[rw], &wait);
849
850                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
851         };
852
853         return rq;
854 }
855
856 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
857 {
858         struct request *rq;
859
860         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
861
862         spin_lock_irq(q->queue_lock);
863         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
864                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
865         } else {
866                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
867                 if (!rq)
868                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
869         }
870         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
871
872         return rq;
873 }
874 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
875
876 /**
877  * blk_start_queueing - initiate dispatch of requests to device
878  * @q:          request queue to kick into gear
879  *
880  * This is basically a helper to remove the need to know whether a queue
881  * is plugged or not if someone just wants to initiate dispatch of requests
882  * for this queue.
883  *
884  * The queue lock must be held with interrupts disabled.
885  */
886 void blk_start_queueing(struct request_queue *q)
887 {
888         if (!blk_queue_plugged(q))
889                 q->request_fn(q);
890         else
891                 __generic_unplug_device(q);
892 }
893 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queueing);
894
895 /**
896  * blk_requeue_request - put a request back on queue
897  * @q:          request queue where request should be inserted
898  * @rq:         request to be inserted
899  *
900  * Description:
901  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
902  *    more, when that condition happens we need to put the request back
903  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
904  */
905 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
906 {
907         blk_add_trace_rq(q, rq, BLK_TA_REQUEUE);
908
909         if (blk_rq_tagged(rq))
910                 blk_queue_end_tag(q, rq);
911
912         elv_requeue_request(q, rq);
913 }
914 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
915
916 /**
917  * blk_insert_request - insert a special request into a request queue
918  * @q:          request queue where request should be inserted
919  * @rq:         request to be inserted
920  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
921  * @data:       private data
922  *
923  * Description:
924  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
925  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
926  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
927  *    REQ_TYPE_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them
928  *    be scheduled for actual execution by the request queue.
929  *
930  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
931  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
932  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
933  *    host that is unable to accept a particular command.
934  */
935 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
936                         int at_head, void *data)
937 {
938         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
939         unsigned long flags;
940
941         /*
942          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
943          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
944          * barrier
945          */
946         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
947         rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
948
949         rq->special = data;
950
951         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
952
953         /*
954          * If command is tagged, release the tag
955          */
956         if (blk_rq_tagged(rq))
957                 blk_queue_end_tag(q, rq);
958
959         drive_stat_acct(rq, 1);
960         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
961         blk_start_queueing(q);
962         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
963 }
964 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
965
966 /*
967  * add-request adds a request to the linked list.
968  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
969  * request queue list.
970  */
971 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
972 {
973         drive_stat_acct(req, 1);
974
975         /*
976          * elevator indicated where it wants this request to be
977          * inserted at elevator_merge time
978          */
979         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
980 }
981
982 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
983                                     unsigned long now)
984 {
985         if (now == part->stamp)
986                 return;
987
988         if (part->in_flight) {
989                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
990                                 part->in_flight * (now - part->stamp));
991                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
992         }
993         part->stamp = now;
994 }
995
996 /**
997  * part_round_stats()   - Round off the performance stats on a struct
998  * disk_stats.
999  *
1000  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1001  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1002  * time it has been in this state for.
1003  *
1004  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1005  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1006  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1007  * function to do a round-off before returning the results when reading
1008  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1009  * the current jiffies and restarts the counters again.
1010  */
1011 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1012 {
1013         unsigned long now = jiffies;
1014
1015         if (part->partno)
1016                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1017         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1020
1021 /*
1022  * queue lock must be held
1023  */
1024 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1025 {
1026         if (unlikely(!q))
1027                 return;
1028         if (unlikely(--req->ref_count))
1029                 return;
1030
1031         elv_completed_request(q, req);
1032
1033         /*
1034          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1035          * it didn't come out of our reserved rq pools
1036          */
1037         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1038                 int rw = rq_data_dir(req);
1039                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1040
1041                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1042                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1043
1044                 blk_free_request(q, req);
1045                 freed_request(q, rw, priv);
1046         }
1047 }
1048 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1049
1050 void blk_put_request(struct request *req)
1051 {
1052         unsigned long flags;
1053         struct request_queue *q = req->q;
1054
1055         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1056         __blk_put_request(q, req);
1057         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1060
1061 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1062 {
1063         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1064
1065         /*
1066          * inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit FAILFAST)
1067          */
1068         if (bio_rw_ahead(bio) || bio_failfast(bio))
1069                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST;
1070
1071         /*
1072          * REQ_BARRIER implies no merging, but lets make it explicit
1073          */
1074         if (unlikely(bio_discard(bio))) {
1075                 req->cmd_flags |= REQ_DISCARD;
1076                 if (bio_barrier(bio))
1077                         req->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
1078                 req->q->prepare_discard_fn(req->q, req);
1079         } else if (unlikely(bio_barrier(bio)))
1080                 req->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | REQ_NOMERGE);
1081
1082         if (bio_sync(bio))
1083                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1084         if (bio_rw_meta(bio))
1085                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1086
1087         req->errors = 0;
1088         req->hard_sector = req->sector = bio->bi_sector;
1089         req->ioprio = bio_prio(bio);
1090         req->start_time = jiffies;
1091         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1092 }
1093
1094 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1095 {
1096         struct request *req;
1097         int el_ret, nr_sectors, barrier, discard, err;
1098         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1099         const int sync = bio_sync(bio);
1100         int rw_flags;
1101
1102         nr_sectors = bio_sectors(bio);
1103
1104         /*
1105          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1106          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1107          * ISA dma in theory)
1108          */
1109         blk_queue_bounce(q, &bio);
1110
1111         barrier = bio_barrier(bio);
1112         if (unlikely(barrier) && bio_has_data(bio) &&
1113             (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1114                 err = -EOPNOTSUPP;
1115                 goto end_io;
1116         }
1117
1118         discard = bio_discard(bio);
1119         if (unlikely(discard) && !q->prepare_discard_fn) {
1120                 err = -EOPNOTSUPP;
1121                 goto end_io;
1122         }
1123
1124         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1125
1126         if (unlikely(barrier) || elv_queue_empty(q))
1127                 goto get_rq;
1128
1129         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1130         switch (el_ret) {
1131         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1132                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1133
1134                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1135                         break;
1136
1137                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_BACKMERGE);
1138
1139                 req->biotail->bi_next = bio;
1140                 req->biotail = bio;
1141                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1142                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1143                 drive_stat_acct(req, 0);
1144                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1145                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1146                 goto out;
1147
1148         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1149                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1150
1151                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1152                         break;
1153
1154                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_FRONTMERGE);
1155
1156                 bio->bi_next = req->bio;
1157                 req->bio = bio;
1158
1159                 /*
1160                  * may not be valid. if the low level driver said
1161                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1162                  * not touch req->buffer either...
1163                  */
1164                 req->buffer = bio_data(bio);
1165                 req->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
1166                 req->hard_cur_sectors = req->current_nr_sectors;
1167                 req->sector = req->hard_sector = bio->bi_sector;
1168                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1169                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1170                 drive_stat_acct(req, 0);
1171                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1172                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1173                 goto out;
1174
1175         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1176         default:
1177                 ;
1178         }
1179
1180 get_rq:
1181         /*
1182          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1183          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1184          * rq allocator and io schedulers.
1185          */
1186         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1187         if (sync)
1188                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1189
1190         /*
1191          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1192          * Returns with the queue unlocked.
1193          */
1194         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1195
1196         /*
1197          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1198          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1199          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1200          * often, and the elevators are able to handle it.
1201          */
1202         init_request_from_bio(req, bio);
1203
1204         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1205         if (elv_queue_empty(q))
1206                 blk_plug_device(q);
1207         add_request(q, req);
1208 out:
1209         if (sync)
1210                 __generic_unplug_device(q);
1211
1212         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1213         return 0;
1214
1215 end_io:
1216         bio_endio(bio, err);
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1222  */
1223 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1224 {
1225         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1226
1227         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1228                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1229
1230                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1231                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1232
1233                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1234                                     bdev->bd_dev, bio->bi_sector,
1235                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1236         }
1237 }
1238
1239 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1240 {
1241         char b[BDEVNAME_SIZE];
1242
1243         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1244         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1245                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1246                         bio->bi_rw,
1247                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1248                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1249
1250         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1251 }
1252
1253 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1254
1255 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1256
1257 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1258 {
1259         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1260 }
1261 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1262
1263 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1264 {
1265         struct hd_struct *part = bio->bi_bdev->bd_part;
1266
1267         if (part_to_disk(part)->part0.make_it_fail || part->make_it_fail)
1268                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1269
1270         return 0;
1271 }
1272
1273 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1274 {
1275         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1276                                         "fail_make_request");
1277 }
1278
1279 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1280
1281 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1282
1283 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1284 {
1285         return 0;
1286 }
1287
1288 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1289
1290 /*
1291  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1292  */
1293 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1294 {
1295         sector_t maxsector;
1296
1297         if (!nr_sectors)
1298                 return 0;
1299
1300         /* Test device or partition size, when known. */
1301         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1302         if (maxsector) {
1303                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1304
1305                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1306                         /*
1307                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1308                          * without checking the size of the device, e.g., when
1309                          * mounting a device.
1310                          */
1311                         handle_bad_sector(bio);
1312                         return 1;
1313                 }
1314         }
1315
1316         return 0;
1317 }
1318
1319 /**
1320  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1321  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1322  *
1323  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1324  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1325  * to be done.
1326  *
1327  * generic_make_request() does not return any status.  The
1328  * success/failure status of the request, along with notification of
1329  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1330  * function described (one day) else where.
1331  *
1332  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1333  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1334  * set to describe the device address, and the
1335  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1336  * completion notification should be signaled.
1337  *
1338  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1339  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1340  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1341  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1342  */
1343 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1344 {
1345         struct request_queue *q;
1346         sector_t old_sector;
1347         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1348         dev_t old_dev;
1349         int err = -EIO;
1350
1351         might_sleep();
1352
1353         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1354                 goto end_io;
1355
1356         /*
1357          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1358          * still free to implement/resolve their own stacking
1359          * by explicitly returning 0)
1360          *
1361          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1362          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1363          */
1364         old_sector = -1;
1365         old_dev = 0;
1366         do {
1367                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1368
1369                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1370                 if (!q) {
1371                         printk(KERN_ERR
1372                                "generic_make_request: Trying to access "
1373                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1374                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1375                                 (long long) bio->bi_sector);
1376 end_io:
1377                         bio_endio(bio, err);
1378                         break;
1379                 }
1380
1381                 if (unlikely(nr_sectors > q->max_hw_sectors)) {
1382                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1383                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1384                                 bio_sectors(bio),
1385                                 q->max_hw_sectors);
1386                         goto end_io;
1387                 }
1388
1389                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1390                         goto end_io;
1391
1392                 if (should_fail_request(bio))
1393                         goto end_io;
1394
1395                 /*
1396                  * If this device has partitions, remap block n
1397                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1398                  */
1399                 blk_partition_remap(bio);
1400
1401                 if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio))
1402                         goto end_io;
1403
1404                 if (old_sector != -1)
1405                         blk_add_trace_remap(q, bio, old_dev, bio->bi_sector,
1406                                             old_sector);
1407
1408                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_QUEUE);
1409
1410                 old_sector = bio->bi_sector;
1411                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1412
1413                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1414                         goto end_io;
1415                 if ((bio_empty_barrier(bio) && !q->prepare_flush_fn) ||
1416                     (bio_discard(bio) && !q->prepare_discard_fn)) {
1417                         err = -EOPNOTSUPP;
1418                         goto end_io;
1419                 }
1420
1421                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1422         } while (ret);
1423 }
1424
1425 /*
1426  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1427  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1428  * So use current->bio_{list,tail} to keep a list of requests
1429  * submited by a make_request_fn function.
1430  * current->bio_tail is also used as a flag to say if
1431  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1432  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1433  * then a make_request is active, and new requests should be added
1434  * at the tail
1435  */
1436 void generic_make_request(struct bio *bio)
1437 {
1438         if (current->bio_tail) {
1439                 /* make_request is active */
1440                 *(current->bio_tail) = bio;
1441                 bio->bi_next = NULL;
1442                 current->bio_tail = &bio->bi_next;
1443                 return;
1444         }
1445         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1446          * explanation.
1447          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1448          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1449          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1450          * we assign bio_list to the next (which is NULL) and bio_tail
1451          * to &bio_list, thus initialising the bio_list of new bios to be
1452          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1453          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1454          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1455          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1456          * of the top of the list (no pretending) and so fixup bio_list and
1457          * bio_tail or bi_next, and call into __generic_make_request again.
1458          *
1459          * The loop was structured like this to make only one call to
1460          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1461          * inlined) and to keep the structure simple.
1462          */
1463         BUG_ON(bio->bi_next);
1464         do {
1465                 current->bio_list = bio->bi_next;
1466                 if (bio->bi_next == NULL)
1467                         current->bio_tail = &current->bio_list;
1468                 else
1469                         bio->bi_next = NULL;
1470                 __generic_make_request(bio);
1471                 bio = current->bio_list;
1472         } while (bio);
1473         current->bio_tail = NULL; /* deactivate */
1474 }
1475 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1476
1477 /**
1478  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1479  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1480  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1481  *
1482  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1483  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1484  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1485  *
1486  */
1487 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1488 {
1489         int count = bio_sectors(bio);
1490
1491         bio->bi_rw |= rw;
1492
1493         /*
1494          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1495          * go through the normal accounting stuff before submission.
1496          */
1497         if (bio_has_data(bio)) {
1498                 if (rw & WRITE) {
1499                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1500                 } else {
1501                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1502                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1503                 }
1504
1505                 if (unlikely(block_dump)) {
1506                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1507                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1508                         current->comm, task_pid_nr(current),
1509                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1510                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1511                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1512                 }
1513         }
1514
1515         generic_make_request(bio);
1516 }
1517 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1518
1519 /**
1520  * __end_that_request_first - end I/O on a request
1521  * @req:      the request being processed
1522  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1523  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1524  *
1525  * Description:
1526  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, and sets it up
1527  *     for the next range of segments (if any) in the cluster.
1528  *
1529  * Return:
1530  *     %0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
1531  *     %1 - still buffers pending for this request
1532  **/
1533 static int __end_that_request_first(struct request *req, int error,
1534                                     int nr_bytes)
1535 {
1536         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1537         struct bio *bio;
1538
1539         blk_add_trace_rq(req->q, req, BLK_TA_COMPLETE);
1540
1541         /*
1542          * for a REQ_TYPE_BLOCK_PC request, we want to carry any eventual
1543          * sense key with us all the way through
1544          */
1545         if (!blk_pc_request(req))
1546                 req->errors = 0;
1547
1548         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1549                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1550                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1551                                 (unsigned long long)req->sector);
1552         }
1553
1554         if (blk_fs_request(req) && req->rq_disk) {
1555                 const int rw = rq_data_dir(req);
1556                 struct hd_struct *part;
1557                 int cpu;
1558
1559                 cpu = part_stat_lock();
1560                 part = disk_map_sector_rcu(req->rq_disk, req->sector);
1561                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], nr_bytes >> 9);
1562                 part_stat_unlock();
1563         }
1564
1565         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1566         while ((bio = req->bio) != NULL) {
1567                 int nbytes;
1568
1569                 /*
1570                  * For an empty barrier request, the low level driver must
1571                  * store a potential error location in ->sector. We pass
1572                  * that back up in ->bi_sector.
1573                  */
1574                 if (blk_empty_barrier(req))
1575                         bio->bi_sector = req->sector;
1576
1577                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
1578                         req->bio = bio->bi_next;
1579                         nbytes = bio->bi_size;
1580                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
1581                         next_idx = 0;
1582                         bio_nbytes = 0;
1583                 } else {
1584                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
1585
1586                         if (unlikely(bio->bi_idx >= bio->bi_vcnt)) {
1587                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
1588                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
1589                                        __func__, bio->bi_idx, bio->bi_vcnt);
1590                                 break;
1591                         }
1592
1593                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
1594                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
1595
1596                         /*
1597                          * not a complete bvec done
1598                          */
1599                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
1600                                 bio_nbytes += nr_bytes;
1601                                 total_bytes += nr_bytes;
1602                                 break;
1603                         }
1604
1605                         /*
1606                          * advance to the next vector
1607                          */
1608                         next_idx++;
1609                         bio_nbytes += nbytes;
1610                 }
1611
1612                 total_bytes += nbytes;
1613                 nr_bytes -= nbytes;
1614
1615                 bio = req->bio;
1616                 if (bio) {
1617                         /*
1618                          * end more in this run, or just return 'not-done'
1619                          */
1620                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
1621                                 break;
1622                 }
1623         }
1624
1625         /*
1626          * completely done
1627          */
1628         if (!req->bio)
1629                 return 0;
1630
1631         /*
1632          * if the request wasn't completed, update state
1633          */
1634         if (bio_nbytes) {
1635                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
1636                 bio->bi_idx += next_idx;
1637                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
1638                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
1639         }
1640
1641         blk_recalc_rq_sectors(req, total_bytes >> 9);
1642         blk_recalc_rq_segments(req);
1643         return 1;
1644 }
1645
1646 /*
1647  * splice the completion data to a local structure and hand off to
1648  * process_completion_queue() to complete the requests
1649  */
1650 static void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
1651 {
1652         struct list_head *cpu_list, local_list;
1653
1654         local_irq_disable();
1655         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1656         list_replace_init(cpu_list, &local_list);
1657         local_irq_enable();
1658
1659         while (!list_empty(&local_list)) {
1660                 struct request *rq;
1661
1662                 rq = list_entry(local_list.next, struct request, donelist);
1663                 list_del_init(&rq->donelist);
1664                 rq->q->softirq_done_fn(rq);
1665         }
1666 }
1667
1668 static int __cpuinit blk_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1669                                     unsigned long action, void *hcpu)
1670 {
1671         /*
1672          * If a CPU goes away, splice its entries to the current CPU
1673          * and trigger a run of the softirq
1674          */
1675         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1676                 int cpu = (unsigned long) hcpu;
1677
1678                 local_irq_disable();
1679                 list_splice_init(&per_cpu(blk_cpu_done, cpu),
1680                                  &__get_cpu_var(blk_cpu_done));
1681                 raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1682                 local_irq_enable();
1683         }
1684
1685         return NOTIFY_OK;
1686 }
1687
1688
1689 static struct notifier_block blk_cpu_notifier __cpuinitdata = {
1690         .notifier_call  = blk_cpu_notify,
1691 };
1692
1693 /**
1694  * blk_complete_request - end I/O on a request
1695  * @req:      the request being processed
1696  *
1697  * Description:
1698  *     Ends all I/O on a request. It does not handle partial completions,
1699  *     unless the driver actually implements this in its completion callback
1700  *     through requeueing. The actual completion happens out-of-order,
1701  *     through a softirq handler. The user must have registered a completion
1702  *     callback through blk_queue_softirq_done().
1703  **/
1704
1705 void blk_complete_request(struct request *req)
1706 {
1707         struct list_head *cpu_list;
1708         unsigned long flags;
1709
1710         BUG_ON(!req->q->softirq_done_fn);
1711
1712         local_irq_save(flags);
1713
1714         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1715         list_add_tail(&req->donelist, cpu_list);
1716         raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1717
1718         local_irq_restore(flags);
1719 }
1720 EXPORT_SYMBOL(blk_complete_request);
1721
1722 /*
1723  * queue lock must be held
1724  */
1725 static void end_that_request_last(struct request *req, int error)
1726 {
1727         struct gendisk *disk = req->rq_disk;
1728
1729         if (blk_rq_tagged(req))
1730                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
1731
1732         if (blk_queued_rq(req))
1733                 blkdev_dequeue_request(req);
1734
1735         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
1736                 laptop_io_completion();
1737
1738         /*
1739          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1740          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1741          * request is enough.
1742          */
1743         if (disk && blk_fs_request(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1744                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1745                 const int rw = rq_data_dir(req);
1746                 struct hd_struct *part;
1747                 int cpu;
1748
1749                 cpu = part_stat_lock();
1750                 part = disk_map_sector_rcu(disk, req->sector);
1751
1752                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
1753                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
1754                 part_round_stats(cpu, part);
1755                 part_dec_in_flight(part);
1756
1757                 part_stat_unlock();
1758         }
1759
1760         if (req->end_io)
1761                 req->end_io(req, error);
1762         else {
1763                 if (blk_bidi_rq(req))
1764                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
1765
1766                 __blk_put_request(req->q, req);
1767         }
1768 }
1769
1770 static inline void __end_request(struct request *rq, int uptodate,
1771                                  unsigned int nr_bytes)
1772 {
1773         int error = 0;
1774
1775         if (uptodate <= 0)
1776                 error = uptodate ? uptodate : -EIO;
1777
1778         __blk_end_request(rq, error, nr_bytes);
1779 }
1780
1781 /**
1782  * blk_rq_bytes - Returns bytes left to complete in the entire request
1783  * @rq: the request being processed
1784  **/
1785 unsigned int blk_rq_bytes(struct request *rq)
1786 {
1787         if (blk_fs_request(rq))
1788                 return rq->hard_nr_sectors << 9;
1789
1790         return rq->data_len;
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_bytes);
1793
1794 /**
1795  * blk_rq_cur_bytes - Returns bytes left to complete in the current segment
1796  * @rq: the request being processed
1797  **/
1798 unsigned int blk_rq_cur_bytes(struct request *rq)
1799 {
1800         if (blk_fs_request(rq))
1801                 return rq->current_nr_sectors << 9;
1802
1803         if (rq->bio)
1804                 return rq->bio->bi_size;
1805
1806         return rq->data_len;
1807 }
1808 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_cur_bytes);
1809
1810 /**
1811  * end_queued_request - end all I/O on a queued request
1812  * @rq:         the request being processed
1813  * @uptodate:   error value or %0/%1 uptodate flag
1814  *
1815  * Description:
1816  *     Ends all I/O on a request, and removes it from the block layer queues.
1817  *     Not suitable for normal I/O completion, unless the driver still has
1818  *     the request attached to the block layer.
1819  *
1820  **/
1821 void end_queued_request(struct request *rq, int uptodate)
1822 {
1823         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1824 }
1825 EXPORT_SYMBOL(end_queued_request);
1826
1827 /**
1828  * end_dequeued_request - end all I/O on a dequeued request
1829  * @rq:         the request being processed
1830  * @uptodate:   error value or %0/%1 uptodate flag
1831  *
1832  * Description:
1833  *     Ends all I/O on a request. The request must already have been
1834  *     dequeued using blkdev_dequeue_request(), as is normally the case
1835  *     for most drivers.
1836  *
1837  **/
1838 void end_dequeued_request(struct request *rq, int uptodate)
1839 {
1840         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1841 }
1842 EXPORT_SYMBOL(end_dequeued_request);
1843
1844
1845 /**
1846  * end_request - end I/O on the current segment of the request
1847  * @req:        the request being processed
1848  * @uptodate:   error value or %0/%1 uptodate flag
1849  *
1850  * Description:
1851  *     Ends I/O on the current segment of a request. If that is the only
1852  *     remaining segment, the request is also completed and freed.
1853  *
1854  *     This is a remnant of how older block drivers handled I/O completions.
1855  *     Modern drivers typically end I/O on the full request in one go, unless
1856  *     they have a residual value to account for. For that case this function
1857  *     isn't really useful, unless the residual just happens to be the
1858  *     full current segment. In other words, don't use this function in new
1859  *     code. Either use end_request_completely(), or the
1860  *     end_that_request_chunk() (along with end_that_request_last()) for
1861  *     partial completions.
1862  *
1863  **/
1864 void end_request(struct request *req, int uptodate)
1865 {
1866         __end_request(req, uptodate, req->hard_cur_sectors << 9);
1867 }
1868 EXPORT_SYMBOL(end_request);
1869
1870 /**
1871  * blk_end_io - Generic end_io function to complete a request.
1872  * @rq:           the request being processed
1873  * @error:        %0 for success, < %0 for error
1874  * @nr_bytes:     number of bytes to complete @rq
1875  * @bidi_bytes:   number of bytes to complete @rq->next_rq
1876  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1877  *                and completion of the request.
1878  *                If the callback returns non %0, this helper returns without
1879  *                completion of the request.
1880  *
1881  * Description:
1882  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1883  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1884  *
1885  * Return:
1886  *     %0 - we are done with this request
1887  *     %1 - this request is not freed yet, it still has pending buffers.
1888  **/
1889 static int blk_end_io(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1890                       unsigned int bidi_bytes,
1891                       int (drv_callback)(struct request *))
1892 {
1893         struct request_queue *q = rq->q;
1894         unsigned long flags = 0UL;
1895
1896         if (bio_has_data(rq->bio) || blk_discard_rq(rq)) {
1897                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1898                         return 1;
1899
1900                 /* Bidi request must be completed as a whole */
1901                 if (blk_bidi_rq(rq) &&
1902                     __end_that_request_first(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
1903                         return 1;
1904         }
1905
1906         /* Special feature for tricky drivers */
1907         if (drv_callback && drv_callback(rq))
1908                 return 1;
1909
1910         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1911
1912         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1913         end_that_request_last(rq, error);
1914         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1915
1916         return 0;
1917 }
1918
1919 /**
1920  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1921  * @rq:       the request being processed
1922  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1923  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1924  *
1925  * Description:
1926  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1927  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1928  *
1929  * Return:
1930  *     %0 - we are done with this request
1931  *     %1 - still buffers pending for this request
1932  **/
1933 int blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1934 {
1935         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, NULL);
1936 }
1937 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request);
1938
1939 /**
1940  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1941  * @rq:       the request being processed
1942  * @error:    %0 for success, < %0 for error
1943  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1944  *
1945  * Description:
1946  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
1947  *
1948  * Return:
1949  *     %0 - we are done with this request
1950  *     %1 - still buffers pending for this request
1951  **/
1952 int __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1953 {
1954         if ((bio_has_data(rq->bio) || blk_discard_rq(rq)) &&
1955             __end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1956                 return 1;
1957
1958         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1959
1960         end_that_request_last(rq, error);
1961
1962         return 0;
1963 }
1964 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request);
1965
1966 /**
1967  * blk_end_bidi_request - Helper function for drivers to complete bidi request.
1968  * @rq:         the bidi request being processed
1969  * @error:      %0 for success, < %0 for error
1970  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
1971  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
1972  *
1973  * Description:
1974  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1975  *
1976  * Return:
1977  *     %0 - we are done with this request
1978  *     %1 - still buffers pending for this request
1979  **/
1980 int blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1981                          unsigned int bidi_bytes)
1982 {
1983         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes, NULL);
1984 }
1985 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_bidi_request);
1986
1987 /**
1988  * blk_end_request_callback - Special helper function for tricky drivers
1989  * @rq:           the request being processed
1990  * @error:        %0 for success, < %0 for error
1991  * @nr_bytes:     number of bytes to complete
1992  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1993  *                and completion of the request.
1994  *                If the callback returns non %0, this helper returns without
1995  *                completion of the request.
1996  *
1997  * Description:
1998  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1999  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2000  *
2001  *     This special helper function is used only for existing tricky drivers.
2002  *     (e.g. cdrom_newpc_intr() of ide-cd)
2003  *     This interface will be removed when such drivers are rewritten.
2004  *     Don't use this interface in other places anymore.
2005  *
2006  * Return:
2007  *     %0 - we are done with this request
2008  *     %1 - this request is not freed yet.
2009  *          this request still has pending buffers or
2010  *          the driver doesn't want to finish this request yet.
2011  **/
2012 int blk_end_request_callback(struct request *rq, int error,
2013                              unsigned int nr_bytes,
2014                              int (drv_callback)(struct request *))
2015 {
2016         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, drv_callback);
2017 }
2018 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_callback);
2019
2020 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2021                      struct bio *bio)
2022 {
2023         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw, and
2024            we want BIO_RW_AHEAD (bit 1) to imply REQ_FAILFAST (bit 1). */
2025         rq->cmd_flags |= (bio->bi_rw & 3);
2026
2027         if (bio_has_data(bio)) {
2028                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2029                 rq->buffer = bio_data(bio);
2030         }
2031         rq->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2032         rq->hard_cur_sectors = rq->current_nr_sectors;
2033         rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors = bio_sectors(bio);
2034         rq->data_len = bio->bi_size;
2035
2036         rq->bio = rq->biotail = bio;
2037
2038         if (bio->bi_bdev)
2039                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2040 }
2041
2042 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
2043 {
2044         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2045 }
2046 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2047
2048 void kblockd_flush_work(struct work_struct *work)
2049 {
2050         cancel_work_sync(work);
2051 }
2052 EXPORT_SYMBOL(kblockd_flush_work);
2053
2054 int __init blk_dev_init(void)
2055 {
2056         int i;
2057
2058         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2059         if (!kblockd_workqueue)
2060                 panic("Failed to create kblockd\n");
2061
2062         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2063                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2064
2065         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2066                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2067
2068         for_each_possible_cpu(i)
2069                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));
2070
2071         open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq);
2072         register_hotcpu_notifier(&blk_cpu_notifier);
2073
2074         return 0;
2075 }
2076