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