clk: rockchip: support setting ddr clock via SCPI APIs
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/highmem.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/completion.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/list_sort.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/ratelimit.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/blk-cgroup.h>
36
37 #define CREATE_TRACE_POINTS
38 #include <trace/events/block.h>
39
40 #include "blk.h"
41 #include "blk-mq.h"
42
43 #include <linux/math64.h>
44
45 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
46 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
47 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
48 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
49 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
50
51 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
52
53 /*
54  * For the allocated request tables
55  */
56 struct kmem_cache *request_cachep = NULL;
57
58 /*
59  * For queue allocation
60  */
61 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
62
63 /*
64  * Controlling structure to kblockd
65  */
66 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
67
68 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
69 {
70 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
71         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
72 #else
73         /*
74          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
75          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
76          */
77         if (rl == &rl->q->root_rl)
78                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
79 #endif
80 }
81
82 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
83 {
84 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
85         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
86 #else
87         /* see blk_clear_congested() */
88         if (rl == &rl->q->root_rl)
89                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
90 #endif
91 }
92
93 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
94 {
95         int nr;
96
97         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
98         if (nr > q->nr_requests)
99                 nr = q->nr_requests;
100         q->nr_congestion_on = nr;
101
102         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
103         if (nr < 1)
104                 nr = 1;
105         q->nr_congestion_off = nr;
106 }
107
108 /**
109  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
110  * @bdev:       device
111  *
112  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
113  * backing_dev_info.  This function can only be called if @bdev is opened
114  * and the return value is never NULL.
115  */
116 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
117 {
118         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
119
120         return &q->backing_dev_info;
121 }
122 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
123
124 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
125 {
126         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
127
128         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
129         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
130         rq->cpu = -1;
131         rq->q = q;
132         rq->__sector = (sector_t) -1;
133         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
134         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
135         rq->cmd = rq->__cmd;
136         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
137         rq->tag = -1;
138         rq->start_time = jiffies;
139         set_start_time_ns(rq);
140         rq->part = NULL;
141 }
142 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
143
144 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
145                           unsigned int nbytes, int error)
146 {
147         if (error)
148                 bio->bi_error = error;
149
150         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
151                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
152
153         bio_advance(bio, nbytes);
154
155         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
156         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
157                 bio_endio(bio);
158 }
159
160 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
161 {
162         int bit;
163
164         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
165                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
166                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
167
168         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
169                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
170                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
171         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
172                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
173
174         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
175                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
176                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
177                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
178                 printk("\n");
179         }
180 }
181 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
182
183 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
184 {
185         struct request_queue *q;
186
187         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
188         spin_lock_irq(q->queue_lock);
189         __blk_run_queue(q);
190         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
191 }
192
193 /**
194  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
195  * @q:          The &struct request_queue in question
196  * @msecs:      Delay in msecs
197  *
198  * Description:
199  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
200  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
201  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
202  */
203 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
204 {
205         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
206                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
207                                    msecs_to_jiffies(msecs));
208 }
209 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
210
211 /**
212  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
213  * @q:    The &struct request_queue in question
214  *
215  * Description:
216  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
217  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
218  *   context.
219  **/
220 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
221 {
222         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
223         blk_run_queue_async(q);
224 }
225 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
226
227 /**
228  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
229  * @q:    The &struct request_queue in question
230  *
231  * Description:
232  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
233  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
234  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
235  **/
236 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
237 {
238         WARN_ON(!irqs_disabled());
239
240         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
241         __blk_run_queue(q);
242 }
243 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
244
245 /**
246  * blk_stop_queue - stop a queue
247  * @q:    The &struct request_queue in question
248  *
249  * Description:
250  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
251  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
252  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
253  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
254  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
255  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
256  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
257  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
258  **/
259 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
260 {
261         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
262         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
263 }
264 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
265
266 /**
267  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
268  * @q: the queue
269  *
270  * Description:
271  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
272  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
273  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
274  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
275  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
276  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
277  *     this function.
278  *
279  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
280  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
281  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
282  *
283  */
284 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
285 {
286         del_timer_sync(&q->timeout);
287
288         if (q->mq_ops) {
289                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
290                 int i;
291
292                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
293                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
294                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
295                 }
296         } else {
297                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
298         }
299 }
300 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
301
302 /**
303  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
304  * @q:  The queue to run
305  *
306  * Description:
307  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
308  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
309  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
310  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
311  *    disabled. See also @blk_run_queue.
312  */
313 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
314 {
315         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
316                 return;
317
318         /*
319          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
320          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
321          * running such a request function concurrently. Keep track of the
322          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
323          * can wait until all these request_fn calls have finished.
324          */
325         q->request_fn_active++;
326         q->request_fn(q);
327         q->request_fn_active--;
328 }
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
330
331 /**
332  * __blk_run_queue - run a single device queue
333  * @q:  The queue to run
334  *
335  * Description:
336  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
337  *    held and interrupts disabled.
338  */
339 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
340 {
341         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
342                 return;
343
344         __blk_run_queue_uncond(q);
345 }
346 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
347
348 /**
349  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
350  * @q:  The queue to run
351  *
352  * Description:
353  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
354  *    of us. The caller must hold the queue lock.
355  */
356 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
357 {
358         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
359                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
360 }
361 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
362
363 /**
364  * blk_run_queue - run a single device queue
365  * @q: The queue to run
366  *
367  * Description:
368  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
369  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
370  */
371 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
372 {
373         unsigned long flags;
374
375         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
376         __blk_run_queue(q);
377         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
378 }
379 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
380
381 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
382 {
383         kobject_put(&q->kobj);
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
386
387 /**
388  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
389  * @q: queue to drain
390  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
391  *
392  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
393  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
394  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
395  */
396 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
397         __releases(q->queue_lock)
398         __acquires(q->queue_lock)
399 {
400         int i;
401
402         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
403
404         while (true) {
405                 bool drain = false;
406
407                 /*
408                  * The caller might be trying to drain @q before its
409                  * elevator is initialized.
410                  */
411                 if (q->elevator)
412                         elv_drain_elevator(q);
413
414                 blkcg_drain_queue(q);
415
416                 /*
417                  * This function might be called on a queue which failed
418                  * driver init after queue creation or is not yet fully
419                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
420                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
421                  * something on it and @q has request_fn set.
422                  */
423                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
424                         __blk_run_queue(q);
425
426                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
427                 drain |= q->request_fn_active;
428
429                 /*
430                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
431                  * multiple places and there's no single counter which can
432                  * be drained.  Check all the queues and counters.
433                  */
434                 if (drain_all) {
435                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
436                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
437                         for (i = 0; i < 2; i++) {
438                                 drain |= q->nr_rqs[i];
439                                 drain |= q->in_flight[i];
440                                 if (fq)
441                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
442                         }
443                 }
444
445                 if (!drain)
446                         break;
447
448                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
449
450                 msleep(10);
451
452                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
453         }
454
455         /*
456          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
457          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
458          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
459          */
460         if (q->request_fn) {
461                 struct request_list *rl;
462
463                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
464                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
465                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
466         }
467 }
468
469 /**
470  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
471  * @q: queue of interest
472  *
473  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
474  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
475  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
476  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
477  * inside queue or RCU read lock.
478  */
479 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
480 {
481         spin_lock_irq(q->queue_lock);
482         q->bypass_depth++;
483         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
484         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
485
486         /*
487          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
488          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
489          * can happen many times during boot.
490          */
491         if (blk_queue_init_done(q)) {
492                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
493                 __blk_drain_queue(q, false);
494                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
495
496                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
497                 synchronize_rcu();
498         }
499 }
500 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
501
502 /**
503  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
504  * @q: queue of interest
505  *
506  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
507  */
508 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
509 {
510         spin_lock_irq(q->queue_lock);
511         if (!--q->bypass_depth)
512                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
513         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
514         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
515 }
516 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
517
518 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
519 {
520         spin_lock_irq(q->queue_lock);
521         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
522         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
523
524         if (q->mq_ops)
525                 blk_mq_wake_waiters(q);
526         else {
527                 struct request_list *rl;
528
529                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
530                         if (rl->rq_pool) {
531                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
532                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
533                         }
534                 }
535         }
536 }
537 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
538
539 /**
540  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
541  * @q: request queue to shutdown
542  *
543  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
544  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
545  */
546 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
547 {
548         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
549
550         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
551         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
552         blk_set_queue_dying(q);
553         spin_lock_irq(lock);
554
555         /*
556          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
557          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
558          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
559          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
560          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
561          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
562          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
563          */
564         q->bypass_depth++;
565         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
566
567         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
568         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
569         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
570         spin_unlock_irq(lock);
571         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
572
573         /*
574          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
575          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
576          */
577         blk_freeze_queue(q);
578         spin_lock_irq(lock);
579         if (!q->mq_ops)
580                 __blk_drain_queue(q, true);
581         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
582         spin_unlock_irq(lock);
583
584         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
585         blk_flush_integrity();
586
587         /* @q won't process any more request, flush async actions */
588         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
589         blk_sync_queue(q);
590
591         if (q->mq_ops)
592                 blk_mq_free_queue(q);
593         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
594
595         spin_lock_irq(lock);
596         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
597                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
598         spin_unlock_irq(lock);
599
600         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
601
602         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
603         blk_put_queue(q);
604 }
605 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
606
607 /* Allocate memory local to the request queue */
608 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
609 {
610         int nid = (int)(long)data;
611         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
612 }
613
614 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
615 {
616         kmem_cache_free(request_cachep, element);
617 }
618
619 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
620                 gfp_t gfp_mask)
621 {
622         if (unlikely(rl->rq_pool))
623                 return 0;
624
625         rl->q = q;
626         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
627         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
628         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
629         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
630
631         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
632                                           free_request_struct,
633                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
634                                           q->node);
635         if (!rl->rq_pool)
636                 return -ENOMEM;
637
638         return 0;
639 }
640
641 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
642 {
643         if (rl->rq_pool)
644                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
645 }
646
647 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
648 {
649         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
650 }
651 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
652
653 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, gfp_t gfp)
654 {
655         while (true) {
656                 int ret;
657
658                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
659                         return 0;
660
661                 if (!gfpflags_allow_blocking(gfp))
662                         return -EBUSY;
663
664                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
665                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
666                                 blk_queue_dying(q));
667                 if (blk_queue_dying(q))
668                         return -ENODEV;
669                 if (ret)
670                         return ret;
671         }
672 }
673
674 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
675 {
676         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
677 }
678
679 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
680 {
681         struct request_queue *q =
682                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
683
684         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
685 }
686
687 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
688 {
689         struct request_queue *q;
690         int err;
691
692         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
693                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
694         if (!q)
695                 return NULL;
696
697         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
698         if (q->id < 0)
699                 goto fail_q;
700
701         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
702         if (!q->bio_split)
703                 goto fail_id;
704
705         q->backing_dev_info.ra_pages =
706                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
707         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
708         q->backing_dev_info.name = "block";
709         q->node = node_id;
710
711         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
712         if (err)
713                 goto fail_split;
714
715         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
716                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
717         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
718         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
719         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
720         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
721 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
722         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
723 #endif
724         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
725
726         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
727
728         mutex_init(&q->sysfs_lock);
729         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
730
731         /*
732          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
733          * override it later if need be.
734          */
735         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
736
737         /*
738          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
739          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
740          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
741          * registered by blk_register_queue().
742          */
743         q->bypass_depth = 1;
744         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
745
746         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
747
748         /*
749          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
750          * See blk_register_queue() for details.
751          */
752         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
753                                 blk_queue_usage_counter_release,
754                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
755                 goto fail_bdi;
756
757         if (blkcg_init_queue(q))
758                 goto fail_ref;
759
760         return q;
761
762 fail_ref:
763         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
764 fail_bdi:
765         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
766 fail_split:
767         bioset_free(q->bio_split);
768 fail_id:
769         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
770 fail_q:
771         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
772         return NULL;
773 }
774 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
775
776 /**
777  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
778  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
779  *        placed on the queue.
780  * @lock: Request queue spin lock
781  *
782  * Description:
783  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
784  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
785  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
786  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
787  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
788  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
789  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
790  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
791  *
792  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
793  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
794  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
795  *    get dealt with eventually.
796  *
797  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
798  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
799  *    disabling is needed for it.
800  *
801  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
802  *    it didn't succeed.
803  *
804  * Note:
805  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
806  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
807  **/
808
809 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
810 {
811         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
812 }
813 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
814
815 struct request_queue *
816 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
817 {
818         struct request_queue *uninit_q, *q;
819
820         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
821         if (!uninit_q)
822                 return NULL;
823
824         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
825         if (!q)
826                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
827
828         return q;
829 }
830 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
831
832 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
833
834 struct request_queue *
835 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
836                          spinlock_t *lock)
837 {
838         if (!q)
839                 return NULL;
840
841         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
842         if (!q->fq)
843                 return NULL;
844
845         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
846                 goto fail;
847
848         q->request_fn           = rfn;
849         q->prep_rq_fn           = NULL;
850         q->unprep_rq_fn         = NULL;
851         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
852
853         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
854         if (lock)
855                 q->queue_lock           = lock;
856
857         /*
858          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
859          */
860         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
861
862         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
863
864         /* Protect q->elevator from elevator_change */
865         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
866
867         /* init elevator */
868         if (elevator_init(q, NULL)) {
869                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
870                 goto fail;
871         }
872
873         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
874
875         return q;
876
877 fail:
878         blk_free_flush_queue(q->fq);
879         return NULL;
880 }
881 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
882
883 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
884 {
885         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
886                 __blk_get_queue(q);
887                 return true;
888         }
889
890         return false;
891 }
892 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
893
894 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
895 {
896         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
897                 elv_put_request(rl->q, rq);
898                 if (rq->elv.icq)
899                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
900         }
901
902         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
903 }
904
905 /*
906  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
907  * should be given priority access to a request.
908  */
909 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
910 {
911         if (!ioc)
912                 return 0;
913
914         /*
915          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
916          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
917          * lose wakeups.
918          */
919         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
920                 (ioc->nr_batch_requests > 0
921                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
922 }
923
924 /*
925  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
926  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
927  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
928  * a nice run.
929  */
930 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
931 {
932         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
933                 return;
934
935         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
936         ioc->last_waited = jiffies;
937 }
938
939 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
940 {
941         struct request_queue *q = rl->q;
942
943         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
944                 blk_clear_congested(rl, sync);
945
946         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
947                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
948                         wake_up(&rl->wait[sync]);
949
950                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
951         }
952 }
953
954 /*
955  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
956  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
957  */
958 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
959 {
960         struct request_queue *q = rl->q;
961         int sync = rw_is_sync(flags);
962
963         q->nr_rqs[sync]--;
964         rl->count[sync]--;
965         if (flags & REQ_ELVPRIV)
966                 q->nr_rqs_elvpriv--;
967
968         __freed_request(rl, sync);
969
970         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
971                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
972 }
973
974 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
975 {
976         struct request_list *rl;
977         int on_thresh, off_thresh;
978
979         spin_lock_irq(q->queue_lock);
980         q->nr_requests = nr;
981         blk_queue_congestion_threshold(q);
982         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
983         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
984
985         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
986                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
987                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
988                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
989                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
990
991                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
992                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
993                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
994                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
995
996                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
997                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
998                 } else {
999                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1000                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1001                 }
1002
1003                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1004                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1005                 } else {
1006                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1007                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1008                 }
1009         }
1010
1011         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1012         return 0;
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1017  * request associated with @bio.
1018  */
1019 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1020 {
1021         if (!bio)
1022                 return true;
1023
1024         /*
1025          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1026          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1027          */
1028         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1029                 return false;
1030
1031         return true;
1032 }
1033
1034 /**
1035  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1036  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1037  *
1038  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1039  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1040  */
1041 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1042 {
1043 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1044         if (bio && bio->bi_ioc)
1045                 return bio->bi_ioc;
1046 #endif
1047         return current->io_context;
1048 }
1049
1050 /**
1051  * __get_request - get a free request
1052  * @rl: request list to allocate from
1053  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1054  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1055  * @gfp_mask: allocation mask
1056  *
1057  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1058  * pressure or if @q is dead.
1059  *
1060  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1061  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1062  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1063  */
1064 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1065                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1066 {
1067         struct request_queue *q = rl->q;
1068         struct request *rq;
1069         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1070         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1071         struct io_cq *icq = NULL;
1072         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1073         int may_queue;
1074
1075         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1076                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1077
1078         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1079         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1080                 goto rq_starved;
1081
1082         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1083                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1084                         /*
1085                          * The queue will fill after this allocation, so set
1086                          * it as full, and mark this process as "batching".
1087                          * This process will be allowed to complete a batch of
1088                          * requests, others will be blocked.
1089                          */
1090                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1091                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1092                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1093                         } else {
1094                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1095                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1096                                         /*
1097                                          * The queue is full and the allocating
1098                                          * process is not a "batcher", and not
1099                                          * exempted by the IO scheduler
1100                                          */
1101                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1102                                 }
1103                         }
1104                 }
1105                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1106         }
1107
1108         /*
1109          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1110          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1111          * allocated with any setting of ->nr_requests
1112          */
1113         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1114                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1115
1116         q->nr_rqs[is_sync]++;
1117         rl->count[is_sync]++;
1118         rl->starved[is_sync] = 0;
1119
1120         /*
1121          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1122          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1123          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1124          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1125          * makes creating new ones safe.
1126          *
1127          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1128          * it will be created after releasing queue_lock.
1129          */
1130         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1131                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1132                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1133                 if (et->icq_cache && ioc)
1134                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1135         }
1136
1137         if (blk_queue_io_stat(q))
1138                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1139         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1140
1141         /* allocate and init request */
1142         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1143         if (!rq)
1144                 goto fail_alloc;
1145
1146         blk_rq_init(q, rq);
1147         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1148         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1149
1150         /* init elvpriv */
1151         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1152                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1153                         if (ioc)
1154                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1155                         if (!icq)
1156                                 goto fail_elvpriv;
1157                 }
1158
1159                 rq->elv.icq = icq;
1160                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1161                         goto fail_elvpriv;
1162
1163                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1164                 if (icq)
1165                         get_io_context(icq->ioc);
1166         }
1167 out:
1168         /*
1169          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1170          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1171          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1172          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1173          */
1174         if (ioc_batching(q, ioc))
1175                 ioc->nr_batch_requests--;
1176
1177         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1178         return rq;
1179
1180 fail_elvpriv:
1181         /*
1182          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1183          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1184          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1185          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1186          */
1187         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1188                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1189
1190         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1191         rq->elv.icq = NULL;
1192
1193         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1194         q->nr_rqs_elvpriv--;
1195         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1196         goto out;
1197
1198 fail_alloc:
1199         /*
1200          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1201          * might have messed up.
1202          *
1203          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1204          * queue, but this is pretty rare.
1205          */
1206         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1207         freed_request(rl, rw_flags);
1208
1209         /*
1210          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1211          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1212          * freeing of a request in the other direction will notice
1213          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1214          * READ and WRITE
1215          */
1216 rq_starved:
1217         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1218                 rl->starved[is_sync] = 1;
1219         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1220 }
1221
1222 /**
1223  * get_request - get a free request
1224  * @q: request_queue to allocate request from
1225  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1226  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1227  * @gfp_mask: allocation mask
1228  *
1229  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1230  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1231  *
1232  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1233  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1234  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1235  */
1236 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1237                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1238 {
1239         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1240         DEFINE_WAIT(wait);
1241         struct request_list *rl;
1242         struct request *rq;
1243
1244         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1245 retry:
1246         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1247         if (!IS_ERR(rq))
1248                 return rq;
1249
1250         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1251                 blk_put_rl(rl);
1252                 return rq;
1253         }
1254
1255         /* wait on @rl and retry */
1256         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1257                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1258
1259         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1260
1261         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1262         io_schedule();
1263
1264         /*
1265          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1266          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1267          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1268          */
1269         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1270
1271         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1272         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1273
1274         goto retry;
1275 }
1276
1277 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1278                 gfp_t gfp_mask)
1279 {
1280         struct request *rq;
1281
1282         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1283
1284         /* create ioc upfront */
1285         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1286
1287         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1288         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1289         if (IS_ERR(rq))
1290                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1291         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1292
1293         return rq;
1294 }
1295
1296 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1297 {
1298         if (q->mq_ops)
1299                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1300         else
1301                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1302 }
1303 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1304
1305 /**
1306  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1307  * @q: target request queue
1308  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1309  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1310  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1311  *
1312  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1313  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1314  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1315  * the I/O transfer.
1316  *
1317  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1318  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1319  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1320  * are properly set accordingly)
1321  *
1322  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1323  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1324  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1325  * BUG.
1326  *
1327  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1328  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1329  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1330  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1331  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1332  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1333  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1334  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1335  */
1336 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1337                                  gfp_t gfp_mask)
1338 {
1339         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1340
1341         if (IS_ERR(rq))
1342                 return rq;
1343
1344         blk_rq_set_block_pc(rq);
1345
1346         for_each_bio(bio) {
1347                 struct bio *bounce_bio = bio;
1348                 int ret;
1349
1350                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1351                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1352                 if (unlikely(ret)) {
1353                         blk_put_request(rq);
1354                         return ERR_PTR(ret);
1355                 }
1356         }
1357
1358         return rq;
1359 }
1360 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1361
1362 /**
1363  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1364  * @rq:         request to be initialized
1365  *
1366  */
1367 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1368 {
1369         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1370         rq->__data_len = 0;
1371         rq->__sector = (sector_t) -1;
1372         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1373         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1374 }
1375 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1376
1377 /**
1378  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1379  * @q:          request queue where request should be inserted
1380  * @rq:         request to be inserted
1381  *
1382  * Description:
1383  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1384  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1385  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1386  */
1387 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1388 {
1389         blk_delete_timer(rq);
1390         blk_clear_rq_complete(rq);
1391         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1392
1393         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1394                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1395
1396         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1397
1398         elv_requeue_request(q, rq);
1399 }
1400 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1401
1402 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1403                              int where)
1404 {
1405         blk_account_io_start(rq, true);
1406         __elv_add_request(q, rq, where);
1407 }
1408
1409 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1410                                     unsigned long now)
1411 {
1412         int inflight;
1413
1414         if (now == part->stamp)
1415                 return;
1416
1417         inflight = part_in_flight(part);
1418         if (inflight) {
1419                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1420                                 inflight * (now - part->stamp));
1421                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1422         }
1423         part->stamp = now;
1424 }
1425
1426 /**
1427  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1428  * @cpu: cpu number for stats access
1429  * @part: target partition
1430  *
1431  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1432  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1433  * time it has been in this state for.
1434  *
1435  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1436  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1437  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1438  * function to do a round-off before returning the results when reading
1439  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1440  * the current jiffies and restarts the counters again.
1441  */
1442 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1443 {
1444         unsigned long now = jiffies;
1445
1446         if (part->partno)
1447                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1448         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1449 }
1450 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1451
1452 #ifdef CONFIG_PM
1453 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1454 {
1455         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1456                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1457 }
1458 #else
1459 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1460 #endif
1461
1462 /*
1463  * queue lock must be held
1464  */
1465 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1466 {
1467         if (unlikely(!q))
1468                 return;
1469
1470         if (q->mq_ops) {
1471                 blk_mq_free_request(req);
1472                 return;
1473         }
1474
1475         blk_pm_put_request(req);
1476
1477         elv_completed_request(q, req);
1478
1479         /* this is a bio leak */
1480         WARN_ON(req->bio != NULL);
1481
1482         /*
1483          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1484          * it didn't come out of our reserved rq pools
1485          */
1486         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1487                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1488                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1489
1490                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1491                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1492
1493                 blk_free_request(rl, req);
1494                 freed_request(rl, flags);
1495                 blk_put_rl(rl);
1496         }
1497 }
1498 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1499
1500 void blk_put_request(struct request *req)
1501 {
1502         struct request_queue *q = req->q;
1503
1504         if (q->mq_ops)
1505                 blk_mq_free_request(req);
1506         else {
1507                 unsigned long flags;
1508
1509                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1510                 __blk_put_request(q, req);
1511                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1512         }
1513 }
1514 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1515
1516 /**
1517  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1518  * @rq: request to update
1519  * @page: page backing the payload
1520  * @len: length of the payload.
1521  *
1522  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1523  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1524  * itself.
1525  *
1526  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1527  * discard requests should ever use it.
1528  */
1529 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1530                 unsigned int len)
1531 {
1532         struct bio *bio = rq->bio;
1533
1534         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1535         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1536         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1537
1538         bio->bi_iter.bi_size = len;
1539         bio->bi_vcnt = 1;
1540         bio->bi_phys_segments = 1;
1541
1542         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1543         rq->nr_phys_segments = 1;
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1546
1547 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1548                             struct bio *bio)
1549 {
1550         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1551
1552         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1553                 return false;
1554
1555         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1556
1557         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1558                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1559
1560         req->biotail->bi_next = bio;
1561         req->biotail = bio;
1562         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1563         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1564
1565         blk_account_io_start(req, false);
1566         return true;
1567 }
1568
1569 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1570                              struct bio *bio)
1571 {
1572         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1573
1574         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1575                 return false;
1576
1577         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1578
1579         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1580                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1581
1582         bio->bi_next = req->bio;
1583         req->bio = bio;
1584
1585         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1586         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1587         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1588
1589         blk_account_io_start(req, false);
1590         return true;
1591 }
1592
1593 /**
1594  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1595  * @q: request_queue new bio is being queued at
1596  * @bio: new bio being queued
1597  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1598  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1599  * another request associated with @q is found on the plug list
1600  * (optional, may be %NULL)
1601  *
1602  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1603  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1604  * otherwise %false.
1605  *
1606  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1607  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1608  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1609  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1610  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1611  * merging parameters without querying the elevator.
1612  *
1613  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1614  */
1615 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1616                             unsigned int *request_count,
1617                             struct request **same_queue_rq)
1618 {
1619         struct blk_plug *plug;
1620         struct request *rq;
1621         bool ret = false;
1622         struct list_head *plug_list;
1623
1624         plug = current->plug;
1625         if (!plug)
1626                 goto out;
1627         *request_count = 0;
1628
1629         if (q->mq_ops)
1630                 plug_list = &plug->mq_list;
1631         else
1632                 plug_list = &plug->list;
1633
1634         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1635                 int el_ret;
1636
1637                 if (rq->q == q) {
1638                         (*request_count)++;
1639                         /*
1640                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1641                          * rq in the same queue, there should be only one such
1642                          * rq in a queue
1643                          **/
1644                         if (same_queue_rq)
1645                                 *same_queue_rq = rq;
1646                 }
1647
1648                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1649                         continue;
1650
1651                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1652                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1653                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1654                         if (ret)
1655                                 break;
1656                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1657                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1658                         if (ret)
1659                                 break;
1660                 }
1661         }
1662 out:
1663         return ret;
1664 }
1665
1666 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1667 {
1668         struct blk_plug *plug;
1669         struct request *rq;
1670         struct list_head *plug_list;
1671         unsigned int ret = 0;
1672
1673         plug = current->plug;
1674         if (!plug)
1675                 goto out;
1676
1677         if (q->mq_ops)
1678                 plug_list = &plug->mq_list;
1679         else
1680                 plug_list = &plug->list;
1681
1682         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1683                 if (rq->q == q)
1684                         ret++;
1685         }
1686 out:
1687         return ret;
1688 }
1689
1690 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1691 {
1692         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1693
1694         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1695         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1696                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1697
1698         req->errors = 0;
1699         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1700         req->ioprio = bio_prio(bio);
1701         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1702 }
1703
1704 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1705 {
1706         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1707         struct blk_plug *plug;
1708         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1709         struct request *req;
1710         unsigned int request_count = 0;
1711
1712         /*
1713          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1714          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1715          * ISA dma in theory)
1716          */
1717         blk_queue_bounce(q, &bio);
1718
1719         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1720
1721         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1722                 bio->bi_error = -EIO;
1723                 bio_endio(bio);
1724                 return BLK_QC_T_NONE;
1725         }
1726
1727         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1728                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1729                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1730                 goto get_rq;
1731         }
1732
1733         /*
1734          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1735          * any locks.
1736          */
1737         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1738                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1739                         return BLK_QC_T_NONE;
1740         } else
1741                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1742
1743         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1744
1745         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1746         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1747                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1748                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1749                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1750                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1751                         goto out_unlock;
1752                 }
1753         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1754                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1755                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1756                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1757                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1758                         goto out_unlock;
1759                 }
1760         }
1761
1762 get_rq:
1763         /*
1764          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1765          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1766          * rq allocator and io schedulers.
1767          */
1768         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1769         if (sync)
1770                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1771
1772         /*
1773          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1774          * Returns with the queue unlocked.
1775          */
1776         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1777         if (IS_ERR(req)) {
1778                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1779                 bio_endio(bio);
1780                 goto out_unlock;
1781         }
1782
1783         /*
1784          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1785          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1786          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1787          * often, and the elevators are able to handle it.
1788          */
1789         init_request_from_bio(req, bio);
1790
1791         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1792                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1793
1794         plug = current->plug;
1795         if (plug) {
1796                 /*
1797                  * If this is the first request added after a plug, fire
1798                  * of a plug trace.
1799                  */
1800                 if (!request_count)
1801                         trace_block_plug(q);
1802                 else {
1803                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1804                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1805                                 trace_block_plug(q);
1806                         }
1807                 }
1808                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1809                 blk_account_io_start(req, true);
1810         } else {
1811                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1812                 add_acct_request(q, req, where);
1813                 __blk_run_queue(q);
1814 out_unlock:
1815                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1816         }
1817
1818         return BLK_QC_T_NONE;
1819 }
1820
1821 /*
1822  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1823  */
1824 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1825 {
1826         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1827
1828         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1829                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1830
1831                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1832                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1833
1834                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1835                                       bdev->bd_dev,
1836                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1837         }
1838 }
1839
1840 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1841 {
1842         char b[BDEVNAME_SIZE];
1843
1844         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1845         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1846                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1847                         bio->bi_rw,
1848                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1849                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1850 }
1851
1852 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1853
1854 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1855
1856 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1857 {
1858         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1859 }
1860 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1861
1862 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1863 {
1864         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1865 }
1866
1867 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1868 {
1869         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1870                                                 NULL, &fail_make_request);
1871
1872         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1873 }
1874
1875 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1876
1877 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1878
1879 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1880                                         unsigned int bytes)
1881 {
1882         return false;
1883 }
1884
1885 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1886
1887 /*
1888  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1889  */
1890 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1891 {
1892         sector_t maxsector;
1893
1894         if (!nr_sectors)
1895                 return 0;
1896
1897         /* Test device or partition size, when known. */
1898         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1899         if (maxsector) {
1900                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1901
1902                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1903                         /*
1904                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1905                          * without checking the size of the device, e.g., when
1906                          * mounting a device.
1907                          */
1908                         handle_bad_sector(bio);
1909                         return 1;
1910                 }
1911         }
1912
1913         return 0;
1914 }
1915
1916 static noinline_for_stack bool
1917 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1918 {
1919         struct request_queue *q;
1920         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1921         int err = -EIO;
1922         char b[BDEVNAME_SIZE];
1923         struct hd_struct *part;
1924
1925         might_sleep();
1926
1927         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1928                 goto end_io;
1929
1930         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1931         if (unlikely(!q)) {
1932                 printk(KERN_ERR
1933                        "generic_make_request: Trying to access "
1934                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1935                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1936                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1937                 goto end_io;
1938         }
1939
1940         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1941         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1942             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1943                                 bio->bi_iter.bi_size))
1944                 goto end_io;
1945
1946         /*
1947          * If this device has partitions, remap block n
1948          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1949          */
1950         blk_partition_remap(bio);
1951
1952         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1953                 goto end_io;
1954
1955         /*
1956          * Filter flush bio's early so that make_request based
1957          * drivers without flush support don't have to worry
1958          * about them.
1959          */
1960         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1961                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1962                 if (!nr_sectors) {
1963                         err = 0;
1964                         goto end_io;
1965                 }
1966         }
1967
1968         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1969             (!blk_queue_discard(q) ||
1970              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1971                 err = -EOPNOTSUPP;
1972                 goto end_io;
1973         }
1974
1975         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1976                 err = -EOPNOTSUPP;
1977                 goto end_io;
1978         }
1979
1980         /*
1981          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1982          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1983          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1984          * layer knows how to live with it.
1985          */
1986         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1987
1988         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1989                 return false;
1990
1991         trace_block_bio_queue(q, bio);
1992         return true;
1993
1994 end_io:
1995         bio->bi_error = err;
1996         bio_endio(bio);
1997         return false;
1998 }
1999
2000 /**
2001  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2002  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2003  *
2004  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2005  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2006  * to be done.
2007  *
2008  * generic_make_request() does not return any status.  The
2009  * success/failure status of the request, along with notification of
2010  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2011  * function described (one day) else where.
2012  *
2013  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2014  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2015  * set to describe the device address, and the
2016  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2017  * completion notification should be signaled.
2018  *
2019  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2020  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2021  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2022  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2023  */
2024 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2025 {
2026         struct bio_list bio_list_on_stack;
2027         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2028
2029         if (!generic_make_request_checks(bio))
2030                 goto out;
2031
2032         /*
2033          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2034          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2035          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2036          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2037          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2038          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2039          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2040          * should be added at the tail
2041          */
2042         if (current->bio_list) {
2043                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
2044                 goto out;
2045         }
2046
2047         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2048          * explanation.
2049          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2050          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2051          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2052          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2053          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2054          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2055          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2056          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2057          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2058          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2059          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2060          */
2061         BUG_ON(bio->bi_next);
2062         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
2063         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
2064         do {
2065                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2066
2067                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_DIRECT_RECLAIM) == 0)) {
2068
2069                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2070
2071                         blk_queue_exit(q);
2072
2073                         bio = bio_list_pop(current->bio_list);
2074                 } else {
2075                         struct bio *bio_next = bio_list_pop(current->bio_list);
2076
2077                         bio_io_error(bio);
2078                         bio = bio_next;
2079                 }
2080         } while (bio);
2081         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2082
2083 out:
2084         return ret;
2085 }
2086 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2087
2088 /**
2089  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2090  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2091  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2092  *
2093  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2094  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2095  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2096  *
2097  */
2098 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2099 {
2100         bio->bi_rw |= rw;
2101
2102         /*
2103          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2104          * go through the normal accounting stuff before submission.
2105          */
2106         if (bio_has_data(bio)) {
2107                 unsigned int count;
2108
2109                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2110                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2111                 else
2112                         count = bio_sectors(bio);
2113
2114                 if (rw & WRITE) {
2115                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2116                 } else {
2117                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2118                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2119                 }
2120
2121                 if (unlikely(block_dump)) {
2122                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2123                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2124                         current->comm, task_pid_nr(current),
2125                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2126                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2127                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2128                                 count);
2129                 }
2130         }
2131
2132         return generic_make_request(bio);
2133 }
2134 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2135
2136 /**
2137  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2138  *                              for new the queue limits
2139  * @q:  the queue
2140  * @rq: the request being checked
2141  *
2142  * Description:
2143  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2144  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2145  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2146  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2147  *    the insertion using this generic function.
2148  *
2149  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2150  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2151  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2152  */
2153 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2154                                       struct request *rq)
2155 {
2156         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2157                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2158                 return -EIO;
2159         }
2160
2161         /*
2162          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2163          * may differ from that of other stacking queues.
2164          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2165          * limitation.
2166          */
2167         blk_recalc_rq_segments(rq);
2168         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2169                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2170                 return -EIO;
2171         }
2172
2173         return 0;
2174 }
2175
2176 /**
2177  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2178  * @q:  the queue to submit the request
2179  * @rq: the request being queued
2180  */
2181 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2182 {
2183         unsigned long flags;
2184         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2185
2186         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2187                 return -EIO;
2188
2189         if (rq->rq_disk &&
2190             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2191                 return -EIO;
2192
2193         if (q->mq_ops) {
2194                 if (blk_queue_io_stat(q))
2195                         blk_account_io_start(rq, true);
2196                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, false);
2197                 return 0;
2198         }
2199
2200         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2201         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2202                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2203                 return -ENODEV;
2204         }
2205
2206         /*
2207          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2208          * because it will be linked to another request_queue
2209          */
2210         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2211
2212         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2213                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2214
2215         add_acct_request(q, rq, where);
2216         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2217                 __blk_run_queue(q);
2218         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2219
2220         return 0;
2221 }
2222 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2223
2224 /**
2225  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2226  * @rq: request to examine
2227  *
2228  * Description:
2229  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2230  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2231  *     can be failed from the beginning of the request without
2232  *     crossing into area which need to be retried further.
2233  *
2234  * Return:
2235  *     The number of bytes to fail.
2236  *
2237  * Context:
2238  *     queue_lock must be held.
2239  */
2240 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2241 {
2242         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2243         unsigned int bytes = 0;
2244         struct bio *bio;
2245
2246         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2247                 return blk_rq_bytes(rq);
2248
2249         /*
2250          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2251          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2252          * which have all the failfast bits that the first one has -
2253          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2254          * one.
2255          */
2256         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2257                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2258                         break;
2259                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2260         }
2261
2262         /* this could lead to infinite loop */
2263         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2264         return bytes;
2265 }
2266 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2267
2268 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2269 {
2270         if (blk_do_io_stat(req)) {
2271                 const int rw = rq_data_dir(req);
2272                 struct hd_struct *part;
2273                 int cpu;
2274
2275                 cpu = part_stat_lock();
2276                 part = req->part;
2277                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2278                 part_stat_unlock();
2279         }
2280 }
2281
2282 void blk_account_io_done(struct request *req)
2283 {
2284         /*
2285          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2286          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2287          * containing request is enough.
2288          */
2289         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2290                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2291                 const int rw = rq_data_dir(req);
2292                 struct hd_struct *part;
2293                 int cpu;
2294
2295                 cpu = part_stat_lock();
2296                 part = req->part;
2297
2298                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2299                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2300                 part_round_stats(cpu, part);
2301                 part_dec_in_flight(part, rw);
2302
2303                 hd_struct_put(part);
2304                 part_stat_unlock();
2305         }
2306 }
2307
2308 #ifdef CONFIG_PM
2309 /*
2310  * Don't process normal requests when queue is suspended
2311  * or in the process of suspending/resuming
2312  */
2313 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2314                                            struct request *rq)
2315 {
2316         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2317             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2318                 return NULL;
2319         else
2320                 return rq;
2321 }
2322 #else
2323 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2324                                                   struct request *rq)
2325 {
2326         return rq;
2327 }
2328 #endif
2329
2330 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2331 {
2332         struct hd_struct *part;
2333         int rw = rq_data_dir(rq);
2334         int cpu;
2335
2336         if (!blk_do_io_stat(rq))
2337                 return;
2338
2339         cpu = part_stat_lock();
2340
2341         if (!new_io) {
2342                 part = rq->part;
2343                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2344         } else {
2345                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2346                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2347                         /*
2348                          * The partition is already being removed,
2349                          * the request will be accounted on the disk only
2350                          *
2351                          * We take a reference on disk->part0 although that
2352                          * partition will never be deleted, so we can treat
2353                          * it as any other partition.
2354                          */
2355                         part = &rq->rq_disk->part0;
2356                         hd_struct_get(part);
2357                 }
2358                 part_round_stats(cpu, part);
2359                 part_inc_in_flight(part, rw);
2360                 rq->part = part;
2361         }
2362
2363         part_stat_unlock();
2364 }
2365
2366 /**
2367  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2368  * @q: request queue to peek at
2369  *
2370  * Description:
2371  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2372  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2373  *     processing it.
2374  *
2375  * Return:
2376  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2377  *     otherwise.
2378  *
2379  * Context:
2380  *     queue_lock must be held.
2381  */
2382 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2383 {
2384         struct request *rq;
2385         int ret;
2386
2387         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2388
2389                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2390                 if (!rq)
2391                         break;
2392
2393                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2394                         /*
2395                          * This is the first time the device driver
2396                          * sees this request (possibly after
2397                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2398                          */
2399                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2400                                 elv_activate_rq(q, rq);
2401
2402                         /*
2403                          * just mark as started even if we don't start
2404                          * it, a request that has been delayed should
2405                          * not be passed by new incoming requests
2406                          */
2407                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2408                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2409                 }
2410
2411                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2412                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2413                         q->boundary_rq = NULL;
2414                 }
2415
2416                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2417                         break;
2418
2419                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2420                         /*
2421                          * make sure space for the drain appears we
2422                          * know we can do this because max_hw_segments
2423                          * has been adjusted to be one fewer than the
2424                          * device can handle
2425                          */
2426                         rq->nr_phys_segments++;
2427                 }
2428
2429                 if (!q->prep_rq_fn)
2430                         break;
2431
2432                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2433                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2434                         break;
2435                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2436                         /*
2437                          * the request may have been (partially) prepped.
2438                          * we need to keep this request in the front to
2439                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2440                          * prevent other fs requests from passing this one.
2441                          */
2442                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2443                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2444                                 /*
2445                                  * remove the space for the drain we added
2446                                  * so that we don't add it again
2447                                  */
2448                                 --rq->nr_phys_segments;
2449                         }
2450
2451                         rq = NULL;
2452                         break;
2453                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2454                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2455                         /*
2456                          * Mark this request as started so we don't trigger
2457                          * any debug logic in the end I/O path.
2458                          */
2459                         blk_start_request(rq);
2460                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2461                 } else {
2462                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2463                         break;
2464                 }
2465         }
2466
2467         return rq;
2468 }
2469 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2470
2471 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2472 {
2473         struct request_queue *q = rq->q;
2474
2475         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2476         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2477
2478         list_del_init(&rq->queuelist);
2479
2480         /*
2481          * the time frame between a request being removed from the lists
2482          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2483          * the driver side.
2484          */
2485         if (blk_account_rq(rq)) {
2486                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2487                 set_io_start_time_ns(rq);
2488         }
2489 }
2490
2491 /**
2492  * blk_start_request - start request processing on the driver
2493  * @req: request to dequeue
2494  *
2495  * Description:
2496  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2497  *     request to the driver.
2498  *
2499  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2500  *     call blk_dequeue_request().
2501  *
2502  * Context:
2503  *     queue_lock must be held.
2504  */
2505 void blk_start_request(struct request *req)
2506 {
2507         blk_dequeue_request(req);
2508
2509         /*
2510          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2511          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2512          */
2513         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2514         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2515                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2516
2517         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2518         blk_add_timer(req);
2519 }
2520 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2521
2522 /**
2523  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2524  * @q: request queue to fetch a request from
2525  *
2526  * Description:
2527  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2528  *     return and LLD can start processing it immediately.
2529  *
2530  * Return:
2531  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2532  *     otherwise.
2533  *
2534  * Context:
2535  *     queue_lock must be held.
2536  */
2537 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2538 {
2539         struct request *rq;
2540
2541         rq = blk_peek_request(q);
2542         if (rq)
2543                 blk_start_request(rq);
2544         return rq;
2545 }
2546 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2547
2548 /**
2549  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2550  * @req:      the request being processed
2551  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2552  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2553  *
2554  * Description:
2555  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2556  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2557  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2558  *
2559  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2560  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2561  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2562  *
2563  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2564  *     %false return from this function.
2565  *
2566  * Return:
2567  *     %false - this request doesn't have any more data
2568  *     %true  - this request has more data
2569  **/
2570 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2571 {
2572         int total_bytes;
2573
2574         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2575
2576         if (!req->bio)
2577                 return false;
2578
2579         /*
2580          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2581          * and each partial completion should be handled separately.
2582          * Reset per-request error on each partial completion.
2583          *
2584          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2585          * low level drivers do what they see fit.
2586          */
2587         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2588                 req->errors = 0;
2589
2590         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2591             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2592                 char *error_type;
2593
2594                 switch (error) {
2595                 case -ENOLINK:
2596                         error_type = "recoverable transport";
2597                         break;
2598                 case -EREMOTEIO:
2599                         error_type = "critical target";
2600                         break;
2601                 case -EBADE:
2602                         error_type = "critical nexus";
2603                         break;
2604                 case -ETIMEDOUT:
2605                         error_type = "timeout";
2606                         break;
2607                 case -ENOSPC:
2608                         error_type = "critical space allocation";
2609                         break;
2610                 case -ENODATA:
2611                         error_type = "critical medium";
2612                         break;
2613                 case -EIO:
2614                 default:
2615                         error_type = "I/O";
2616                         break;
2617                 }
2618                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2619                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2620                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2621                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2622
2623         }
2624
2625         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2626
2627         total_bytes = 0;
2628         while (req->bio) {
2629                 struct bio *bio = req->bio;
2630                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2631
2632                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2633                         req->bio = bio->bi_next;
2634
2635                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2636
2637                 total_bytes += bio_bytes;
2638                 nr_bytes -= bio_bytes;
2639
2640                 if (!nr_bytes)
2641                         break;
2642         }
2643
2644         /*
2645          * completely done
2646          */
2647         if (!req->bio) {
2648                 /*
2649                  * Reset counters so that the request stacking driver
2650                  * can find how many bytes remain in the request
2651                  * later.
2652                  */
2653                 req->__data_len = 0;
2654                 return false;
2655         }
2656
2657         req->__data_len -= total_bytes;
2658
2659         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2660         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2661                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2662
2663         /* mixed attributes always follow the first bio */
2664         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2665                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2666                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2667         }
2668
2669         /*
2670          * If total number of sectors is less than the first segment
2671          * size, something has gone terribly wrong.
2672          */
2673         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2674                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2675                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2676         }
2677
2678         /* recalculate the number of segments */
2679         blk_recalc_rq_segments(req);
2680
2681         return true;
2682 }
2683 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2684
2685 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2686                                     unsigned int nr_bytes,
2687                                     unsigned int bidi_bytes)
2688 {
2689         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2690                 return true;
2691
2692         /* Bidi request must be completed as a whole */
2693         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2694             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2695                 return true;
2696
2697         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2698                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2699
2700         return false;
2701 }
2702
2703 /**
2704  * blk_unprep_request - unprepare a request
2705  * @req:        the request
2706  *
2707  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2708  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2709  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2710  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2711  * lock is held when calling this.
2712  */
2713 void blk_unprep_request(struct request *req)
2714 {
2715         struct request_queue *q = req->q;
2716
2717         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2718         if (q->unprep_rq_fn)
2719                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2720 }
2721 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2722
2723 /*
2724  * queue lock must be held
2725  */
2726 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2727 {
2728         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2729                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2730
2731         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2732
2733         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2734                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2735
2736         blk_delete_timer(req);
2737
2738         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2739                 blk_unprep_request(req);
2740
2741         blk_account_io_done(req);
2742
2743         if (req->end_io)
2744                 req->end_io(req, error);
2745         else {
2746                 if (blk_bidi_rq(req))
2747                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2748
2749                 __blk_put_request(req->q, req);
2750         }
2751 }
2752 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2753
2754 /**
2755  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2756  * @rq:         the request to complete
2757  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2758  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2759  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2760  *
2761  * Description:
2762  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2763  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2764  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2765  *     just ignored.
2766  *
2767  * Return:
2768  *     %false - we are done with this request
2769  *     %true  - still buffers pending for this request
2770  **/
2771 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2772                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2773 {
2774         struct request_queue *q = rq->q;
2775         unsigned long flags;
2776
2777         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2778                 return true;
2779
2780         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2781         blk_finish_request(rq, error);
2782         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2783
2784         return false;
2785 }
2786
2787 /**
2788  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2789  * @rq:         the request to complete
2790  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2791  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2792  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2793  *
2794  * Description:
2795  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2796  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2797  *
2798  * Return:
2799  *     %false - we are done with this request
2800  *     %true  - still buffers pending for this request
2801  **/
2802 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2803                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2804 {
2805         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2806                 return true;
2807
2808         blk_finish_request(rq, error);
2809
2810         return false;
2811 }
2812
2813 /**
2814  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2815  * @rq:       the request being processed
2816  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2817  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2818  *
2819  * Description:
2820  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2821  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2822  *
2823  * Return:
2824  *     %false - we are done with this request
2825  *     %true  - still buffers pending for this request
2826  **/
2827 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2828 {
2829         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2830 }
2831 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2832
2833 /**
2834  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2835  * @rq: the request to finish
2836  * @error: %0 for success, < %0 for error
2837  *
2838  * Description:
2839  *     Completely finish @rq.
2840  */
2841 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2842 {
2843         bool pending;
2844         unsigned int bidi_bytes = 0;
2845
2846         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2847                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2848
2849         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2850         BUG_ON(pending);
2851 }
2852 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2853
2854 /**
2855  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2856  * @rq: the request to finish the current chunk for
2857  * @error: %0 for success, < %0 for error
2858  *
2859  * Description:
2860  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2861  *
2862  * Return:
2863  *     %false - we are done with this request
2864  *     %true  - still buffers pending for this request
2865  */
2866 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2867 {
2868         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2871
2872 /**
2873  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2874  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2875  * @error: must be negative errno
2876  *
2877  * Description:
2878  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2879  *
2880  * Return:
2881  *     %false - we are done with this request
2882  *     %true  - still buffers pending for this request
2883  */
2884 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2885 {
2886         WARN_ON(error >= 0);
2887         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2888 }
2889 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2890
2891 /**
2892  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2893  * @rq:       the request being processed
2894  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2895  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2896  *
2897  * Description:
2898  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2899  *
2900  * Return:
2901  *     %false - we are done with this request
2902  *     %true  - still buffers pending for this request
2903  **/
2904 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2905 {
2906         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2907 }
2908 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2909
2910 /**
2911  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2912  * @rq: the request to finish
2913  * @error: %0 for success, < %0 for error
2914  *
2915  * Description:
2916  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2917  */
2918 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2919 {
2920         bool pending;
2921         unsigned int bidi_bytes = 0;
2922
2923         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2924                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2925
2926         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2927         BUG_ON(pending);
2928 }
2929 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2930
2931 /**
2932  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2933  * @rq: the request to finish the current chunk for
2934  * @error: %0 for success, < %0 for error
2935  *
2936  * Description:
2937  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2938  *     be called with queue lock held.
2939  *
2940  * Return:
2941  *     %false - we are done with this request
2942  *     %true  - still buffers pending for this request
2943  */
2944 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2945 {
2946         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2947 }
2948 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2949
2950 /**
2951  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2952  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2953  * @error: must be negative errno
2954  *
2955  * Description:
2956  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2957  *     with queue lock held.
2958  *
2959  * Return:
2960  *     %false - we are done with this request
2961  *     %true  - still buffers pending for this request
2962  */
2963 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2964 {
2965         WARN_ON(error >= 0);
2966         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2969
2970 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2971                      struct bio *bio)
2972 {
2973         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2974         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2975
2976         if (bio_has_data(bio))
2977                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2978
2979         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2980         rq->bio = rq->biotail = bio;
2981
2982         if (bio->bi_bdev)
2983                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2984 }
2985
2986 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2987 /**
2988  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2989  * @rq: the request to be flushed
2990  *
2991  * Description:
2992  *     Flush all pages in @rq.
2993  */
2994 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2995 {
2996         struct req_iterator iter;
2997         struct bio_vec bvec;
2998
2999         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3000                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3001 }
3002 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3003 #endif
3004
3005 /**
3006  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3007  * @q : the queue of the device being checked
3008  *
3009  * Description:
3010  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3011  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3012  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3013  *
3014  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3015  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3016  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3017  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3018  *    on burst I/O load.
3019  *
3020  * Return:
3021  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3022  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3023  */
3024 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3025 {
3026         if (q->lld_busy_fn)
3027                 return q->lld_busy_fn(q);
3028
3029         return 0;
3030 }
3031 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3032
3033 /**
3034  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3035  * @rq: the clone request to be cleaned up
3036  *
3037  * Description:
3038  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3039  */
3040 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3041 {
3042         struct bio *bio;
3043
3044         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3045                 rq->bio = bio->bi_next;
3046
3047                 bio_put(bio);
3048         }
3049 }
3050 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3051
3052 /*
3053  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3054  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3055  */
3056 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3057 {
3058         dst->cpu = src->cpu;
3059         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3060         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3061         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3062         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3063         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3064         dst->ioprio = src->ioprio;
3065         dst->extra_len = src->extra_len;
3066 }
3067
3068 /**
3069  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3070  * @rq: the request to be setup
3071  * @rq_src: original request to be cloned
3072  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3073  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3074  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3075  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3076  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3077  *
3078  * Description:
3079  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3080  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3081  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3082  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3083  *     and the cloned bios just point same pages.
3084  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3085  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3086  */
3087 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3088                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3089                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3090                       void *data)
3091 {
3092         struct bio *bio, *bio_src;
3093
3094         if (!bs)
3095                 bs = fs_bio_set;
3096
3097         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3098                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3099                 if (!bio)
3100                         goto free_and_out;
3101
3102                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3103                         goto free_and_out;
3104
3105                 if (rq->bio) {
3106                         rq->biotail->bi_next = bio;
3107                         rq->biotail = bio;
3108                 } else
3109                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3110         }
3111
3112         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3113
3114         return 0;
3115
3116 free_and_out:
3117         if (bio)
3118                 bio_put(bio);
3119         blk_rq_unprep_clone(rq);
3120
3121         return -ENOMEM;
3122 }
3123 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3124
3125 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3126 {
3127         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3128 }
3129 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3130
3131 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3132                                   unsigned long delay)
3133 {
3134         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3135 }
3136 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3137
3138 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3139                                      unsigned long delay)
3140 {
3141         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3142 }
3143 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3144
3145 /**
3146  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3147  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3148  *
3149  * Description:
3150  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3151  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3152  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3153  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3154  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3155  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3156  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3157  *   this kind of deadlock.
3158  */
3159 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3160 {
3161         struct task_struct *tsk = current;
3162
3163         /*
3164          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3165          */
3166         if (tsk->plug)
3167                 return;
3168
3169         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3170         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3171         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3172         /*
3173          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3174          * preempt will imply a full memory barrier
3175          */
3176         tsk->plug = plug;
3177 }
3178 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3179
3180 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3181 {
3182         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3183         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3184
3185         return !(rqa->q < rqb->q ||
3186                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3187 }
3188
3189 /*
3190  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3191  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3192  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3193  * plugger did not intend it.
3194  */
3195 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3196                             bool from_schedule)
3197         __releases(q->queue_lock)
3198 {
3199         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3200
3201         if (from_schedule)
3202                 blk_run_queue_async(q);
3203         else
3204                 __blk_run_queue(q);
3205         spin_unlock(q->queue_lock);
3206 }
3207
3208 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3209 {
3210         LIST_HEAD(callbacks);
3211
3212         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3213                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3214
3215                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3216                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3217                                                           struct blk_plug_cb,
3218                                                           list);
3219                         list_del(&cb->list);
3220                         cb->callback(cb, from_schedule);
3221                 }
3222         }
3223 }
3224
3225 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3226                                       int size)
3227 {
3228         struct blk_plug *plug = current->plug;
3229         struct blk_plug_cb *cb;
3230
3231         if (!plug)
3232                 return NULL;
3233
3234         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3235                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3236                         return cb;
3237
3238         /* Not currently on the callback list */
3239         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3240         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3241         if (cb) {
3242                 cb->data = data;
3243                 cb->callback = unplug;
3244                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3245         }
3246         return cb;
3247 }
3248 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3249
3250 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3251 {
3252         struct request_queue *q;
3253         unsigned long flags;
3254         struct request *rq;
3255         LIST_HEAD(list);
3256         unsigned int depth;
3257
3258         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3259
3260         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3261                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3262
3263         if (list_empty(&plug->list))
3264                 return;
3265
3266         list_splice_init(&plug->list, &list);
3267
3268         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3269
3270         q = NULL;
3271         depth = 0;
3272
3273         /*
3274          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3275          * queue lock we have to take.
3276          */
3277         local_irq_save(flags);
3278         while (!list_empty(&list)) {
3279                 rq = list_entry_rq(list.next);
3280                 list_del_init(&rq->queuelist);
3281                 BUG_ON(!rq->q);
3282                 if (rq->q != q) {
3283                         /*
3284                          * This drops the queue lock
3285                          */
3286                         if (q)
3287                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3288                         q = rq->q;
3289                         depth = 0;
3290                         spin_lock(q->queue_lock);
3291                 }
3292
3293                 /*
3294                  * Short-circuit if @q is dead
3295                  */
3296                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3297                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3298                         continue;
3299                 }
3300
3301                 /*
3302                  * rq is already accounted, so use raw insert
3303                  */
3304                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3305                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3306                 else
3307                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3308
3309                 depth++;
3310         }
3311
3312         /*
3313          * This drops the queue lock
3314          */
3315         if (q)
3316                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3317
3318         local_irq_restore(flags);
3319 }
3320
3321 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3322 {
3323         if (plug != current->plug)
3324                 return;
3325         blk_flush_plug_list(plug, false);
3326
3327         current->plug = NULL;
3328 }
3329 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3330
3331 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3332 {
3333         struct blk_plug *plug;
3334         long state;
3335
3336         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3337             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3338                 return false;
3339
3340         plug = current->plug;
3341         if (plug)
3342                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3343
3344         state = current->state;
3345         while (!need_resched()) {
3346                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3347                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3348                 int ret;
3349
3350                 hctx->poll_invoked++;
3351
3352                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3353                 if (ret > 0) {
3354                         hctx->poll_success++;
3355                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3356                         return true;
3357                 }
3358
3359                 if (signal_pending_state(state, current))
3360                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3361
3362                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3363                         return true;
3364                 if (ret < 0)
3365                         break;
3366                 cpu_relax();
3367         }
3368
3369         return false;
3370 }
3371
3372 #ifdef CONFIG_PM
3373 /**
3374  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3375  * @q: the queue of the device
3376  * @dev: the device the queue belongs to
3377  *
3378  * Description:
3379  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3380  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3381  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3382  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3383  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3384  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3385  *
3386  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3387  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3388  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3389  *    not need to touch other autosuspend settings.
3390  *
3391  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3392  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3393  */
3394 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3395 {
3396         q->dev = dev;
3397         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3398         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3399         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3400 }
3401 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3402
3403 /**
3404  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3405  * @q: the queue of the device
3406  *
3407  * Description:
3408  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3409  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3410  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3411  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3412  *    proceed to suspend the device.
3413  *
3414  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3415  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3416  *
3417  *    This function should be called near the start of the device's
3418  *    runtime_suspend callback.
3419  *
3420  * Return:
3421  *    0         - OK to runtime suspend the device
3422  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3423  */
3424 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3425 {
3426         int ret = 0;
3427
3428         if (!q->dev)
3429                 return ret;
3430
3431         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3432         if (q->nr_pending) {
3433                 ret = -EBUSY;
3434                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3435         } else {
3436                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3437         }
3438         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3439         return ret;
3440 }
3441 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3442
3443 /**
3444  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3445  * @q: the queue of the device
3446  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3447  *
3448  * Description:
3449  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3450  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3451  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3452  *
3453  *    This function should be called near the end of the device's
3454  *    runtime_suspend callback.
3455  */
3456 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3457 {
3458         if (!q->dev)
3459                 return;
3460
3461         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3462         if (!err) {
3463                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3464         } else {
3465                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3466                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3467         }
3468         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3469 }
3470 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3471
3472 /**
3473  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3474  * @q: the queue of the device
3475  *
3476  * Description:
3477  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3478  *    runtime resume of the device.
3479  *
3480  *    This function should be called near the start of the device's
3481  *    runtime_resume callback.
3482  */
3483 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3484 {
3485         if (!q->dev)
3486                 return;
3487
3488         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3489         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3490         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3491 }
3492 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3493
3494 /**
3495  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3496  * @q: the queue of the device
3497  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3498  *
3499  * Description:
3500  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3501  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3502  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3503  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3504  *
3505  *    This function should be called near the end of the device's
3506  *    runtime_resume callback.
3507  */
3508 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3509 {
3510         if (!q->dev)
3511                 return;
3512
3513         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3514         if (!err) {
3515                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3516                 __blk_run_queue(q);
3517                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3518                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3519         } else {
3520                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3521         }
3522         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3523 }
3524 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3525 #endif
3526
3527 int __init blk_dev_init(void)
3528 {
3529         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3530                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3531
3532         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3533         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3534                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3535         if (!kblockd_workqueue)
3536                 panic("Failed to create kblockd\n");
3537
3538         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3539                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3540
3541         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3542                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3543
3544         return 0;
3545 }
3546
3547 /*
3548  * Blk IO latency support. We want this to be as cheap as possible, so doing
3549  * this lockless (and avoiding atomics), a few off by a few errors in this
3550  * code is not harmful, and we don't want to do anything that is
3551  * perf-impactful.
3552  * TODO : If necessary, we can make the histograms per-cpu and aggregate
3553  * them when printing them out.
3554  */
3555 void
3556 blk_zero_latency_hist(struct io_latency_state *s)
3557 {
3558         memset(s->latency_y_axis_read, 0,
3559                sizeof(s->latency_y_axis_read));
3560         memset(s->latency_y_axis_write, 0,
3561                sizeof(s->latency_y_axis_write));
3562         s->latency_reads_elems = 0;
3563         s->latency_writes_elems = 0;
3564 }
3565 EXPORT_SYMBOL(blk_zero_latency_hist);
3566
3567 ssize_t
3568 blk_latency_hist_show(struct io_latency_state *s, char *buf)
3569 {
3570         int i;
3571         int bytes_written = 0;
3572         u_int64_t num_elem, elem;
3573         int pct;
3574
3575         num_elem = s->latency_reads_elems;
3576         if (num_elem > 0) {
3577                 bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3578                            PAGE_SIZE - bytes_written,
3579                            "IO svc_time Read Latency Histogram (n = %llu):\n",
3580                            num_elem);
3581                 for (i = 0;
3582                      i < ARRAY_SIZE(latency_x_axis_us);
3583                      i++) {
3584                         elem = s->latency_y_axis_read[i];
3585                         pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
3586                         bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3587                                                    PAGE_SIZE - bytes_written,
3588                                                    "\t< %5lluus%15llu%15d%%\n",
3589                                                    latency_x_axis_us[i],
3590                                                    elem, pct);
3591                 }
3592                 /* Last element in y-axis table is overflow */
3593                 elem = s->latency_y_axis_read[i];
3594                 pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
3595                 bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3596                                            PAGE_SIZE - bytes_written,
3597                                            "\t> %5dms%15llu%15d%%\n", 10,
3598                                            elem, pct);
3599         }
3600         num_elem = s->latency_writes_elems;
3601         if (num_elem > 0) {
3602                 bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3603                            PAGE_SIZE - bytes_written,
3604                            "IO svc_time Write Latency Histogram (n = %llu):\n",
3605                            num_elem);
3606                 for (i = 0;
3607                      i < ARRAY_SIZE(latency_x_axis_us);
3608                      i++) {
3609                         elem = s->latency_y_axis_write[i];
3610                         pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
3611                         bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3612                                                    PAGE_SIZE - bytes_written,
3613                                                    "\t< %5lluus%15llu%15d%%\n",
3614                                                    latency_x_axis_us[i],
3615                                                    elem, pct);
3616                 }
3617                 /* Last element in y-axis table is overflow */
3618                 elem = s->latency_y_axis_write[i];
3619                 pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
3620                 bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3621                                            PAGE_SIZE - bytes_written,
3622                                            "\t> %5dms%15llu%15d%%\n", 10,
3623                                            elem, pct);
3624         }
3625         return bytes_written;
3626 }
3627 EXPORT_SYMBOL(blk_latency_hist_show);