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