arm64: dts: exynos5433: Add FIMC-IS subsystem nodes
[platform/kernel/linux-exynos.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 #include <linux/debugfs.h>
37
38 #define CREATE_TRACE_POINTS
39 #include <trace/events/block.h>
40
41 #include "blk.h"
42 #include "blk-mq.h"
43 #include "blk-mq-sched.h"
44 #include "blk-wbt.h"
45
46 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
47 struct dentry *blk_debugfs_root;
48 #endif
49
50 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
51 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
52 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
53 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
54 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
55
56 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
57
58 /*
59  * For the allocated request tables
60  */
61 struct kmem_cache *request_cachep;
62
63 /*
64  * For queue allocation
65  */
66 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
67
68 /*
69  * Controlling structure to kblockd
70  */
71 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
72
73 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
74 {
75 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
76         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
77 #else
78         /*
79          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
80          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
81          */
82         if (rl == &rl->q->root_rl)
83                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
84 #endif
85 }
86
87 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
88 {
89 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
90         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
91 #else
92         /* see blk_clear_congested() */
93         if (rl == &rl->q->root_rl)
94                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
95 #endif
96 }
97
98 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
99 {
100         int nr;
101
102         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
103         if (nr > q->nr_requests)
104                 nr = q->nr_requests;
105         q->nr_congestion_on = nr;
106
107         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
108         if (nr < 1)
109                 nr = 1;
110         q->nr_congestion_off = nr;
111 }
112
113 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
114 {
115         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
116
117         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
118         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
119         rq->cpu = -1;
120         rq->q = q;
121         rq->__sector = (sector_t) -1;
122         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
123         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
124         rq->tag = -1;
125         rq->internal_tag = -1;
126         rq->start_time = jiffies;
127         set_start_time_ns(rq);
128         rq->part = NULL;
129 }
130 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
131
132 static const struct {
133         int             errno;
134         const char      *name;
135 } blk_errors[] = {
136         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
137         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
138         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
139         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
140         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
141         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
142         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
143         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
144         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
145         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
146         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
147
148         /* device mapper special case, should not leak out: */
149         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
150
151         /* everything else not covered above: */
152         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
153 };
154
155 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
156 {
157         int i;
158
159         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
160                 if (blk_errors[i].errno == errno)
161                         return (__force blk_status_t)i;
162         }
163
164         return BLK_STS_IOERR;
165 }
166 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
167
168 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
169 {
170         int idx = (__force int)status;
171
172         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
173                 return -EIO;
174         return blk_errors[idx].errno;
175 }
176 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
177
178 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status)
179 {
180         int idx = (__force int)status;
181
182         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
183                 return;
184
185         printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
186                            __func__, blk_errors[idx].name, req->rq_disk ?
187                            req->rq_disk->disk_name : "?",
188                            (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
189 }
190
191 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
192                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
193 {
194         if (error)
195                 bio->bi_status = error;
196
197         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
198                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
199
200         bio_advance(bio, nbytes);
201
202         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
203         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
204                 bio_endio(bio);
205 }
206
207 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
208 {
209         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
210                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
211                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
212
213         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
214                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
215                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
216         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
217                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
220
221 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
222 {
223         struct request_queue *q;
224
225         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
226         spin_lock_irq(q->queue_lock);
227         __blk_run_queue(q);
228         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
229 }
230
231 /**
232  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
233  * @q:          The &struct request_queue in question
234  * @msecs:      Delay in msecs
235  *
236  * Description:
237  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
238  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
239  *   restarted around the specified time.
240  */
241 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
242 {
243         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
244         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
245
246         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
247                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
248                                    msecs_to_jiffies(msecs));
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
251
252 /**
253  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
254  * @q:    The &struct request_queue in question
255  *
256  * Description:
257  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
258  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
259  *   context.
260  **/
261 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
262 {
263         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
264         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
265
266         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
267         blk_run_queue_async(q);
268 }
269 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
270
271 /**
272  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
273  * @q:    The &struct request_queue in question
274  *
275  * Description:
276  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
277  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
278  *   entered. Also see blk_stop_queue().
279  **/
280 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
281 {
282         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
283         WARN_ON(!in_interrupt() && !irqs_disabled());
284         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
285
286         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
287         __blk_run_queue(q);
288 }
289 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
290
291 /**
292  * blk_stop_queue - stop a queue
293  * @q:    The &struct request_queue in question
294  *
295  * Description:
296  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
297  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
298  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
299  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
300  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
301  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
302  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
303  *   blk_start_queue() to restart queue operations.
304  **/
305 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
306 {
307         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
308         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
309
310         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
311         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
312 }
313 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
314
315 /**
316  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
317  * @q: the queue
318  *
319  * Description:
320  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
321  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
322  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
323  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
324  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
325  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
326  *     this function.
327  *
328  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
329  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
330  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
331  *
332  */
333 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
334 {
335         del_timer_sync(&q->timeout);
336         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
337
338         if (q->mq_ops) {
339                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
340                 int i;
341
342                 cancel_delayed_work_sync(&q->requeue_work);
343                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
344                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
345         } else {
346                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
347         }
348 }
349 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
350
351 /**
352  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
353  * @q:  The queue to run
354  *
355  * Description:
356  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
357  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
358  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
359  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
360  *    disabled. See also @blk_run_queue.
361  */
362 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
363 {
364         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
365         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
366
367         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
368                 return;
369
370         /*
371          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
372          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
373          * running such a request function concurrently. Keep track of the
374          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
375          * can wait until all these request_fn calls have finished.
376          */
377         q->request_fn_active++;
378         q->request_fn(q);
379         q->request_fn_active--;
380 }
381 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
382
383 /**
384  * __blk_run_queue - run a single device queue
385  * @q:  The queue to run
386  *
387  * Description:
388  *    See @blk_run_queue.
389  */
390 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
391 {
392         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
393         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
394
395         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
396                 return;
397
398         __blk_run_queue_uncond(q);
399 }
400 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
401
402 /**
403  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
404  * @q:  The queue to run
405  *
406  * Description:
407  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
408  *    of us.
409  *
410  * Note:
411  *    Since it is not allowed to run q->delay_work after blk_cleanup_queue()
412  *    has canceled q->delay_work, callers must hold the queue lock to avoid
413  *    race conditions between blk_cleanup_queue() and blk_run_queue_async().
414  */
415 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
416 {
417         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
418         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
419
420         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
421                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
422 }
423 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
424
425 /**
426  * blk_run_queue - run a single device queue
427  * @q: The queue to run
428  *
429  * Description:
430  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
431  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
432  */
433 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
434 {
435         unsigned long flags;
436
437         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
438
439         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
440         __blk_run_queue(q);
441         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
442 }
443 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
444
445 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
446 {
447         kobject_put(&q->kobj);
448 }
449 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
450
451 /**
452  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
453  * @q: queue to drain
454  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
455  *
456  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
457  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
458  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
459  */
460 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
461         __releases(q->queue_lock)
462         __acquires(q->queue_lock)
463 {
464         int i;
465
466         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
467         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
468
469         while (true) {
470                 bool drain = false;
471
472                 /*
473                  * The caller might be trying to drain @q before its
474                  * elevator is initialized.
475                  */
476                 if (q->elevator)
477                         elv_drain_elevator(q);
478
479                 blkcg_drain_queue(q);
480
481                 /*
482                  * This function might be called on a queue which failed
483                  * driver init after queue creation or is not yet fully
484                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
485                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
486                  * something on it and @q has request_fn set.
487                  */
488                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
489                         __blk_run_queue(q);
490
491                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
492                 drain |= q->request_fn_active;
493
494                 /*
495                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
496                  * multiple places and there's no single counter which can
497                  * be drained.  Check all the queues and counters.
498                  */
499                 if (drain_all) {
500                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
501                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
502                         for (i = 0; i < 2; i++) {
503                                 drain |= q->nr_rqs[i];
504                                 drain |= q->in_flight[i];
505                                 if (fq)
506                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
507                         }
508                 }
509
510                 if (!drain)
511                         break;
512
513                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
514
515                 msleep(10);
516
517                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
518         }
519
520         /*
521          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
522          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
523          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
524          */
525         if (q->request_fn) {
526                 struct request_list *rl;
527
528                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
529                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
530                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
531         }
532 }
533
534 void blk_drain_queue(struct request_queue *q)
535 {
536         spin_lock_irq(q->queue_lock);
537         __blk_drain_queue(q, true);
538         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
539 }
540
541 /**
542  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
543  * @q: queue of interest
544  *
545  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
546  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
547  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
548  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
549  * inside queue or RCU read lock.
550  */
551 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
552 {
553         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
554
555         spin_lock_irq(q->queue_lock);
556         q->bypass_depth++;
557         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
558         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
559
560         /*
561          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
562          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
563          * can happen many times during boot.
564          */
565         if (blk_queue_init_done(q)) {
566                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
567                 __blk_drain_queue(q, false);
568                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
569
570                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
571                 synchronize_rcu();
572         }
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
575
576 /**
577  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
578  * @q: queue of interest
579  *
580  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
581  *
582  * Note: although blk_queue_bypass_start() is only called for blk-sq queues,
583  * this function is called for both blk-sq and blk-mq queues.
584  */
585 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
586 {
587         spin_lock_irq(q->queue_lock);
588         if (!--q->bypass_depth)
589                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
590         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
591         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
592 }
593 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
594
595 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
596 {
597         spin_lock_irq(q->queue_lock);
598         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
599         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
600
601         /*
602          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
603          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
604          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
605          */
606         blk_freeze_queue_start(q);
607
608         if (q->mq_ops)
609                 blk_mq_wake_waiters(q);
610         else {
611                 struct request_list *rl;
612
613                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
614                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
615                         if (rl->rq_pool) {
616                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
617                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
618                         }
619                 }
620                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
621         }
622 }
623 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
624
625 /**
626  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
627  * @q: request queue to shutdown
628  *
629  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
630  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
631  */
632 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
633 {
634         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
635
636         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
637         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
638         blk_set_queue_dying(q);
639         spin_lock_irq(lock);
640
641         /*
642          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
643          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
644          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
645          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
646          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
647          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
648          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
649          */
650         q->bypass_depth++;
651         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
652
653         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
654         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
655         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
656         spin_unlock_irq(lock);
657         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
658
659         /*
660          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
661          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
662          */
663         blk_freeze_queue(q);
664         spin_lock_irq(lock);
665         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
666         spin_unlock_irq(lock);
667
668         /*
669          * make sure all in-progress dispatch are completed because
670          * blk_freeze_queue() can only complete all requests, and
671          * dispatch may still be in-progress since we dispatch requests
672          * from more than one contexts.
673          *
674          * We rely on driver to deal with the race in case that queue
675          * initialization isn't done.
676          */
677         if (q->mq_ops && blk_queue_init_done(q))
678                 blk_mq_quiesce_queue(q);
679
680         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
681         blk_flush_integrity();
682
683         /* @q won't process any more request, flush async actions */
684         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
685         blk_sync_queue(q);
686
687         if (q->mq_ops)
688                 blk_mq_free_queue(q);
689         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
690
691         spin_lock_irq(lock);
692         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
693                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
694         spin_unlock_irq(lock);
695
696         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
697         blk_put_queue(q);
698 }
699 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
700
701 /* Allocate memory local to the request queue */
702 static void *alloc_request_simple(gfp_t gfp_mask, void *data)
703 {
704         struct request_queue *q = data;
705
706         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, q->node);
707 }
708
709 static void free_request_simple(void *element, void *data)
710 {
711         kmem_cache_free(request_cachep, element);
712 }
713
714 static void *alloc_request_size(gfp_t gfp_mask, void *data)
715 {
716         struct request_queue *q = data;
717         struct request *rq;
718
719         rq = kmalloc_node(sizeof(struct request) + q->cmd_size, gfp_mask,
720                         q->node);
721         if (rq && q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, rq, gfp_mask) < 0) {
722                 kfree(rq);
723                 rq = NULL;
724         }
725         return rq;
726 }
727
728 static void free_request_size(void *element, void *data)
729 {
730         struct request_queue *q = data;
731
732         if (q->exit_rq_fn)
733                 q->exit_rq_fn(q, element);
734         kfree(element);
735 }
736
737 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
738                 gfp_t gfp_mask)
739 {
740         if (unlikely(rl->rq_pool))
741                 return 0;
742
743         rl->q = q;
744         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
745         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
746         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
747         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
748
749         if (q->cmd_size) {
750                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
751                                 alloc_request_size, free_request_size,
752                                 q, gfp_mask, q->node);
753         } else {
754                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
755                                 alloc_request_simple, free_request_simple,
756                                 q, gfp_mask, q->node);
757         }
758         if (!rl->rq_pool)
759                 return -ENOMEM;
760
761         if (rl != &q->root_rl)
762                 WARN_ON_ONCE(!blk_get_queue(q));
763
764         return 0;
765 }
766
767 void blk_exit_rl(struct request_queue *q, struct request_list *rl)
768 {
769         if (rl->rq_pool) {
770                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
771                 if (rl != &q->root_rl)
772                         blk_put_queue(q);
773         }
774 }
775
776 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
777 {
778         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
779 }
780 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
781
782 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
783 {
784         while (true) {
785
786                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
787                         return 0;
788
789                 if (nowait)
790                         return -EBUSY;
791
792                 /*
793                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
794                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
795                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
796                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
797                  * never return if the two reads are reordered.
798                  */
799                 smp_rmb();
800
801                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
802                            !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
803                            blk_queue_dying(q));
804                 if (blk_queue_dying(q))
805                         return -ENODEV;
806         }
807 }
808
809 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
810 {
811         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
812 }
813
814 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
815 {
816         struct request_queue *q =
817                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
818
819         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
820 }
821
822 static void blk_rq_timed_out_timer(unsigned long data)
823 {
824         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
825
826         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
827 }
828
829 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
830 {
831         struct request_queue *q;
832
833         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
834                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
835         if (!q)
836                 return NULL;
837
838         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
839         if (q->id < 0)
840                 goto fail_q;
841
842         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
843         if (!q->bio_split)
844                 goto fail_id;
845
846         q->backing_dev_info = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
847         if (!q->backing_dev_info)
848                 goto fail_split;
849
850         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
851         if (!q->stats)
852                 goto fail_stats;
853
854         q->backing_dev_info->ra_pages =
855                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
856         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
857         q->backing_dev_info->name = "block";
858         q->node = node_id;
859
860         setup_timer(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
861                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
862         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
863         INIT_WORK(&q->timeout_work, NULL);
864         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
865         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
866         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
867 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
868         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
869 #endif
870         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
871
872         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
873
874 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
875         mutex_init(&q->blk_trace_mutex);
876 #endif
877         mutex_init(&q->sysfs_lock);
878         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
879
880         /*
881          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
882          * override it later if need be.
883          */
884         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
885
886         /*
887          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
888          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
889          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
890          * registered by blk_register_queue().
891          */
892         q->bypass_depth = 1;
893         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
894
895         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
896
897         /*
898          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
899          * See blk_register_queue() for details.
900          */
901         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
902                                 blk_queue_usage_counter_release,
903                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
904                 goto fail_bdi;
905
906         if (blkcg_init_queue(q))
907                 goto fail_ref;
908
909         return q;
910
911 fail_ref:
912         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
913 fail_bdi:
914         blk_free_queue_stats(q->stats);
915 fail_stats:
916         bdi_put(q->backing_dev_info);
917 fail_split:
918         bioset_free(q->bio_split);
919 fail_id:
920         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
921 fail_q:
922         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
923         return NULL;
924 }
925 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
926
927 /**
928  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
929  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
930  *        placed on the queue.
931  * @lock: Request queue spin lock
932  *
933  * Description:
934  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
935  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
936  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
937  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
938  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
939  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
940  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
941  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
942  *
943  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
944  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
945  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
946  *    get dealt with eventually.
947  *
948  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
949  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
950  *    disabling is needed for it.
951  *
952  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
953  *    it didn't succeed.
954  *
955  * Note:
956  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
957  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
958  **/
959
960 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
961 {
962         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
963 }
964 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
965
966 struct request_queue *
967 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
968 {
969         struct request_queue *q;
970
971         q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
972         if (!q)
973                 return NULL;
974
975         q->request_fn = rfn;
976         if (lock)
977                 q->queue_lock = lock;
978         if (blk_init_allocated_queue(q) < 0) {
979                 blk_cleanup_queue(q);
980                 return NULL;
981         }
982
983         return q;
984 }
985 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
986
987 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
988
989
990 int blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q)
991 {
992         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
993
994         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, q->cmd_size);
995         if (!q->fq)
996                 return -ENOMEM;
997
998         if (q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, q->fq->flush_rq, GFP_KERNEL))
999                 goto out_free_flush_queue;
1000
1001         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
1002                 goto out_exit_flush_rq;
1003
1004         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
1005         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
1006
1007         /*
1008          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
1009          */
1010         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
1011
1012         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
1013
1014         /* Protect q->elevator from elevator_change */
1015         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
1016
1017         /* init elevator */
1018         if (elevator_init(q, NULL)) {
1019                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1020                 goto out_exit_flush_rq;
1021         }
1022
1023         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1024         return 0;
1025
1026 out_exit_flush_rq:
1027         if (q->exit_rq_fn)
1028                 q->exit_rq_fn(q, q->fq->flush_rq);
1029 out_free_flush_queue:
1030         blk_free_flush_queue(q->fq);
1031         q->fq = NULL;
1032         return -ENOMEM;
1033 }
1034 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
1035
1036 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
1037 {
1038         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
1039                 __blk_get_queue(q);
1040                 return true;
1041         }
1042
1043         return false;
1044 }
1045 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
1046
1047 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
1048 {
1049         if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1050                 elv_put_request(rl->q, rq);
1051                 if (rq->elv.icq)
1052                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
1053         }
1054
1055         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
1056 }
1057
1058 /*
1059  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
1060  * should be given priority access to a request.
1061  */
1062 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
1063 {
1064         if (!ioc)
1065                 return 0;
1066
1067         /*
1068          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
1069          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
1070          * lose wakeups.
1071          */
1072         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
1073                 (ioc->nr_batch_requests > 0
1074                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
1075 }
1076
1077 /*
1078  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
1079  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
1080  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
1081  * a nice run.
1082  */
1083 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
1084 {
1085         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
1086                 return;
1087
1088         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
1089         ioc->last_waited = jiffies;
1090 }
1091
1092 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
1093 {
1094         struct request_queue *q = rl->q;
1095
1096         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
1097                 blk_clear_congested(rl, sync);
1098
1099         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
1100                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
1101                         wake_up(&rl->wait[sync]);
1102
1103                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
1104         }
1105 }
1106
1107 /*
1108  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
1109  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
1110  */
1111 static void freed_request(struct request_list *rl, bool sync,
1112                 req_flags_t rq_flags)
1113 {
1114         struct request_queue *q = rl->q;
1115
1116         q->nr_rqs[sync]--;
1117         rl->count[sync]--;
1118         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV)
1119                 q->nr_rqs_elvpriv--;
1120
1121         __freed_request(rl, sync);
1122
1123         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
1124                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
1125 }
1126
1127 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
1128 {
1129         struct request_list *rl;
1130         int on_thresh, off_thresh;
1131
1132         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1133
1134         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1135         q->nr_requests = nr;
1136         blk_queue_congestion_threshold(q);
1137         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
1138         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
1139
1140         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
1141                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
1142                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1143                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
1144                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1145
1146                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
1147                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1148                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
1149                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1150
1151                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1152                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1153                 } else {
1154                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1155                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1156                 }
1157
1158                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1159                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1160                 } else {
1161                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1162                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1163                 }
1164         }
1165
1166         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1167         return 0;
1168 }
1169
1170 /**
1171  * __get_request - get a free request
1172  * @rl: request list to allocate from
1173  * @op: operation and flags
1174  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1175  * @gfp_mask: allocation mask
1176  *
1177  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1178  * pressure or if @q is dead.
1179  *
1180  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1181  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1182  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1183  */
1184 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, unsigned int op,
1185                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1186 {
1187         struct request_queue *q = rl->q;
1188         struct request *rq;
1189         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1190         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1191         struct io_cq *icq = NULL;
1192         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1193         int may_queue;
1194         req_flags_t rq_flags = RQF_ALLOCED;
1195
1196         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1197
1198         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1199                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1200
1201         may_queue = elv_may_queue(q, op);
1202         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1203                 goto rq_starved;
1204
1205         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1206                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1207                         /*
1208                          * The queue will fill after this allocation, so set
1209                          * it as full, and mark this process as "batching".
1210                          * This process will be allowed to complete a batch of
1211                          * requests, others will be blocked.
1212                          */
1213                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1214                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1215                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1216                         } else {
1217                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1218                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1219                                         /*
1220                                          * The queue is full and the allocating
1221                                          * process is not a "batcher", and not
1222                                          * exempted by the IO scheduler
1223                                          */
1224                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1225                                 }
1226                         }
1227                 }
1228                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1229         }
1230
1231         /*
1232          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1233          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1234          * allocated with any setting of ->nr_requests
1235          */
1236         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1237                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1238
1239         q->nr_rqs[is_sync]++;
1240         rl->count[is_sync]++;
1241         rl->starved[is_sync] = 0;
1242
1243         /*
1244          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1245          * so, mark @rq_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1246          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1247          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1248          * makes creating new ones safe.
1249          *
1250          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1251          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1252          *
1253          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1254          * it will be created after releasing queue_lock.
1255          */
1256         if (!op_is_flush(op) && !blk_queue_bypass(q)) {
1257                 rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
1258                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1259                 if (et->icq_cache && ioc)
1260                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1261         }
1262
1263         if (blk_queue_io_stat(q))
1264                 rq_flags |= RQF_IO_STAT;
1265         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1266
1267         /* allocate and init request */
1268         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1269         if (!rq)
1270                 goto fail_alloc;
1271
1272         blk_rq_init(q, rq);
1273         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1274         rq->cmd_flags = op;
1275         rq->rq_flags = rq_flags;
1276
1277         /* init elvpriv */
1278         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1279                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1280                         if (ioc)
1281                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1282                         if (!icq)
1283                                 goto fail_elvpriv;
1284                 }
1285
1286                 rq->elv.icq = icq;
1287                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1288                         goto fail_elvpriv;
1289
1290                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1291                 if (icq)
1292                         get_io_context(icq->ioc);
1293         }
1294 out:
1295         /*
1296          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1297          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1298          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1299          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1300          */
1301         if (ioc_batching(q, ioc))
1302                 ioc->nr_batch_requests--;
1303
1304         trace_block_getrq(q, bio, op);
1305         return rq;
1306
1307 fail_elvpriv:
1308         /*
1309          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1310          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1311          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1312          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1313          */
1314         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1315                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info->dev));
1316
1317         rq->rq_flags &= ~RQF_ELVPRIV;
1318         rq->elv.icq = NULL;
1319
1320         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1321         q->nr_rqs_elvpriv--;
1322         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1323         goto out;
1324
1325 fail_alloc:
1326         /*
1327          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1328          * might have messed up.
1329          *
1330          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1331          * queue, but this is pretty rare.
1332          */
1333         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1334         freed_request(rl, is_sync, rq_flags);
1335
1336         /*
1337          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1338          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1339          * freeing of a request in the other direction will notice
1340          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1341          * READ and WRITE
1342          */
1343 rq_starved:
1344         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1345                 rl->starved[is_sync] = 1;
1346         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1347 }
1348
1349 /**
1350  * get_request - get a free request
1351  * @q: request_queue to allocate request from
1352  * @op: operation and flags
1353  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1354  * @gfp_mask: allocation mask
1355  *
1356  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1357  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1358  *
1359  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1360  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1361  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1362  */
1363 static struct request *get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1364                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1365 {
1366         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1367         DEFINE_WAIT(wait);
1368         struct request_list *rl;
1369         struct request *rq;
1370
1371         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1372         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1373
1374         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1375 retry:
1376         rq = __get_request(rl, op, bio, gfp_mask);
1377         if (!IS_ERR(rq))
1378                 return rq;
1379
1380         if (op & REQ_NOWAIT) {
1381                 blk_put_rl(rl);
1382                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
1383         }
1384
1385         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1386                 blk_put_rl(rl);
1387                 return rq;
1388         }
1389
1390         /* wait on @rl and retry */
1391         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1392                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1393
1394         trace_block_sleeprq(q, bio, op);
1395
1396         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1397         io_schedule();
1398
1399         /*
1400          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1401          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1402          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1403          */
1404         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1405
1406         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1407         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1408
1409         goto retry;
1410 }
1411
1412 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q,
1413                                            unsigned int op, gfp_t gfp_mask)
1414 {
1415         struct request *rq;
1416
1417         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1418
1419         /* create ioc upfront */
1420         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1421
1422         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1423         rq = get_request(q, op, NULL, gfp_mask);
1424         if (IS_ERR(rq)) {
1425                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1426                 return rq;
1427         }
1428
1429         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1430         rq->__data_len = 0;
1431         rq->__sector = (sector_t) -1;
1432         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1433         return rq;
1434 }
1435
1436 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1437                                 gfp_t gfp_mask)
1438 {
1439         struct request *req;
1440
1441         if (q->mq_ops) {
1442                 req = blk_mq_alloc_request(q, op,
1443                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1444                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1445                 if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
1446                         q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
1447         } else {
1448                 req = blk_old_get_request(q, op, gfp_mask);
1449                 if (!IS_ERR(req) && q->initialize_rq_fn)
1450                         q->initialize_rq_fn(req);
1451         }
1452
1453         return req;
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1456
1457 /**
1458  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1459  * @q:          request queue where request should be inserted
1460  * @rq:         request to be inserted
1461  *
1462  * Description:
1463  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1464  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1465  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1466  */
1467 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1468 {
1469         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1470         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1471
1472         blk_delete_timer(rq);
1473         blk_clear_rq_complete(rq);
1474         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1475         wbt_requeue(q->rq_wb, &rq->issue_stat);
1476
1477         if (rq->rq_flags & RQF_QUEUED)
1478                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1479
1480         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1481
1482         elv_requeue_request(q, rq);
1483 }
1484 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1485
1486 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1487                              int where)
1488 {
1489         blk_account_io_start(rq, true);
1490         __elv_add_request(q, rq, where);
1491 }
1492
1493 static void part_round_stats_single(struct request_queue *q, int cpu,
1494                                     struct hd_struct *part, unsigned long now,
1495                                     unsigned int inflight)
1496 {
1497         if (inflight) {
1498                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1499                                 inflight * (now - part->stamp));
1500                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1501         }
1502         part->stamp = now;
1503 }
1504
1505 /**
1506  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1507  * @q: target block queue
1508  * @cpu: cpu number for stats access
1509  * @part: target partition
1510  *
1511  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1512  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1513  * time it has been in this state for.
1514  *
1515  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1516  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1517  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1518  * function to do a round-off before returning the results when reading
1519  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1520  * the current jiffies and restarts the counters again.
1521  */
1522 void part_round_stats(struct request_queue *q, int cpu, struct hd_struct *part)
1523 {
1524         struct hd_struct *part2 = NULL;
1525         unsigned long now = jiffies;
1526         unsigned int inflight[2];
1527         int stats = 0;
1528
1529         if (part->stamp != now)
1530                 stats |= 1;
1531
1532         if (part->partno) {
1533                 part2 = &part_to_disk(part)->part0;
1534                 if (part2->stamp != now)
1535                         stats |= 2;
1536         }
1537
1538         if (!stats)
1539                 return;
1540
1541         part_in_flight(q, part, inflight);
1542
1543         if (stats & 2)
1544                 part_round_stats_single(q, cpu, part2, now, inflight[1]);
1545         if (stats & 1)
1546                 part_round_stats_single(q, cpu, part, now, inflight[0]);
1547 }
1548 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1549
1550 #ifdef CONFIG_PM
1551 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1552 {
1553         if (rq->q->dev && !(rq->rq_flags & RQF_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1554                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1555 }
1556 #else
1557 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1558 #endif
1559
1560 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1561 {
1562         req_flags_t rq_flags = req->rq_flags;
1563
1564         if (unlikely(!q))
1565                 return;
1566
1567         if (q->mq_ops) {
1568                 blk_mq_free_request(req);
1569                 return;
1570         }
1571
1572         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1573
1574         blk_pm_put_request(req);
1575
1576         elv_completed_request(q, req);
1577
1578         /* this is a bio leak */
1579         WARN_ON(req->bio != NULL);
1580
1581         wbt_done(q->rq_wb, &req->issue_stat);
1582
1583         /*
1584          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1585          * it didn't come out of our reserved rq pools
1586          */
1587         if (rq_flags & RQF_ALLOCED) {
1588                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1589                 bool sync = op_is_sync(req->cmd_flags);
1590
1591                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1592                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1593
1594                 blk_free_request(rl, req);
1595                 freed_request(rl, sync, rq_flags);
1596                 blk_put_rl(rl);
1597         }
1598 }
1599 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1600
1601 void blk_put_request(struct request *req)
1602 {
1603         struct request_queue *q = req->q;
1604
1605         if (q->mq_ops)
1606                 blk_mq_free_request(req);
1607         else {
1608                 unsigned long flags;
1609
1610                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1611                 __blk_put_request(q, req);
1612                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1613         }
1614 }
1615 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1616
1617 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1618                             struct bio *bio)
1619 {
1620         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1621
1622         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1623                 return false;
1624
1625         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1626
1627         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1628                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1629
1630         req->biotail->bi_next = bio;
1631         req->biotail = bio;
1632         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1633         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1634
1635         blk_account_io_start(req, false);
1636         return true;
1637 }
1638
1639 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1640                              struct bio *bio)
1641 {
1642         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1643
1644         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1645                 return false;
1646
1647         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1648
1649         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1650                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1651
1652         bio->bi_next = req->bio;
1653         req->bio = bio;
1654
1655         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1656         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1657         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1658
1659         blk_account_io_start(req, false);
1660         return true;
1661 }
1662
1663 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1664                 struct bio *bio)
1665 {
1666         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
1667
1668         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
1669                 goto no_merge;
1670         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
1671             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
1672                 goto no_merge;
1673
1674         req->biotail->bi_next = bio;
1675         req->biotail = bio;
1676         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1677         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1678         req->nr_phys_segments = segments + 1;
1679
1680         blk_account_io_start(req, false);
1681         return true;
1682 no_merge:
1683         req_set_nomerge(q, req);
1684         return false;
1685 }
1686
1687 /**
1688  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1689  * @q: request_queue new bio is being queued at
1690  * @bio: new bio being queued
1691  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1692  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1693  * another request associated with @q is found on the plug list
1694  * (optional, may be %NULL)
1695  *
1696  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1697  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1698  * otherwise %false.
1699  *
1700  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1701  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1702  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1703  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1704  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1705  * merging parameters without querying the elevator.
1706  *
1707  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1708  */
1709 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1710                             unsigned int *request_count,
1711                             struct request **same_queue_rq)
1712 {
1713         struct blk_plug *plug;
1714         struct request *rq;
1715         struct list_head *plug_list;
1716
1717         plug = current->plug;
1718         if (!plug)
1719                 return false;
1720         *request_count = 0;
1721
1722         if (q->mq_ops)
1723                 plug_list = &plug->mq_list;
1724         else
1725                 plug_list = &plug->list;
1726
1727         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1728                 bool merged = false;
1729
1730                 if (rq->q == q) {
1731                         (*request_count)++;
1732                         /*
1733                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1734                          * rq in the same queue, there should be only one such
1735                          * rq in a queue
1736                          **/
1737                         if (same_queue_rq)
1738                                 *same_queue_rq = rq;
1739                 }
1740
1741                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1742                         continue;
1743
1744                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
1745                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1746                         merged = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1747                         break;
1748                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1749                         merged = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1750                         break;
1751                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
1752                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
1753                         break;
1754                 default:
1755                         break;
1756                 }
1757
1758                 if (merged)
1759                         return true;
1760         }
1761
1762         return false;
1763 }
1764
1765 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1766 {
1767         struct blk_plug *plug;
1768         struct request *rq;
1769         struct list_head *plug_list;
1770         unsigned int ret = 0;
1771
1772         plug = current->plug;
1773         if (!plug)
1774                 goto out;
1775
1776         if (q->mq_ops)
1777                 plug_list = &plug->mq_list;
1778         else
1779                 plug_list = &plug->list;
1780
1781         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1782                 if (rq->q == q)
1783                         ret++;
1784         }
1785 out:
1786         return ret;
1787 }
1788
1789 void blk_init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1790 {
1791         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1792
1793         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1794                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1795
1796         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1797         if (ioprio_valid(bio_prio(bio)))
1798                 req->ioprio = bio_prio(bio);
1799         else if (ioc)
1800                 req->ioprio = ioc->ioprio;
1801         else
1802                 req->ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1803         req->write_hint = bio->bi_write_hint;
1804         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1805 }
1806 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_init_request_from_bio);
1807
1808 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1809 {
1810         struct blk_plug *plug;
1811         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1812         struct request *req, *free;
1813         unsigned int request_count = 0;
1814         unsigned int wb_acct;
1815
1816         /*
1817          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1818          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1819          * ISA dma in theory)
1820          */
1821         blk_queue_bounce(q, &bio);
1822
1823         blk_queue_split(q, &bio);
1824
1825         if (!bio_integrity_prep(bio))
1826                 return BLK_QC_T_NONE;
1827
1828         if (op_is_flush(bio->bi_opf)) {
1829                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1830                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1831                 goto get_rq;
1832         }
1833
1834         /*
1835          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1836          * any locks.
1837          */
1838         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1839                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1840                         return BLK_QC_T_NONE;
1841         } else
1842                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1843
1844         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1845
1846         switch (elv_merge(q, &req, bio)) {
1847         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1848                 if (!bio_attempt_back_merge(q, req, bio))
1849                         break;
1850                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1851                 free = attempt_back_merge(q, req);
1852                 if (free)
1853                         __blk_put_request(q, free);
1854                 else
1855                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_BACK_MERGE);
1856                 goto out_unlock;
1857         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1858                 if (!bio_attempt_front_merge(q, req, bio))
1859                         break;
1860                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1861                 free = attempt_front_merge(q, req);
1862                 if (free)
1863                         __blk_put_request(q, free);
1864                 else
1865                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
1866                 goto out_unlock;
1867         default:
1868                 break;
1869         }
1870
1871 get_rq:
1872         wb_acct = wbt_wait(q->rq_wb, bio, q->queue_lock);
1873
1874         /*
1875          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1876          * Returns with the queue unlocked.
1877          */
1878         req = get_request(q, bio->bi_opf, bio, GFP_NOIO);
1879         if (IS_ERR(req)) {
1880                 __wbt_done(q->rq_wb, wb_acct);
1881                 if (PTR_ERR(req) == -ENOMEM)
1882                         bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
1883                 else
1884                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1885                 bio_endio(bio);
1886                 goto out_unlock;
1887         }
1888
1889         wbt_track(&req->issue_stat, wb_acct);
1890
1891         /*
1892          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1893          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1894          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1895          * often, and the elevators are able to handle it.
1896          */
1897         blk_init_request_from_bio(req, bio);
1898
1899         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1900                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1901
1902         plug = current->plug;
1903         if (plug) {
1904                 /*
1905                  * If this is the first request added after a plug, fire
1906                  * of a plug trace.
1907                  *
1908                  * @request_count may become stale because of schedule
1909                  * out, so check plug list again.
1910                  */
1911                 if (!request_count || list_empty(&plug->list))
1912                         trace_block_plug(q);
1913                 else {
1914                         struct request *last = list_entry_rq(plug->list.prev);
1915                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT ||
1916                             blk_rq_bytes(last) >= BLK_PLUG_FLUSH_SIZE) {
1917                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1918                                 trace_block_plug(q);
1919                         }
1920                 }
1921                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1922                 blk_account_io_start(req, true);
1923         } else {
1924                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1925                 add_acct_request(q, req, where);
1926                 __blk_run_queue(q);
1927 out_unlock:
1928                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1929         }
1930
1931         return BLK_QC_T_NONE;
1932 }
1933
1934 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1935 {
1936         char b[BDEVNAME_SIZE];
1937
1938         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1939         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1940                         bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
1941                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1942                         (long long)get_capacity(bio->bi_disk));
1943 }
1944
1945 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1946
1947 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1948
1949 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1950 {
1951         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1952 }
1953 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1954
1955 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1956 {
1957         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1958 }
1959
1960 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1961 {
1962         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1963                                                 NULL, &fail_make_request);
1964
1965         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1966 }
1967
1968 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1969
1970 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1971
1972 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1973                                         unsigned int bytes)
1974 {
1975         return false;
1976 }
1977
1978 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1979
1980 /*
1981  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
1982  */
1983 static inline int blk_partition_remap(struct bio *bio)
1984 {
1985         struct hd_struct *p;
1986         int ret = 0;
1987
1988         /*
1989          * Zone reset does not include bi_size so bio_sectors() is always 0.
1990          * Include a test for the reset op code and perform the remap if needed.
1991          */
1992         if (!bio->bi_partno ||
1993             (!bio_sectors(bio) && bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_RESET))
1994                 return 0;
1995
1996         rcu_read_lock();
1997         p = __disk_get_part(bio->bi_disk, bio->bi_partno);
1998         if (likely(p && !should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size))) {
1999                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
2000                 bio->bi_partno = 0;
2001                 trace_block_bio_remap(bio->bi_disk->queue, bio, part_devt(p),
2002                                 bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
2003         } else {
2004                 printk("%s: fail for partition %d\n", __func__, bio->bi_partno);
2005                 ret = -EIO;
2006         }
2007         rcu_read_unlock();
2008
2009         return ret;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
2014  */
2015 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
2016 {
2017         sector_t maxsector;
2018
2019         if (!nr_sectors)
2020                 return 0;
2021
2022         /* Test device or partition size, when known. */
2023         maxsector = get_capacity(bio->bi_disk);
2024         if (maxsector) {
2025                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
2026
2027                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
2028                         /*
2029                          * This may well happen - the kernel calls bread()
2030                          * without checking the size of the device, e.g., when
2031                          * mounting a device.
2032                          */
2033                         handle_bad_sector(bio);
2034                         return 1;
2035                 }
2036         }
2037
2038         return 0;
2039 }
2040
2041 static noinline_for_stack bool
2042 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
2043 {
2044         struct request_queue *q;
2045         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
2046         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
2047         char b[BDEVNAME_SIZE];
2048
2049         might_sleep();
2050
2051         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
2052                 goto end_io;
2053
2054         q = bio->bi_disk->queue;
2055         if (unlikely(!q)) {
2056                 printk(KERN_ERR
2057                        "generic_make_request: Trying to access "
2058                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
2059                         bio_devname(bio, b), (long long)bio->bi_iter.bi_sector);
2060                 goto end_io;
2061         }
2062
2063         /*
2064          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
2065          * if queue is not a request based queue.
2066          */
2067
2068         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_rq_based(q))
2069                 goto not_supported;
2070
2071         if (should_fail_request(&bio->bi_disk->part0, bio->bi_iter.bi_size))
2072                 goto end_io;
2073
2074         if (blk_partition_remap(bio))
2075                 goto end_io;
2076
2077         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
2078                 goto end_io;
2079
2080         /*
2081          * Filter flush bio's early so that make_request based
2082          * drivers without flush support don't have to worry
2083          * about them.
2084          */
2085         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
2086             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
2087                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
2088                 if (!nr_sectors) {
2089                         status = BLK_STS_OK;
2090                         goto end_io;
2091                 }
2092         }
2093
2094         switch (bio_op(bio)) {
2095         case REQ_OP_DISCARD:
2096                 if (!blk_queue_discard(q))
2097                         goto not_supported;
2098                 break;
2099         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
2100                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
2101                         goto not_supported;
2102                 break;
2103         case REQ_OP_WRITE_SAME:
2104                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
2105                         goto not_supported;
2106                 break;
2107         case REQ_OP_ZONE_REPORT:
2108         case REQ_OP_ZONE_RESET:
2109                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
2110                         goto not_supported;
2111                 break;
2112         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2113                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
2114                         goto not_supported;
2115                 break;
2116         default:
2117                 break;
2118         }
2119
2120         /*
2121          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
2122          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
2123          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
2124          * layer knows how to live with it.
2125          */
2126         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
2127
2128         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
2129                 return false;
2130
2131         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
2132                 trace_block_bio_queue(q, bio);
2133                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
2134                  * completion as well.
2135                  */
2136                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2137         }
2138         return true;
2139
2140 not_supported:
2141         status = BLK_STS_NOTSUPP;
2142 end_io:
2143         bio->bi_status = status;
2144         bio_endio(bio);
2145         return false;
2146 }
2147
2148 /**
2149  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2150  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2151  *
2152  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2153  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2154  * to be done.
2155  *
2156  * generic_make_request() does not return any status.  The
2157  * success/failure status of the request, along with notification of
2158  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2159  * function described (one day) else where.
2160  *
2161  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2162  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2163  * set to describe the device address, and the
2164  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2165  * completion notification should be signaled.
2166  *
2167  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2168  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2169  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2170  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2171  */
2172 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2173 {
2174         /*
2175          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2176          * make_request_fn.
2177          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2178          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2179          * yet.
2180          */
2181         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2182         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2183
2184         if (!generic_make_request_checks(bio))
2185                 goto out;
2186
2187         /*
2188          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2189          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2190          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2191          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2192          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2193          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2194          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2195          * should be added at the tail
2196          */
2197         if (current->bio_list) {
2198                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2199                 goto out;
2200         }
2201
2202         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2203          * explanation.
2204          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2205          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2206          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2207          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2208          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2209          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2210          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2211          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2212          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2213          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2214          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2215          */
2216         BUG_ON(bio->bi_next);
2217         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2218         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2219         do {
2220                 struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
2221
2222                 if (likely(blk_queue_enter(q, bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) == 0)) {
2223                         struct bio_list lower, same;
2224
2225                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2226                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2227                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2228                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2229
2230                         blk_queue_exit(q);
2231
2232                         /* sort new bios into those for a lower level
2233                          * and those for the same level
2234                          */
2235                         bio_list_init(&lower);
2236                         bio_list_init(&same);
2237                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2238                                 if (q == bio->bi_disk->queue)
2239                                         bio_list_add(&same, bio);
2240                                 else
2241                                         bio_list_add(&lower, bio);
2242                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2243                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2244                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2245                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2246                 } else {
2247                         if (unlikely(!blk_queue_dying(q) &&
2248                                         (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)))
2249                                 bio_wouldblock_error(bio);
2250                         else
2251                                 bio_io_error(bio);
2252                 }
2253                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2254         } while (bio);
2255         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2256
2257 out:
2258         return ret;
2259 }
2260 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2261
2262 /**
2263  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2264  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2265  *
2266  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2267  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2268  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2269  *
2270  */
2271 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2272 {
2273         /*
2274          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2275          * go through the normal accounting stuff before submission.
2276          */
2277         if (bio_has_data(bio)) {
2278                 unsigned int count;
2279
2280                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2281                         count = queue_logical_block_size(bio->bi_disk->queue) >> 9;
2282                 else
2283                         count = bio_sectors(bio);
2284
2285                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2286                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2287                 } else {
2288                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2289                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2290                 }
2291
2292                 if (unlikely(block_dump)) {
2293                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2294                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2295                         current->comm, task_pid_nr(current),
2296                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2297                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2298                                 bio_devname(bio, b), count);
2299                 }
2300         }
2301
2302         return generic_make_request(bio);
2303 }
2304 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2305
2306 /**
2307  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2308  *                              for new the queue limits
2309  * @q:  the queue
2310  * @rq: the request being checked
2311  *
2312  * Description:
2313  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2314  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2315  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2316  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2317  *    the insertion using this generic function.
2318  *
2319  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2320  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2321  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2322  */
2323 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2324                                       struct request *rq)
2325 {
2326         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2327                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2328                 return -EIO;
2329         }
2330
2331         /*
2332          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2333          * may differ from that of other stacking queues.
2334          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2335          * limitation.
2336          */
2337         blk_recalc_rq_segments(rq);
2338         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2339                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2340                 return -EIO;
2341         }
2342
2343         return 0;
2344 }
2345
2346 /**
2347  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2348  * @q:  the queue to submit the request
2349  * @rq: the request being queued
2350  */
2351 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2352 {
2353         unsigned long flags;
2354         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2355
2356         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2357                 return BLK_STS_IOERR;
2358
2359         if (rq->rq_disk &&
2360             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2361                 return BLK_STS_IOERR;
2362
2363         if (q->mq_ops) {
2364                 if (blk_queue_io_stat(q))
2365                         blk_account_io_start(rq, true);
2366                 /*
2367                  * Since we have a scheduler attached on the top device,
2368                  * bypass a potential scheduler on the bottom device for
2369                  * insert.
2370                  */
2371                 blk_mq_request_bypass_insert(rq);
2372                 return BLK_STS_OK;
2373         }
2374
2375         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2376         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2377                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2378                 return BLK_STS_IOERR;
2379         }
2380
2381         /*
2382          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2383          * because it will be linked to another request_queue
2384          */
2385         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2386
2387         if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
2388                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2389
2390         add_acct_request(q, rq, where);
2391         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2392                 __blk_run_queue(q);
2393         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2394
2395         return BLK_STS_OK;
2396 }
2397 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2398
2399 /**
2400  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2401  * @rq: request to examine
2402  *
2403  * Description:
2404  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2405  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2406  *     can be failed from the beginning of the request without
2407  *     crossing into area which need to be retried further.
2408  *
2409  * Return:
2410  *     The number of bytes to fail.
2411  */
2412 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2413 {
2414         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2415         unsigned int bytes = 0;
2416         struct bio *bio;
2417
2418         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
2419                 return blk_rq_bytes(rq);
2420
2421         /*
2422          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2423          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2424          * which have all the failfast bits that the first one has -
2425          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2426          * one.
2427          */
2428         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2429                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2430                         break;
2431                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2432         }
2433
2434         /* this could lead to infinite loop */
2435         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2436         return bytes;
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2439
2440 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2441 {
2442         if (blk_do_io_stat(req)) {
2443                 const int rw = rq_data_dir(req);
2444                 struct hd_struct *part;
2445                 int cpu;
2446
2447                 cpu = part_stat_lock();
2448                 part = req->part;
2449                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2450                 part_stat_unlock();
2451         }
2452 }
2453
2454 void blk_account_io_done(struct request *req)
2455 {
2456         /*
2457          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2458          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2459          * containing request is enough.
2460          */
2461         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
2462                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2463                 const int rw = rq_data_dir(req);
2464                 struct hd_struct *part;
2465                 int cpu;
2466
2467                 cpu = part_stat_lock();
2468                 part = req->part;
2469
2470                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2471                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2472                 part_round_stats(req->q, cpu, part);
2473                 part_dec_in_flight(req->q, part, rw);
2474
2475                 hd_struct_put(part);
2476                 part_stat_unlock();
2477         }
2478 }
2479
2480 #ifdef CONFIG_PM
2481 /*
2482  * Don't process normal requests when queue is suspended
2483  * or in the process of suspending/resuming
2484  */
2485 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2486                                            struct request *rq)
2487 {
2488         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2489             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->rq_flags & RQF_PM))))
2490                 return NULL;
2491         else
2492                 return rq;
2493 }
2494 #else
2495 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2496                                                   struct request *rq)
2497 {
2498         return rq;
2499 }
2500 #endif
2501
2502 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2503 {
2504         struct hd_struct *part;
2505         int rw = rq_data_dir(rq);
2506         int cpu;
2507
2508         if (!blk_do_io_stat(rq))
2509                 return;
2510
2511         cpu = part_stat_lock();
2512
2513         if (!new_io) {
2514                 part = rq->part;
2515                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2516         } else {
2517                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2518                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2519                         /*
2520                          * The partition is already being removed,
2521                          * the request will be accounted on the disk only
2522                          *
2523                          * We take a reference on disk->part0 although that
2524                          * partition will never be deleted, so we can treat
2525                          * it as any other partition.
2526                          */
2527                         part = &rq->rq_disk->part0;
2528                         hd_struct_get(part);
2529                 }
2530                 part_round_stats(rq->q, cpu, part);
2531                 part_inc_in_flight(rq->q, part, rw);
2532                 rq->part = part;
2533         }
2534
2535         part_stat_unlock();
2536 }
2537
2538 /**
2539  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2540  * @q: request queue to peek at
2541  *
2542  * Description:
2543  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2544  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2545  *     processing it.
2546  *
2547  * Return:
2548  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2549  *     otherwise.
2550  */
2551 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2552 {
2553         struct request *rq;
2554         int ret;
2555
2556         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
2557         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2558
2559         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2560
2561                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2562                 if (!rq)
2563                         break;
2564
2565                 if (!(rq->rq_flags & RQF_STARTED)) {
2566                         /*
2567                          * This is the first time the device driver
2568                          * sees this request (possibly after
2569                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2570                          */
2571                         if (rq->rq_flags & RQF_SORTED)
2572                                 elv_activate_rq(q, rq);
2573
2574                         /*
2575                          * just mark as started even if we don't start
2576                          * it, a request that has been delayed should
2577                          * not be passed by new incoming requests
2578                          */
2579                         rq->rq_flags |= RQF_STARTED;
2580                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2581                 }
2582
2583                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2584                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2585                         q->boundary_rq = NULL;
2586                 }
2587
2588                 if (rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2589                         break;
2590
2591                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2592                         /*
2593                          * make sure space for the drain appears we
2594                          * know we can do this because max_hw_segments
2595                          * has been adjusted to be one fewer than the
2596                          * device can handle
2597                          */
2598                         rq->nr_phys_segments++;
2599                 }
2600
2601                 if (!q->prep_rq_fn)
2602                         break;
2603
2604                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2605                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2606                         break;
2607                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2608                         /*
2609                          * the request may have been (partially) prepped.
2610                          * we need to keep this request in the front to
2611                          * avoid resource deadlock.  RQF_STARTED will
2612                          * prevent other fs requests from passing this one.
2613                          */
2614                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2615                             !(rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)) {
2616                                 /*
2617                                  * remove the space for the drain we added
2618                                  * so that we don't add it again
2619                                  */
2620                                 --rq->nr_phys_segments;
2621                         }
2622
2623                         rq = NULL;
2624                         break;
2625                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2626                         rq->rq_flags |= RQF_QUIET;
2627                         /*
2628                          * Mark this request as started so we don't trigger
2629                          * any debug logic in the end I/O path.
2630                          */
2631                         blk_start_request(rq);
2632                         __blk_end_request_all(rq, ret == BLKPREP_INVALID ?
2633                                         BLK_STS_TARGET : BLK_STS_IOERR);
2634                 } else {
2635                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2636                         break;
2637                 }
2638         }
2639
2640         return rq;
2641 }
2642 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2643
2644 static void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2645 {
2646         struct request_queue *q = rq->q;
2647
2648         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2649         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2650
2651         list_del_init(&rq->queuelist);
2652
2653         /*
2654          * the time frame between a request being removed from the lists
2655          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2656          * the driver side.
2657          */
2658         if (blk_account_rq(rq)) {
2659                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2660                 set_io_start_time_ns(rq);
2661         }
2662 }
2663
2664 /**
2665  * blk_start_request - start request processing on the driver
2666  * @req: request to dequeue
2667  *
2668  * Description:
2669  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2670  *     request to the driver.
2671  */
2672 void blk_start_request(struct request *req)
2673 {
2674         lockdep_assert_held(req->q->queue_lock);
2675         WARN_ON_ONCE(req->q->mq_ops);
2676
2677         blk_dequeue_request(req);
2678
2679         if (test_bit(QUEUE_FLAG_STATS, &req->q->queue_flags)) {
2680                 blk_stat_set_issue(&req->issue_stat, blk_rq_sectors(req));
2681                 req->rq_flags |= RQF_STATS;
2682                 wbt_issue(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2683         }
2684
2685         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2686         blk_add_timer(req);
2687 }
2688 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2689
2690 /**
2691  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2692  * @q: request queue to fetch a request from
2693  *
2694  * Description:
2695  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2696  *     return and LLD can start processing it immediately.
2697  *
2698  * Return:
2699  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2700  *     otherwise.
2701  */
2702 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2703 {
2704         struct request *rq;
2705
2706         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
2707         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2708
2709         rq = blk_peek_request(q);
2710         if (rq)
2711                 blk_start_request(rq);
2712         return rq;
2713 }
2714 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2715
2716 /**
2717  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2718  * @req:      the request being processed
2719  * @error:    block status code
2720  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2721  *
2722  * Description:
2723  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2724  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2725  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2726  *
2727  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2728  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2729  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2730  *
2731  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2732  *     %false return from this function.
2733  *
2734  * Return:
2735  *     %false - this request doesn't have any more data
2736  *     %true  - this request has more data
2737  **/
2738 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
2739                 unsigned int nr_bytes)
2740 {
2741         int total_bytes;
2742
2743         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
2744
2745         if (!req->bio)
2746                 return false;
2747
2748         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
2749                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
2750                 print_req_error(req, error);
2751
2752         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2753
2754         total_bytes = 0;
2755         while (req->bio) {
2756                 struct bio *bio = req->bio;
2757                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2758
2759                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2760                         req->bio = bio->bi_next;
2761
2762                 /* Completion has already been traced */
2763                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2764                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2765
2766                 total_bytes += bio_bytes;
2767                 nr_bytes -= bio_bytes;
2768
2769                 if (!nr_bytes)
2770                         break;
2771         }
2772
2773         /*
2774          * completely done
2775          */
2776         if (!req->bio) {
2777                 /*
2778                  * Reset counters so that the request stacking driver
2779                  * can find how many bytes remain in the request
2780                  * later.
2781                  */
2782                 req->__data_len = 0;
2783                 return false;
2784         }
2785
2786         req->__data_len -= total_bytes;
2787
2788         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2789         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
2790                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2791
2792         /* mixed attributes always follow the first bio */
2793         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
2794                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2795                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2796         }
2797
2798         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
2799                 /*
2800                  * If total number of sectors is less than the first segment
2801                  * size, something has gone terribly wrong.
2802                  */
2803                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2804                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2805                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2806                 }
2807
2808                 /* recalculate the number of segments */
2809                 blk_recalc_rq_segments(req);
2810         }
2811
2812         return true;
2813 }
2814 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2815
2816 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2817                                     unsigned int nr_bytes,
2818                                     unsigned int bidi_bytes)
2819 {
2820         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2821                 return true;
2822
2823         /* Bidi request must be completed as a whole */
2824         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2825             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2826                 return true;
2827
2828         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2829                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2830
2831         return false;
2832 }
2833
2834 /**
2835  * blk_unprep_request - unprepare a request
2836  * @req:        the request
2837  *
2838  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2839  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2840  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2841  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2842  * lock is held when calling this.
2843  */
2844 void blk_unprep_request(struct request *req)
2845 {
2846         struct request_queue *q = req->q;
2847
2848         req->rq_flags &= ~RQF_DONTPREP;
2849         if (q->unprep_rq_fn)
2850                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2851 }
2852 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2853
2854 void blk_finish_request(struct request *req, blk_status_t error)
2855 {
2856         struct request_queue *q = req->q;
2857
2858         lockdep_assert_held(req->q->queue_lock);
2859         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2860
2861         if (req->rq_flags & RQF_STATS)
2862                 blk_stat_add(req);
2863
2864         if (req->rq_flags & RQF_QUEUED)
2865                 blk_queue_end_tag(q, req);
2866
2867         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2868
2869         if (unlikely(laptop_mode) && !blk_rq_is_passthrough(req))
2870                 laptop_io_completion(req->q->backing_dev_info);
2871
2872         blk_delete_timer(req);
2873
2874         if (req->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2875                 blk_unprep_request(req);
2876
2877         blk_account_io_done(req);
2878
2879         if (req->end_io) {
2880                 wbt_done(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2881                 req->end_io(req, error);
2882         } else {
2883                 if (blk_bidi_rq(req))
2884                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2885
2886                 __blk_put_request(q, req);
2887         }
2888 }
2889 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2890
2891 /**
2892  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2893  * @rq:         the request to complete
2894  * @error:      block status code
2895  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2896  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2897  *
2898  * Description:
2899  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2900  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2901  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2902  *     just ignored.
2903  *
2904  * Return:
2905  *     %false - we are done with this request
2906  *     %true  - still buffers pending for this request
2907  **/
2908 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2909                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2910 {
2911         struct request_queue *q = rq->q;
2912         unsigned long flags;
2913
2914         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2915
2916         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2917                 return true;
2918
2919         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2920         blk_finish_request(rq, error);
2921         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2922
2923         return false;
2924 }
2925
2926 /**
2927  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2928  * @rq:         the request to complete
2929  * @error:      block status code
2930  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2931  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2932  *
2933  * Description:
2934  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2935  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2936  *
2937  * Return:
2938  *     %false - we are done with this request
2939  *     %true  - still buffers pending for this request
2940  **/
2941 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2942                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2943 {
2944         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
2945         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2946
2947         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2948                 return true;
2949
2950         blk_finish_request(rq, error);
2951
2952         return false;
2953 }
2954
2955 /**
2956  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2957  * @rq:       the request being processed
2958  * @error:    block status code
2959  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2960  *
2961  * Description:
2962  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2963  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2964  *
2965  * Return:
2966  *     %false - we are done with this request
2967  *     %true  - still buffers pending for this request
2968  **/
2969 bool blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2970                 unsigned int nr_bytes)
2971 {
2972         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2973         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2974 }
2975 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2976
2977 /**
2978  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2979  * @rq: the request to finish
2980  * @error: block status code
2981  *
2982  * Description:
2983  *     Completely finish @rq.
2984  */
2985 void blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
2986 {
2987         bool pending;
2988         unsigned int bidi_bytes = 0;
2989
2990         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2991                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2992
2993         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2994         BUG_ON(pending);
2995 }
2996 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2997
2998 /**
2999  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
3000  * @rq:       the request being processed
3001  * @error:    block status code
3002  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3003  *
3004  * Description:
3005  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
3006  *
3007  * Return:
3008  *     %false - we are done with this request
3009  *     %true  - still buffers pending for this request
3010  **/
3011 bool __blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
3012                 unsigned int nr_bytes)
3013 {
3014         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
3015         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
3016
3017         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
3018 }
3019 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
3020
3021 /**
3022  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
3023  * @rq: the request to finish
3024  * @error:    block status code
3025  *
3026  * Description:
3027  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
3028  */
3029 void __blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
3030 {
3031         bool pending;
3032         unsigned int bidi_bytes = 0;
3033
3034         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
3035         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
3036
3037         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
3038                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
3039
3040         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
3041         BUG_ON(pending);
3042 }
3043 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
3044
3045 /**
3046  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
3047  * @rq: the request to finish the current chunk for
3048  * @error:    block status code
3049  *
3050  * Description:
3051  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
3052  *     be called with queue lock held.
3053  *
3054  * Return:
3055  *     %false - we are done with this request
3056  *     %true  - still buffers pending for this request
3057  */
3058 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, blk_status_t error)
3059 {
3060         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
3061 }
3062 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
3063
3064 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
3065                      struct bio *bio)
3066 {
3067         if (bio_has_data(bio))
3068                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
3069         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
3070                 rq->nr_phys_segments = 1;
3071
3072         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
3073         rq->bio = rq->biotail = bio;
3074
3075         if (bio->bi_disk)
3076                 rq->rq_disk = bio->bi_disk;
3077 }
3078
3079 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
3080 /**
3081  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
3082  * @rq: the request to be flushed
3083  *
3084  * Description:
3085  *     Flush all pages in @rq.
3086  */
3087 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
3088 {
3089         struct req_iterator iter;
3090         struct bio_vec bvec;
3091
3092         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3093                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3094 }
3095 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3096 #endif
3097
3098 /**
3099  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3100  * @q : the queue of the device being checked
3101  *
3102  * Description:
3103  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3104  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3105  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3106  *
3107  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3108  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3109  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3110  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3111  *    on burst I/O load.
3112  *
3113  * Return:
3114  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3115  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3116  */
3117 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3118 {
3119         if (q->lld_busy_fn)
3120                 return q->lld_busy_fn(q);
3121
3122         return 0;
3123 }
3124 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3125
3126 /**
3127  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3128  * @rq: the clone request to be cleaned up
3129  *
3130  * Description:
3131  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3132  */
3133 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3134 {
3135         struct bio *bio;
3136
3137         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3138                 rq->bio = bio->bi_next;
3139
3140                 bio_put(bio);
3141         }
3142 }
3143 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3144
3145 /*
3146  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3147  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3148  */
3149 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3150 {
3151         dst->cpu = src->cpu;
3152         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3153         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3154         if (src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
3155                 dst->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
3156                 dst->special_vec = src->special_vec;
3157         }
3158         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3159         dst->ioprio = src->ioprio;
3160         dst->extra_len = src->extra_len;
3161 }
3162
3163 /**
3164  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3165  * @rq: the request to be setup
3166  * @rq_src: original request to be cloned
3167  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3168  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3169  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3170  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3171  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3172  *
3173  * Description:
3174  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3175  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3176  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3177  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3178  *     and the cloned bios just point same pages.
3179  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3180  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3181  */
3182 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3183                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3184                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3185                       void *data)
3186 {
3187         struct bio *bio, *bio_src;
3188
3189         if (!bs)
3190                 bs = fs_bio_set;
3191
3192         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3193                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3194                 if (!bio)
3195                         goto free_and_out;
3196
3197                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3198                         goto free_and_out;
3199
3200                 if (rq->bio) {
3201                         rq->biotail->bi_next = bio;
3202                         rq->biotail = bio;
3203                 } else
3204                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3205         }
3206
3207         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3208
3209         return 0;
3210
3211 free_and_out:
3212         if (bio)
3213                 bio_put(bio);
3214         blk_rq_unprep_clone(rq);
3215
3216         return -ENOMEM;
3217 }
3218 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3219
3220 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3221 {
3222         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3223 }
3224 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3225
3226 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
3227 {
3228         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
3229 }
3230 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
3231
3232 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3233                                 unsigned long delay)
3234 {
3235         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3236 }
3237 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
3238
3239 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3240                                   unsigned long delay)
3241 {
3242         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3243 }
3244 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3245
3246 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3247                                      unsigned long delay)
3248 {
3249         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3250 }
3251 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3252
3253 /**
3254  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3255  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3256  *
3257  * Description:
3258  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3259  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3260  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3261  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3262  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3263  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3264  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3265  *   this kind of deadlock.
3266  */
3267 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3268 {
3269         struct task_struct *tsk = current;
3270
3271         /*
3272          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3273          */
3274         if (tsk->plug)
3275                 return;
3276
3277         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3278         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3279         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3280         /*
3281          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3282          * preempt will imply a full memory barrier
3283          */
3284         tsk->plug = plug;
3285 }
3286 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3287
3288 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3289 {
3290         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3291         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3292
3293         return !(rqa->q < rqb->q ||
3294                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3295 }
3296
3297 /*
3298  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3299  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3300  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3301  * plugger did not intend it.
3302  */
3303 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3304                             bool from_schedule)
3305         __releases(q->queue_lock)
3306 {
3307         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
3308
3309         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3310
3311         if (from_schedule)
3312                 blk_run_queue_async(q);
3313         else
3314                 __blk_run_queue(q);
3315         spin_unlock(q->queue_lock);
3316 }
3317
3318 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3319 {
3320         LIST_HEAD(callbacks);
3321
3322         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3323                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3324
3325                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3326                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3327                                                           struct blk_plug_cb,
3328                                                           list);
3329                         list_del(&cb->list);
3330                         cb->callback(cb, from_schedule);
3331                 }
3332         }
3333 }
3334
3335 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3336                                       int size)
3337 {
3338         struct blk_plug *plug = current->plug;
3339         struct blk_plug_cb *cb;
3340
3341         if (!plug)
3342                 return NULL;
3343
3344         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3345                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3346                         return cb;
3347
3348         /* Not currently on the callback list */
3349         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3350         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3351         if (cb) {
3352                 cb->data = data;
3353                 cb->callback = unplug;
3354                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3355         }
3356         return cb;
3357 }
3358 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3359
3360 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3361 {
3362         struct request_queue *q;
3363         unsigned long flags;
3364         struct request *rq;
3365         LIST_HEAD(list);
3366         unsigned int depth;
3367
3368         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3369
3370         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3371                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3372
3373         if (list_empty(&plug->list))
3374                 return;
3375
3376         list_splice_init(&plug->list, &list);
3377
3378         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3379
3380         q = NULL;
3381         depth = 0;
3382
3383         /*
3384          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3385          * queue lock we have to take.
3386          */
3387         local_irq_save(flags);
3388         while (!list_empty(&list)) {
3389                 rq = list_entry_rq(list.next);
3390                 list_del_init(&rq->queuelist);
3391                 BUG_ON(!rq->q);
3392                 if (rq->q != q) {
3393                         /*
3394                          * This drops the queue lock
3395                          */
3396                         if (q)
3397                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3398                         q = rq->q;
3399                         depth = 0;
3400                         spin_lock(q->queue_lock);
3401                 }
3402
3403                 /*
3404                  * Short-circuit if @q is dead
3405                  */
3406                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3407                         __blk_end_request_all(rq, BLK_STS_IOERR);
3408                         continue;
3409                 }
3410
3411                 /*
3412                  * rq is already accounted, so use raw insert
3413                  */
3414                 if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
3415                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3416                 else
3417                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3418
3419                 depth++;
3420         }
3421
3422         /*
3423          * This drops the queue lock
3424          */
3425         if (q)
3426                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3427
3428         local_irq_restore(flags);
3429 }
3430
3431 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3432 {
3433         if (plug != current->plug)
3434                 return;
3435         blk_flush_plug_list(plug, false);
3436
3437         current->plug = NULL;
3438 }
3439 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3440
3441 #ifdef CONFIG_PM
3442 /**
3443  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3444  * @q: the queue of the device
3445  * @dev: the device the queue belongs to
3446  *
3447  * Description:
3448  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3449  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3450  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3451  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3452  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3453  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3454  *
3455  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3456  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3457  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3458  *    not need to touch other autosuspend settings.
3459  *
3460  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3461  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3462  */
3463 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3464 {
3465         /* Don't enable runtime PM for blk-mq until it is ready */
3466         if (q->mq_ops) {
3467                 pm_runtime_disable(dev);
3468                 return;
3469         }
3470
3471         q->dev = dev;
3472         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3473         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3474         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3475 }
3476 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3477
3478 /**
3479  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3480  * @q: the queue of the device
3481  *
3482  * Description:
3483  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3484  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3485  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3486  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3487  *    proceed to suspend the device.
3488  *
3489  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3490  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3491  *
3492  *    This function should be called near the start of the device's
3493  *    runtime_suspend callback.
3494  *
3495  * Return:
3496  *    0         - OK to runtime suspend the device
3497  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3498  */
3499 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3500 {
3501         int ret = 0;
3502
3503         if (!q->dev)
3504                 return ret;
3505
3506         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3507         if (q->nr_pending) {
3508                 ret = -EBUSY;
3509                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3510         } else {
3511                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3512         }
3513         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3514         return ret;
3515 }
3516 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3517
3518 /**
3519  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3520  * @q: the queue of the device
3521  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3522  *
3523  * Description:
3524  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3525  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3526  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3527  *
3528  *    This function should be called near the end of the device's
3529  *    runtime_suspend callback.
3530  */
3531 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3532 {
3533         if (!q->dev)
3534                 return;
3535
3536         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3537         if (!err) {
3538                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3539         } else {
3540                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3541                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3542         }
3543         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3544 }
3545 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3546
3547 /**
3548  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3549  * @q: the queue of the device
3550  *
3551  * Description:
3552  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3553  *    runtime resume of the device.
3554  *
3555  *    This function should be called near the start of the device's
3556  *    runtime_resume callback.
3557  */
3558 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3559 {
3560         if (!q->dev)
3561                 return;
3562
3563         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3564         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3565         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3566 }
3567 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3568
3569 /**
3570  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3571  * @q: the queue of the device
3572  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3573  *
3574  * Description:
3575  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3576  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3577  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3578  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3579  *
3580  *    This function should be called near the end of the device's
3581  *    runtime_resume callback.
3582  */
3583 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3584 {
3585         if (!q->dev)
3586                 return;
3587
3588         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3589         if (!err) {
3590                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3591                 __blk_run_queue(q);
3592                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3593                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3594         } else {
3595                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3596         }
3597         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3598 }
3599 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3600
3601 /**
3602  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3603  * @q: the queue of the device
3604  *
3605  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3606  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3607  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3608  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3609  * queue.
3610  *
3611  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3612  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3613  * should be called before first request is added to the queue.
3614  */
3615 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3616 {
3617         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3618         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3619         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3620         pm_request_autosuspend(q->dev);
3621         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3622 }
3623 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3624 #endif
3625
3626 int __init blk_dev_init(void)
3627 {
3628         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
3629         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3630                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3631         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3632                         FIELD_SIZEOF(struct bio, bi_opf));
3633
3634         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3635         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3636                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3637         if (!kblockd_workqueue)
3638                 panic("Failed to create kblockd\n");
3639
3640         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3641                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3642
3643         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3644                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3645
3646 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
3647         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
3648 #endif
3649
3650         return 0;
3651 }