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