blk-mq: fix race between updating nr_hw_queues and switching io sched
[platform/kernel/linux-exynos.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/highmem.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/completion.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/list_sort.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/ratelimit.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/blk-cgroup.h>
36 #include <linux/debugfs.h>
37
38 #define CREATE_TRACE_POINTS
39 #include <trace/events/block.h>
40
41 #include "blk.h"
42 #include "blk-mq.h"
43 #include "blk-mq-sched.h"
44 #include "blk-wbt.h"
45
46 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
47 struct dentry *blk_debugfs_root;
48 #endif
49
50 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
51 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
52 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
53 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
54 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
55
56 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
57
58 /*
59  * For the allocated request tables
60  */
61 struct kmem_cache *request_cachep;
62
63 /*
64  * For queue allocation
65  */
66 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
67
68 /*
69  * Controlling structure to kblockd
70  */
71 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
72
73 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
74 {
75 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
76         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
77 #else
78         /*
79          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
80          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
81          */
82         if (rl == &rl->q->root_rl)
83                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
84 #endif
85 }
86
87 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
88 {
89 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
90         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
91 #else
92         /* see blk_clear_congested() */
93         if (rl == &rl->q->root_rl)
94                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
95 #endif
96 }
97
98 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
99 {
100         int nr;
101
102         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
103         if (nr > q->nr_requests)
104                 nr = q->nr_requests;
105         q->nr_congestion_on = nr;
106
107         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
108         if (nr < 1)
109                 nr = 1;
110         q->nr_congestion_off = nr;
111 }
112
113 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
114 {
115         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
116
117         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
118         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
119         rq->cpu = -1;
120         rq->q = q;
121         rq->__sector = (sector_t) -1;
122         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
123         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
124         rq->tag = -1;
125         rq->internal_tag = -1;
126         rq->start_time = jiffies;
127         set_start_time_ns(rq);
128         rq->part = NULL;
129 }
130 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
131
132 static const struct {
133         int             errno;
134         const char      *name;
135 } blk_errors[] = {
136         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
137         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
138         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
139         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
140         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
141         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
142         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
143         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
144         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
145         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
146         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
147
148         /* device mapper special case, should not leak out: */
149         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
150
151         /* everything else not covered above: */
152         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
153 };
154
155 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
156 {
157         int i;
158
159         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
160                 if (blk_errors[i].errno == errno)
161                         return (__force blk_status_t)i;
162         }
163
164         return BLK_STS_IOERR;
165 }
166 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
167
168 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
169 {
170         int idx = (__force int)status;
171
172         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
173                 return -EIO;
174         return blk_errors[idx].errno;
175 }
176 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
177
178 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status)
179 {
180         int idx = (__force int)status;
181
182         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
183                 return;
184
185         printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
186                            __func__, blk_errors[idx].name, req->rq_disk ?
187                            req->rq_disk->disk_name : "?",
188                            (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
189 }
190
191 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
192                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
193 {
194         if (error)
195                 bio->bi_status = error;
196
197         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
198                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
199
200         bio_advance(bio, nbytes);
201
202         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
203         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
204                 bio_endio(bio);
205 }
206
207 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
208 {
209         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
210                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
211                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
212
213         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
214                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
215                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
216         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
217                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
220
221 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
222 {
223         struct request_queue *q;
224
225         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
226         spin_lock_irq(q->queue_lock);
227         __blk_run_queue(q);
228         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
229 }
230
231 /**
232  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
233  * @q:          The &struct request_queue in question
234  * @msecs:      Delay in msecs
235  *
236  * Description:
237  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
238  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
239  *   restarted around the specified time.
240  */
241 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
242 {
243         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
244         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
245
246         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
247                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
248                                    msecs_to_jiffies(msecs));
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
251
252 /**
253  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
254  * @q:    The &struct request_queue in question
255  *
256  * Description:
257  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
258  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
259  *   context.
260  **/
261 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
262 {
263         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
264         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
265
266         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
267         blk_run_queue_async(q);
268 }
269 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
270
271 /**
272  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
273  * @q:    The &struct request_queue in question
274  *
275  * Description:
276  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
277  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
278  *   entered. Also see blk_stop_queue().
279  **/
280 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
281 {
282         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
283         WARN_ON(!in_interrupt() && !irqs_disabled());
284         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
285
286         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
287         __blk_run_queue(q);
288 }
289 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
290
291 /**
292  * blk_stop_queue - stop a queue
293  * @q:    The &struct request_queue in question
294  *
295  * Description:
296  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
297  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
298  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
299  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
300  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
301  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
302  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
303  *   blk_start_queue() to restart queue operations.
304  **/
305 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
306 {
307         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
308         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
309
310         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
311         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
312 }
313 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
314
315 /**
316  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
317  * @q: the queue
318  *
319  * Description:
320  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
321  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
322  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
323  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
324  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
325  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
326  *     this function.
327  *
328  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
329  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
330  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
331  *
332  */
333 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
334 {
335         del_timer_sync(&q->timeout);
336         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
337
338         if (q->mq_ops) {
339                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
340                 int i;
341
342                 cancel_delayed_work_sync(&q->requeue_work);
343                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
344                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
345         } else {
346                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
347         }
348 }
349 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
350
351 /**
352  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
353  * @q:  The queue to run
354  *
355  * Description:
356  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
357  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
358  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
359  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
360  *    disabled. See also @blk_run_queue.
361  */
362 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
363 {
364         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
365         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
366
367         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
368                 return;
369
370         /*
371          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
372          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
373          * running such a request function concurrently. Keep track of the
374          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
375          * can wait until all these request_fn calls have finished.
376          */
377         q->request_fn_active++;
378         q->request_fn(q);
379         q->request_fn_active--;
380 }
381 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
382
383 /**
384  * __blk_run_queue - run a single device queue
385  * @q:  The queue to run
386  *
387  * Description:
388  *    See @blk_run_queue.
389  */
390 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
391 {
392         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
393         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
394
395         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
396                 return;
397
398         __blk_run_queue_uncond(q);
399 }
400 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
401
402 /**
403  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
404  * @q:  The queue to run
405  *
406  * Description:
407  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
408  *    of us.
409  *
410  * Note:
411  *    Since it is not allowed to run q->delay_work after blk_cleanup_queue()
412  *    has canceled q->delay_work, callers must hold the queue lock to avoid
413  *    race conditions between blk_cleanup_queue() and blk_run_queue_async().
414  */
415 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
416 {
417         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
418         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
419
420         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
421                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
422 }
423 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
424
425 /**
426  * blk_run_queue - run a single device queue
427  * @q: The queue to run
428  *
429  * Description:
430  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
431  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
432  */
433 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
434 {
435         unsigned long flags;
436
437         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
438
439         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
440         __blk_run_queue(q);
441         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
442 }
443 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
444
445 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
446 {
447         kobject_put(&q->kobj);
448 }
449 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
450
451 /**
452  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
453  * @q: queue to drain
454  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
455  *
456  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
457  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
458  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
459  */
460 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
461         __releases(q->queue_lock)
462         __acquires(q->queue_lock)
463 {
464         int i;
465
466         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
467         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
468
469         while (true) {
470                 bool drain = false;
471
472                 /*
473                  * The caller might be trying to drain @q before its
474                  * elevator is initialized.
475                  */
476                 if (q->elevator)
477                         elv_drain_elevator(q);
478
479                 blkcg_drain_queue(q);
480
481                 /*
482                  * This function might be called on a queue which failed
483                  * driver init after queue creation or is not yet fully
484                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
485                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
486                  * something on it and @q has request_fn set.
487                  */
488                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
489                         __blk_run_queue(q);
490
491                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
492                 drain |= q->request_fn_active;
493
494                 /*
495                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
496                  * multiple places and there's no single counter which can
497                  * be drained.  Check all the queues and counters.
498                  */
499                 if (drain_all) {
500                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
501                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
502                         for (i = 0; i < 2; i++) {
503                                 drain |= q->nr_rqs[i];
504                                 drain |= q->in_flight[i];
505                                 if (fq)
506                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
507                         }
508                 }
509
510                 if (!drain)
511                         break;
512
513                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
514
515                 msleep(10);
516
517                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
518         }
519
520         /*
521          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
522          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
523          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
524          */
525         if (q->request_fn) {
526                 struct request_list *rl;
527
528                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
529                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
530                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
531         }
532 }
533
534 void blk_drain_queue(struct request_queue *q)
535 {
536         spin_lock_irq(q->queue_lock);
537         __blk_drain_queue(q, true);
538         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
539 }
540
541 /**
542  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
543  * @q: queue of interest
544  *
545  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
546  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
547  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
548  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
549  * inside queue or RCU read lock.
550  */
551 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
552 {
553         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
554
555         spin_lock_irq(q->queue_lock);
556         q->bypass_depth++;
557         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
558         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
559
560         /*
561          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
562          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
563          * can happen many times during boot.
564          */
565         if (blk_queue_init_done(q)) {
566                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
567                 __blk_drain_queue(q, false);
568                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
569
570                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
571                 synchronize_rcu();
572         }
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
575
576 /**
577  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
578  * @q: queue of interest
579  *
580  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
581  *
582  * Note: although blk_queue_bypass_start() is only called for blk-sq queues,
583  * this function is called for both blk-sq and blk-mq queues.
584  */
585 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
586 {
587         spin_lock_irq(q->queue_lock);
588         if (!--q->bypass_depth)
589                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
590         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
591         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
592 }
593 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
594
595 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
596 {
597         spin_lock_irq(q->queue_lock);
598         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
599         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
600
601         /*
602          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
603          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
604          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
605          */
606         blk_freeze_queue_start(q);
607
608         if (q->mq_ops)
609                 blk_mq_wake_waiters(q);
610         else {
611                 struct request_list *rl;
612
613                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
614                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
615                         if (rl->rq_pool) {
616                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
617                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
618                         }
619                 }
620                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
621         }
622 }
623 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
624
625 /**
626  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
627  * @q: request queue to shutdown
628  *
629  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
630  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
631  */
632 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
633 {
634         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
635
636         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
637         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
638         blk_set_queue_dying(q);
639         spin_lock_irq(lock);
640
641         /*
642          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
643          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
644          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
645          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
646          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
647          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
648          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
649          */
650         q->bypass_depth++;
651         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
652
653         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
654         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
655         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
656         spin_unlock_irq(lock);
657         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
658
659         /*
660          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
661          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
662          */
663         blk_freeze_queue(q);
664         spin_lock_irq(lock);
665         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
666         spin_unlock_irq(lock);
667
668         /*
669          * make sure all in-progress dispatch are completed because
670          * blk_freeze_queue() can only complete all requests, and
671          * dispatch may still be in-progress since we dispatch requests
672          * from more than one contexts
673          */
674         if (q->mq_ops)
675                 blk_mq_quiesce_queue(q);
676
677         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
678         blk_flush_integrity();
679
680         /* @q won't process any more request, flush async actions */
681         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
682         blk_sync_queue(q);
683
684         if (q->mq_ops)
685                 blk_mq_free_queue(q);
686         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
687
688         spin_lock_irq(lock);
689         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
690                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
691         spin_unlock_irq(lock);
692
693         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
694         blk_put_queue(q);
695 }
696 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
697
698 /* Allocate memory local to the request queue */
699 static void *alloc_request_simple(gfp_t gfp_mask, void *data)
700 {
701         struct request_queue *q = data;
702
703         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, q->node);
704 }
705
706 static void free_request_simple(void *element, void *data)
707 {
708         kmem_cache_free(request_cachep, element);
709 }
710
711 static void *alloc_request_size(gfp_t gfp_mask, void *data)
712 {
713         struct request_queue *q = data;
714         struct request *rq;
715
716         rq = kmalloc_node(sizeof(struct request) + q->cmd_size, gfp_mask,
717                         q->node);
718         if (rq && q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, rq, gfp_mask) < 0) {
719                 kfree(rq);
720                 rq = NULL;
721         }
722         return rq;
723 }
724
725 static void free_request_size(void *element, void *data)
726 {
727         struct request_queue *q = data;
728
729         if (q->exit_rq_fn)
730                 q->exit_rq_fn(q, element);
731         kfree(element);
732 }
733
734 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
735                 gfp_t gfp_mask)
736 {
737         if (unlikely(rl->rq_pool))
738                 return 0;
739
740         rl->q = q;
741         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
742         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
743         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
744         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
745
746         if (q->cmd_size) {
747                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
748                                 alloc_request_size, free_request_size,
749                                 q, gfp_mask, q->node);
750         } else {
751                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
752                                 alloc_request_simple, free_request_simple,
753                                 q, gfp_mask, q->node);
754         }
755         if (!rl->rq_pool)
756                 return -ENOMEM;
757
758         if (rl != &q->root_rl)
759                 WARN_ON_ONCE(!blk_get_queue(q));
760
761         return 0;
762 }
763
764 void blk_exit_rl(struct request_queue *q, struct request_list *rl)
765 {
766         if (rl->rq_pool) {
767                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
768                 if (rl != &q->root_rl)
769                         blk_put_queue(q);
770         }
771 }
772
773 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
774 {
775         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
776 }
777 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
778
779 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
780 {
781         while (true) {
782                 int ret;
783
784                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
785                         return 0;
786
787                 if (nowait)
788                         return -EBUSY;
789
790                 /*
791                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
792                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
793                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
794                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
795                  * never return if the two reads are reordered.
796                  */
797                 smp_rmb();
798
799                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
800                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
801                                 blk_queue_dying(q));
802                 if (blk_queue_dying(q))
803                         return -ENODEV;
804                 if (ret)
805                         return ret;
806         }
807 }
808
809 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
810 {
811         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
812 }
813
814 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
815 {
816         struct request_queue *q =
817                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
818
819         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
820 }
821
822 static void blk_rq_timed_out_timer(unsigned long data)
823 {
824         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
825
826         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
827 }
828
829 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
830 {
831         struct request_queue *q;
832
833         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
834                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
835         if (!q)
836                 return NULL;
837
838         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
839         if (q->id < 0)
840                 goto fail_q;
841
842         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
843         if (!q->bio_split)
844                 goto fail_id;
845
846         q->backing_dev_info = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
847         if (!q->backing_dev_info)
848                 goto fail_split;
849
850         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
851         if (!q->stats)
852                 goto fail_stats;
853
854         q->backing_dev_info->ra_pages =
855                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
856         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
857         q->backing_dev_info->name = "block";
858         q->node = node_id;
859
860         setup_timer(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
861                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
862         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
863         INIT_WORK(&q->timeout_work, NULL);
864         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
865         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
866         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
867 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
868         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
869 #endif
870         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
871
872         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
873
874 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
875         mutex_init(&q->blk_trace_mutex);
876 #endif
877         mutex_init(&q->sysfs_lock);
878         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
879
880         /*
881          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
882          * override it later if need be.
883          */
884         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
885
886         /*
887          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
888          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
889          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
890          * registered by blk_register_queue().
891          */
892         q->bypass_depth = 1;
893         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
894
895         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
896
897         /*
898          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
899          * See blk_register_queue() for details.
900          */
901         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
902                                 blk_queue_usage_counter_release,
903                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
904                 goto fail_bdi;
905
906         if (blkcg_init_queue(q))
907                 goto fail_ref;
908
909         return q;
910
911 fail_ref:
912         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
913 fail_bdi:
914         blk_free_queue_stats(q->stats);
915 fail_stats:
916         bdi_put(q->backing_dev_info);
917 fail_split:
918         bioset_free(q->bio_split);
919 fail_id:
920         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
921 fail_q:
922         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
923         return NULL;
924 }
925 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
926
927 /**
928  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
929  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
930  *        placed on the queue.
931  * @lock: Request queue spin lock
932  *
933  * Description:
934  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
935  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
936  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
937  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
938  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
939  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
940  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
941  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
942  *
943  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
944  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
945  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
946  *    get dealt with eventually.
947  *
948  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
949  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
950  *    disabling is needed for it.
951  *
952  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
953  *    it didn't succeed.
954  *
955  * Note:
956  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
957  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
958  **/
959
960 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
961 {
962         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
963 }
964 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
965
966 struct request_queue *
967 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
968 {
969         struct request_queue *q;
970
971         q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
972         if (!q)
973                 return NULL;
974
975         q->request_fn = rfn;
976         if (lock)
977                 q->queue_lock = lock;
978         if (blk_init_allocated_queue(q) < 0) {
979                 blk_cleanup_queue(q);
980                 return NULL;
981         }
982
983         return q;
984 }
985 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
986
987 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
988
989
990 int blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q)
991 {
992         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
993
994         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, q->cmd_size);
995         if (!q->fq)
996                 return -ENOMEM;
997
998         if (q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, q->fq->flush_rq, GFP_KERNEL))
999                 goto out_free_flush_queue;
1000
1001         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
1002                 goto out_exit_flush_rq;
1003
1004         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
1005         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
1006
1007         /*
1008          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
1009          */
1010         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
1011
1012         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
1013
1014         /* Protect q->elevator from elevator_change */
1015         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
1016
1017         /* init elevator */
1018         if (elevator_init(q, NULL)) {
1019                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1020                 goto out_exit_flush_rq;
1021         }
1022
1023         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1024         return 0;
1025
1026 out_exit_flush_rq:
1027         if (q->exit_rq_fn)
1028                 q->exit_rq_fn(q, q->fq->flush_rq);
1029 out_free_flush_queue:
1030         blk_free_flush_queue(q->fq);
1031         return -ENOMEM;
1032 }
1033 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
1034
1035 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
1036 {
1037         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
1038                 __blk_get_queue(q);
1039                 return true;
1040         }
1041
1042         return false;
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
1045
1046 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
1047 {
1048         if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1049                 elv_put_request(rl->q, rq);
1050                 if (rq->elv.icq)
1051                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
1052         }
1053
1054         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
1059  * should be given priority access to a request.
1060  */
1061 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
1062 {
1063         if (!ioc)
1064                 return 0;
1065
1066         /*
1067          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
1068          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
1069          * lose wakeups.
1070          */
1071         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
1072                 (ioc->nr_batch_requests > 0
1073                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
1074 }
1075
1076 /*
1077  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
1078  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
1079  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
1080  * a nice run.
1081  */
1082 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
1083 {
1084         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
1085                 return;
1086
1087         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
1088         ioc->last_waited = jiffies;
1089 }
1090
1091 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
1092 {
1093         struct request_queue *q = rl->q;
1094
1095         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
1096                 blk_clear_congested(rl, sync);
1097
1098         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
1099                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
1100                         wake_up(&rl->wait[sync]);
1101
1102                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
1103         }
1104 }
1105
1106 /*
1107  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
1108  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
1109  */
1110 static void freed_request(struct request_list *rl, bool sync,
1111                 req_flags_t rq_flags)
1112 {
1113         struct request_queue *q = rl->q;
1114
1115         q->nr_rqs[sync]--;
1116         rl->count[sync]--;
1117         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV)
1118                 q->nr_rqs_elvpriv--;
1119
1120         __freed_request(rl, sync);
1121
1122         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
1123                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
1124 }
1125
1126 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
1127 {
1128         struct request_list *rl;
1129         int on_thresh, off_thresh;
1130
1131         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1132
1133         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1134         q->nr_requests = nr;
1135         blk_queue_congestion_threshold(q);
1136         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
1137         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
1138
1139         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
1140                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
1141                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1142                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
1143                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1144
1145                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
1146                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1147                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
1148                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1149
1150                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1151                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1152                 } else {
1153                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1154                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1155                 }
1156
1157                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1158                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1159                 } else {
1160                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1161                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1162                 }
1163         }
1164
1165         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1166         return 0;
1167 }
1168
1169 /**
1170  * __get_request - get a free request
1171  * @rl: request list to allocate from
1172  * @op: operation and flags
1173  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1174  * @gfp_mask: allocation mask
1175  *
1176  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1177  * pressure or if @q is dead.
1178  *
1179  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1180  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1181  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1182  */
1183 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, unsigned int op,
1184                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1185 {
1186         struct request_queue *q = rl->q;
1187         struct request *rq;
1188         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1189         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1190         struct io_cq *icq = NULL;
1191         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1192         int may_queue;
1193         req_flags_t rq_flags = RQF_ALLOCED;
1194
1195         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1196
1197         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1198                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1199
1200         may_queue = elv_may_queue(q, op);
1201         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1202                 goto rq_starved;
1203
1204         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1205                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1206                         /*
1207                          * The queue will fill after this allocation, so set
1208                          * it as full, and mark this process as "batching".
1209                          * This process will be allowed to complete a batch of
1210                          * requests, others will be blocked.
1211                          */
1212                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1213                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1214                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1215                         } else {
1216                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1217                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1218                                         /*
1219                                          * The queue is full and the allocating
1220                                          * process is not a "batcher", and not
1221                                          * exempted by the IO scheduler
1222                                          */
1223                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1224                                 }
1225                         }
1226                 }
1227                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1228         }
1229
1230         /*
1231          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1232          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1233          * allocated with any setting of ->nr_requests
1234          */
1235         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1236                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1237
1238         q->nr_rqs[is_sync]++;
1239         rl->count[is_sync]++;
1240         rl->starved[is_sync] = 0;
1241
1242         /*
1243          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1244          * so, mark @rq_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1245          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1246          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1247          * makes creating new ones safe.
1248          *
1249          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1250          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1251          *
1252          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1253          * it will be created after releasing queue_lock.
1254          */
1255         if (!op_is_flush(op) && !blk_queue_bypass(q)) {
1256                 rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
1257                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1258                 if (et->icq_cache && ioc)
1259                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1260         }
1261
1262         if (blk_queue_io_stat(q))
1263                 rq_flags |= RQF_IO_STAT;
1264         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1265
1266         /* allocate and init request */
1267         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1268         if (!rq)
1269                 goto fail_alloc;
1270
1271         blk_rq_init(q, rq);
1272         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1273         rq->cmd_flags = op;
1274         rq->rq_flags = rq_flags;
1275
1276         /* init elvpriv */
1277         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1278                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1279                         if (ioc)
1280                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1281                         if (!icq)
1282                                 goto fail_elvpriv;
1283                 }
1284
1285                 rq->elv.icq = icq;
1286                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1287                         goto fail_elvpriv;
1288
1289                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1290                 if (icq)
1291                         get_io_context(icq->ioc);
1292         }
1293 out:
1294         /*
1295          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1296          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1297          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1298          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1299          */
1300         if (ioc_batching(q, ioc))
1301                 ioc->nr_batch_requests--;
1302
1303         trace_block_getrq(q, bio, op);
1304         return rq;
1305
1306 fail_elvpriv:
1307         /*
1308          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1309          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1310          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1311          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1312          */
1313         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1314                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info->dev));
1315
1316         rq->rq_flags &= ~RQF_ELVPRIV;
1317         rq->elv.icq = NULL;
1318
1319         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1320         q->nr_rqs_elvpriv--;
1321         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1322         goto out;
1323
1324 fail_alloc:
1325         /*
1326          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1327          * might have messed up.
1328          *
1329          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1330          * queue, but this is pretty rare.
1331          */
1332         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1333         freed_request(rl, is_sync, rq_flags);
1334
1335         /*
1336          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1337          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1338          * freeing of a request in the other direction will notice
1339          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1340          * READ and WRITE
1341          */
1342 rq_starved:
1343         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1344                 rl->starved[is_sync] = 1;
1345         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1346 }
1347
1348 /**
1349  * get_request - get a free request
1350  * @q: request_queue to allocate request from
1351  * @op: operation and flags
1352  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1353  * @gfp_mask: allocation mask
1354  *
1355  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1356  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1357  *
1358  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1359  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1360  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1361  */
1362 static struct request *get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1363                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1364 {
1365         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1366         DEFINE_WAIT(wait);
1367         struct request_list *rl;
1368         struct request *rq;
1369
1370         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1371         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1372
1373         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1374 retry:
1375         rq = __get_request(rl, op, bio, gfp_mask);
1376         if (!IS_ERR(rq))
1377                 return rq;
1378
1379         if (op & REQ_NOWAIT) {
1380                 blk_put_rl(rl);
1381                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
1382         }
1383
1384         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1385                 blk_put_rl(rl);
1386                 return rq;
1387         }
1388
1389         /* wait on @rl and retry */
1390         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1391                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1392
1393         trace_block_sleeprq(q, bio, op);
1394
1395         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1396         io_schedule();
1397
1398         /*
1399          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1400          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1401          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1402          */
1403         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1404
1405         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1406         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1407
1408         goto retry;
1409 }
1410
1411 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q,
1412                                            unsigned int op, gfp_t gfp_mask)
1413 {
1414         struct request *rq;
1415
1416         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1417
1418         /* create ioc upfront */
1419         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1420
1421         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1422         rq = get_request(q, op, NULL, gfp_mask);
1423         if (IS_ERR(rq)) {
1424                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1425                 return rq;
1426         }
1427
1428         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1429         rq->__data_len = 0;
1430         rq->__sector = (sector_t) -1;
1431         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1432         return rq;
1433 }
1434
1435 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1436                                 gfp_t gfp_mask)
1437 {
1438         struct request *req;
1439
1440         if (q->mq_ops) {
1441                 req = blk_mq_alloc_request(q, op,
1442                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1443                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1444                 if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
1445                         q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
1446         } else {
1447                 req = blk_old_get_request(q, op, gfp_mask);
1448                 if (!IS_ERR(req) && q->initialize_rq_fn)
1449                         q->initialize_rq_fn(req);
1450         }
1451
1452         return req;
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1455
1456 /**
1457  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1458  * @q:          request queue where request should be inserted
1459  * @rq:         request to be inserted
1460  *
1461  * Description:
1462  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1463  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1464  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1465  */
1466 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1467 {
1468         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1469         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1470
1471         blk_delete_timer(rq);
1472         blk_clear_rq_complete(rq);
1473         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1474         wbt_requeue(q->rq_wb, &rq->issue_stat);
1475
1476         if (rq->rq_flags & RQF_QUEUED)
1477                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1478
1479         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1480
1481         elv_requeue_request(q, rq);
1482 }
1483 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1484
1485 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1486                              int where)
1487 {
1488         blk_account_io_start(rq, true);
1489         __elv_add_request(q, rq, where);
1490 }
1491
1492 static void part_round_stats_single(struct request_queue *q, int cpu,
1493                                     struct hd_struct *part, unsigned long now,
1494                                     unsigned int inflight)
1495 {
1496         if (inflight) {
1497                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1498                                 inflight * (now - part->stamp));
1499                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1500         }
1501         part->stamp = now;
1502 }
1503
1504 /**
1505  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1506  * @q: target block queue
1507  * @cpu: cpu number for stats access
1508  * @part: target partition
1509  *
1510  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1511  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1512  * time it has been in this state for.
1513  *
1514  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1515  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1516  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1517  * function to do a round-off before returning the results when reading
1518  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1519  * the current jiffies and restarts the counters again.
1520  */
1521 void part_round_stats(struct request_queue *q, int cpu, struct hd_struct *part)
1522 {
1523         struct hd_struct *part2 = NULL;
1524         unsigned long now = jiffies;
1525         unsigned int inflight[2];
1526         int stats = 0;
1527
1528         if (part->stamp != now)
1529                 stats |= 1;
1530
1531         if (part->partno) {
1532                 part2 = &part_to_disk(part)->part0;
1533                 if (part2->stamp != now)
1534                         stats |= 2;
1535         }
1536
1537         if (!stats)
1538                 return;
1539
1540         part_in_flight(q, part, inflight);
1541
1542         if (stats & 2)
1543                 part_round_stats_single(q, cpu, part2, now, inflight[1]);
1544         if (stats & 1)
1545                 part_round_stats_single(q, cpu, part, now, inflight[0]);
1546 }
1547 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1548
1549 #ifdef CONFIG_PM
1550 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1551 {
1552         if (rq->q->dev && !(rq->rq_flags & RQF_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1553                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1554 }
1555 #else
1556 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1557 #endif
1558
1559 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1560 {
1561         req_flags_t rq_flags = req->rq_flags;
1562
1563         if (unlikely(!q))
1564                 return;
1565
1566         if (q->mq_ops) {
1567                 blk_mq_free_request(req);
1568                 return;
1569         }
1570
1571         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1572
1573         blk_pm_put_request(req);
1574
1575         elv_completed_request(q, req);
1576
1577         /* this is a bio leak */
1578         WARN_ON(req->bio != NULL);
1579
1580         wbt_done(q->rq_wb, &req->issue_stat);
1581
1582         /*
1583          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1584          * it didn't come out of our reserved rq pools
1585          */
1586         if (rq_flags & RQF_ALLOCED) {
1587                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1588                 bool sync = op_is_sync(req->cmd_flags);
1589
1590                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1591                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1592
1593                 blk_free_request(rl, req);
1594                 freed_request(rl, sync, rq_flags);
1595                 blk_put_rl(rl);
1596         }
1597 }
1598 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1599
1600 void blk_put_request(struct request *req)
1601 {
1602         struct request_queue *q = req->q;
1603
1604         if (q->mq_ops)
1605                 blk_mq_free_request(req);
1606         else {
1607                 unsigned long flags;
1608
1609                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1610                 __blk_put_request(q, req);
1611                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1612         }
1613 }
1614 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1615
1616 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1617                             struct bio *bio)
1618 {
1619         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1620
1621         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1622                 return false;
1623
1624         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1625
1626         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1627                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1628
1629         req->biotail->bi_next = bio;
1630         req->biotail = bio;
1631         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1632         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1633
1634         blk_account_io_start(req, false);
1635         return true;
1636 }
1637
1638 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1639                              struct bio *bio)
1640 {
1641         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1642
1643         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1644                 return false;
1645
1646         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1647
1648         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1649                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1650
1651         bio->bi_next = req->bio;
1652         req->bio = bio;
1653
1654         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1655         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1656         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1657
1658         blk_account_io_start(req, false);
1659         return true;
1660 }
1661
1662 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1663                 struct bio *bio)
1664 {
1665         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
1666
1667         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
1668                 goto no_merge;
1669         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
1670             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
1671                 goto no_merge;
1672
1673         req->biotail->bi_next = bio;
1674         req->biotail = bio;
1675         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1676         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1677         req->nr_phys_segments = segments + 1;
1678
1679         blk_account_io_start(req, false);
1680         return true;
1681 no_merge:
1682         req_set_nomerge(q, req);
1683         return false;
1684 }
1685
1686 /**
1687  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1688  * @q: request_queue new bio is being queued at
1689  * @bio: new bio being queued
1690  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1691  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1692  * another request associated with @q is found on the plug list
1693  * (optional, may be %NULL)
1694  *
1695  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1696  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1697  * otherwise %false.
1698  *
1699  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1700  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1701  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1702  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1703  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1704  * merging parameters without querying the elevator.
1705  *
1706  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1707  */
1708 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1709                             unsigned int *request_count,
1710                             struct request **same_queue_rq)
1711 {
1712         struct blk_plug *plug;
1713         struct request *rq;
1714         struct list_head *plug_list;
1715
1716         plug = current->plug;
1717         if (!plug)
1718                 return false;
1719         *request_count = 0;
1720
1721         if (q->mq_ops)
1722                 plug_list = &plug->mq_list;
1723         else
1724                 plug_list = &plug->list;
1725
1726         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1727                 bool merged = false;
1728
1729                 if (rq->q == q) {
1730                         (*request_count)++;
1731                         /*
1732                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1733                          * rq in the same queue, there should be only one such
1734                          * rq in a queue
1735                          **/
1736                         if (same_queue_rq)
1737                                 *same_queue_rq = rq;
1738                 }
1739
1740                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1741                         continue;
1742
1743                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
1744                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1745                         merged = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1746                         break;
1747                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1748                         merged = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1749                         break;
1750                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
1751                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
1752                         break;
1753                 default:
1754                         break;
1755                 }
1756
1757                 if (merged)
1758                         return true;
1759         }
1760
1761         return false;
1762 }
1763
1764 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1765 {
1766         struct blk_plug *plug;
1767         struct request *rq;
1768         struct list_head *plug_list;
1769         unsigned int ret = 0;
1770
1771         plug = current->plug;
1772         if (!plug)
1773                 goto out;
1774
1775         if (q->mq_ops)
1776                 plug_list = &plug->mq_list;
1777         else
1778                 plug_list = &plug->list;
1779
1780         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1781                 if (rq->q == q)
1782                         ret++;
1783         }
1784 out:
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 void blk_init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1789 {
1790         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1791
1792         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1793                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1794
1795         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1796         if (ioprio_valid(bio_prio(bio)))
1797                 req->ioprio = bio_prio(bio);
1798         else if (ioc)
1799                 req->ioprio = ioc->ioprio;
1800         else
1801                 req->ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1802         req->write_hint = bio->bi_write_hint;
1803         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_init_request_from_bio);
1806
1807 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1808 {
1809         struct blk_plug *plug;
1810         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1811         struct request *req, *free;
1812         unsigned int request_count = 0;
1813         unsigned int wb_acct;
1814
1815         /*
1816          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1817          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1818          * ISA dma in theory)
1819          */
1820         blk_queue_bounce(q, &bio);
1821
1822         blk_queue_split(q, &bio);
1823
1824         if (!bio_integrity_prep(bio))
1825                 return BLK_QC_T_NONE;
1826
1827         if (op_is_flush(bio->bi_opf)) {
1828                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1829                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1830                 goto get_rq;
1831         }
1832
1833         /*
1834          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1835          * any locks.
1836          */
1837         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1838                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1839                         return BLK_QC_T_NONE;
1840         } else
1841                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1842
1843         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1844
1845         switch (elv_merge(q, &req, bio)) {
1846         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1847                 if (!bio_attempt_back_merge(q, req, bio))
1848                         break;
1849                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1850                 free = attempt_back_merge(q, req);
1851                 if (free)
1852                         __blk_put_request(q, free);
1853                 else
1854                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_BACK_MERGE);
1855                 goto out_unlock;
1856         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1857                 if (!bio_attempt_front_merge(q, req, bio))
1858                         break;
1859                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1860                 free = attempt_front_merge(q, req);
1861                 if (free)
1862                         __blk_put_request(q, free);
1863                 else
1864                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
1865                 goto out_unlock;
1866         default:
1867                 break;
1868         }
1869
1870 get_rq:
1871         wb_acct = wbt_wait(q->rq_wb, bio, q->queue_lock);
1872
1873         /*
1874          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1875          * Returns with the queue unlocked.
1876          */
1877         req = get_request(q, bio->bi_opf, bio, GFP_NOIO);
1878         if (IS_ERR(req)) {
1879                 __wbt_done(q->rq_wb, wb_acct);
1880                 if (PTR_ERR(req) == -ENOMEM)
1881                         bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
1882                 else
1883                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1884                 bio_endio(bio);
1885                 goto out_unlock;
1886         }
1887
1888         wbt_track(&req->issue_stat, wb_acct);
1889
1890         /*
1891          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1892          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1893          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1894          * often, and the elevators are able to handle it.
1895          */
1896         blk_init_request_from_bio(req, bio);
1897
1898         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1899                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1900
1901         plug = current->plug;
1902         if (plug) {
1903                 /*
1904                  * If this is the first request added after a plug, fire
1905                  * of a plug trace.
1906                  *
1907                  * @request_count may become stale because of schedule
1908                  * out, so check plug list again.
1909                  */
1910                 if (!request_count || list_empty(&plug->list))
1911                         trace_block_plug(q);
1912                 else {
1913                         struct request *last = list_entry_rq(plug->list.prev);
1914                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT ||
1915                             blk_rq_bytes(last) >= BLK_PLUG_FLUSH_SIZE) {
1916                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1917                                 trace_block_plug(q);
1918                         }
1919                 }
1920                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1921                 blk_account_io_start(req, true);
1922         } else {
1923                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1924                 add_acct_request(q, req, where);
1925                 __blk_run_queue(q);
1926 out_unlock:
1927                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1928         }
1929
1930         return BLK_QC_T_NONE;
1931 }
1932
1933 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1934 {
1935         char b[BDEVNAME_SIZE];
1936
1937         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1938         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1939                         bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
1940                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1941                         (long long)get_capacity(bio->bi_disk));
1942 }
1943
1944 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1945
1946 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1947
1948 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1949 {
1950         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1951 }
1952 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1953
1954 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1955 {
1956         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1957 }
1958
1959 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1960 {
1961         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1962                                                 NULL, &fail_make_request);
1963
1964         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1965 }
1966
1967 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1968
1969 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1970
1971 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1972                                         unsigned int bytes)
1973 {
1974         return false;
1975 }
1976
1977 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1978
1979 /*
1980  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
1981  */
1982 static inline int blk_partition_remap(struct bio *bio)
1983 {
1984         struct hd_struct *p;
1985         int ret = 0;
1986
1987         /*
1988          * Zone reset does not include bi_size so bio_sectors() is always 0.
1989          * Include a test for the reset op code and perform the remap if needed.
1990          */
1991         if (!bio->bi_partno ||
1992             (!bio_sectors(bio) && bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_RESET))
1993                 return 0;
1994
1995         rcu_read_lock();
1996         p = __disk_get_part(bio->bi_disk, bio->bi_partno);
1997         if (likely(p && !should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size))) {
1998                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1999                 bio->bi_partno = 0;
2000                 trace_block_bio_remap(bio->bi_disk->queue, bio, part_devt(p),
2001                                 bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
2002         } else {
2003                 printk("%s: fail for partition %d\n", __func__, bio->bi_partno);
2004                 ret = -EIO;
2005         }
2006         rcu_read_unlock();
2007
2008         return ret;
2009 }
2010
2011 /*
2012  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
2013  */
2014 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
2015 {
2016         sector_t maxsector;
2017
2018         if (!nr_sectors)
2019                 return 0;
2020
2021         /* Test device or partition size, when known. */
2022         maxsector = get_capacity(bio->bi_disk);
2023         if (maxsector) {
2024                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
2025
2026                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
2027                         /*
2028                          * This may well happen - the kernel calls bread()
2029                          * without checking the size of the device, e.g., when
2030                          * mounting a device.
2031                          */
2032                         handle_bad_sector(bio);
2033                         return 1;
2034                 }
2035         }
2036
2037         return 0;
2038 }
2039
2040 static noinline_for_stack bool
2041 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
2042 {
2043         struct request_queue *q;
2044         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
2045         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
2046         char b[BDEVNAME_SIZE];
2047
2048         might_sleep();
2049
2050         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
2051                 goto end_io;
2052
2053         q = bio->bi_disk->queue;
2054         if (unlikely(!q)) {
2055                 printk(KERN_ERR
2056                        "generic_make_request: Trying to access "
2057                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
2058                         bio_devname(bio, b), (long long)bio->bi_iter.bi_sector);
2059                 goto end_io;
2060         }
2061
2062         /*
2063          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
2064          * if queue is not a request based queue.
2065          */
2066
2067         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_rq_based(q))
2068                 goto not_supported;
2069
2070         if (should_fail_request(&bio->bi_disk->part0, bio->bi_iter.bi_size))
2071                 goto end_io;
2072
2073         if (blk_partition_remap(bio))
2074                 goto end_io;
2075
2076         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
2077                 goto end_io;
2078
2079         /*
2080          * Filter flush bio's early so that make_request based
2081          * drivers without flush support don't have to worry
2082          * about them.
2083          */
2084         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
2085             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
2086                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
2087                 if (!nr_sectors) {
2088                         status = BLK_STS_OK;
2089                         goto end_io;
2090                 }
2091         }
2092
2093         switch (bio_op(bio)) {
2094         case REQ_OP_DISCARD:
2095                 if (!blk_queue_discard(q))
2096                         goto not_supported;
2097                 break;
2098         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
2099                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
2100                         goto not_supported;
2101                 break;
2102         case REQ_OP_WRITE_SAME:
2103                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
2104                         goto not_supported;
2105                 break;
2106         case REQ_OP_ZONE_REPORT:
2107         case REQ_OP_ZONE_RESET:
2108                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
2109                         goto not_supported;
2110                 break;
2111         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2112                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
2113                         goto not_supported;
2114                 break;
2115         default:
2116                 break;
2117         }
2118
2119         /*
2120          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
2121          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
2122          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
2123          * layer knows how to live with it.
2124          */
2125         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
2126
2127         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
2128                 return false;
2129
2130         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
2131                 trace_block_bio_queue(q, bio);
2132                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
2133                  * completion as well.
2134                  */
2135                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2136         }
2137         return true;
2138
2139 not_supported:
2140         status = BLK_STS_NOTSUPP;
2141 end_io:
2142         bio->bi_status = status;
2143         bio_endio(bio);
2144         return false;
2145 }
2146
2147 /**
2148  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2149  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2150  *
2151  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2152  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2153  * to be done.
2154  *
2155  * generic_make_request() does not return any status.  The
2156  * success/failure status of the request, along with notification of
2157  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2158  * function described (one day) else where.
2159  *
2160  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2161  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2162  * set to describe the device address, and the
2163  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2164  * completion notification should be signaled.
2165  *
2166  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2167  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2168  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2169  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2170  */
2171 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2172 {
2173         /*
2174          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2175          * make_request_fn.
2176          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2177          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2178          * yet.
2179          */
2180         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2181         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2182
2183         if (!generic_make_request_checks(bio))
2184                 goto out;
2185
2186         /*
2187          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2188          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2189          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2190          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2191          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2192          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2193          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2194          * should be added at the tail
2195          */
2196         if (current->bio_list) {
2197                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2198                 goto out;
2199         }
2200
2201         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2202          * explanation.
2203          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2204          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2205          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2206          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2207          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2208          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2209          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2210          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2211          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2212          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2213          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2214          */
2215         BUG_ON(bio->bi_next);
2216         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2217         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2218         do {
2219                 struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
2220
2221                 if (likely(blk_queue_enter(q, bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) == 0)) {
2222                         struct bio_list lower, same;
2223
2224                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2225                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2226                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2227                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2228
2229                         blk_queue_exit(q);
2230
2231                         /* sort new bios into those for a lower level
2232                          * and those for the same level
2233                          */
2234                         bio_list_init(&lower);
2235                         bio_list_init(&same);
2236                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2237                                 if (q == bio->bi_disk->queue)
2238                                         bio_list_add(&same, bio);
2239                                 else
2240                                         bio_list_add(&lower, bio);
2241                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2242                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2243                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2244                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2245                 } else {
2246                         if (unlikely(!blk_queue_dying(q) &&
2247                                         (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)))
2248                                 bio_wouldblock_error(bio);
2249                         else
2250                                 bio_io_error(bio);
2251                 }
2252                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2253         } while (bio);
2254         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2255
2256 out:
2257         return ret;
2258 }
2259 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2260
2261 /**
2262  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2263  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2264  *
2265  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2266  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2267  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2268  *
2269  */
2270 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2271 {
2272         /*
2273          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2274          * go through the normal accounting stuff before submission.
2275          */
2276         if (bio_has_data(bio)) {
2277                 unsigned int count;
2278
2279                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2280                         count = queue_logical_block_size(bio->bi_disk->queue) >> 9;
2281                 else
2282                         count = bio_sectors(bio);
2283
2284                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2285                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2286                 } else {
2287                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2288                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2289                 }
2290
2291                 if (unlikely(block_dump)) {
2292                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2293                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2294                         current->comm, task_pid_nr(current),
2295                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2296                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2297                                 bio_devname(bio, b), count);
2298                 }
2299         }
2300
2301         return generic_make_request(bio);
2302 }
2303 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2304
2305 /**
2306  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2307  *                              for new the queue limits
2308  * @q:  the queue
2309  * @rq: the request being checked
2310  *
2311  * Description:
2312  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2313  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2314  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2315  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2316  *    the insertion using this generic function.
2317  *
2318  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2319  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2320  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2321  */
2322 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2323                                       struct request *rq)
2324 {
2325         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2326                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2327                 return -EIO;
2328         }
2329
2330         /*
2331          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2332          * may differ from that of other stacking queues.
2333          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2334          * limitation.
2335          */
2336         blk_recalc_rq_segments(rq);
2337         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2338                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2339                 return -EIO;
2340         }
2341
2342         return 0;
2343 }
2344
2345 /**
2346  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2347  * @q:  the queue to submit the request
2348  * @rq: the request being queued
2349  */
2350 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2351 {
2352         unsigned long flags;
2353         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2354
2355         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2356                 return BLK_STS_IOERR;
2357
2358         if (rq->rq_disk &&
2359             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2360                 return BLK_STS_IOERR;
2361
2362         if (q->mq_ops) {
2363                 if (blk_queue_io_stat(q))
2364                         blk_account_io_start(rq, true);
2365                 /*
2366                  * Since we have a scheduler attached on the top device,
2367                  * bypass a potential scheduler on the bottom device for
2368                  * insert.
2369                  */
2370                 blk_mq_request_bypass_insert(rq);
2371                 return BLK_STS_OK;
2372         }
2373
2374         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2375         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2376                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2377                 return BLK_STS_IOERR;
2378         }
2379
2380         /*
2381          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2382          * because it will be linked to another request_queue
2383          */
2384         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2385
2386         if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
2387                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2388
2389         add_acct_request(q, rq, where);
2390         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2391                 __blk_run_queue(q);
2392         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2393
2394         return BLK_STS_OK;
2395 }
2396 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2397
2398 /**
2399  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2400  * @rq: request to examine
2401  *
2402  * Description:
2403  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2404  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2405  *     can be failed from the beginning of the request without
2406  *     crossing into area which need to be retried further.
2407  *
2408  * Return:
2409  *     The number of bytes to fail.
2410  */
2411 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2412 {
2413         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2414         unsigned int bytes = 0;
2415         struct bio *bio;
2416
2417         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
2418                 return blk_rq_bytes(rq);
2419
2420         /*
2421          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2422          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2423          * which have all the failfast bits that the first one has -
2424          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2425          * one.
2426          */
2427         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2428                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2429                         break;
2430                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2431         }
2432
2433         /* this could lead to infinite loop */
2434         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2435         return bytes;
2436 }
2437 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2438
2439 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2440 {
2441         if (blk_do_io_stat(req)) {
2442                 const int rw = rq_data_dir(req);
2443                 struct hd_struct *part;
2444                 int cpu;
2445
2446                 cpu = part_stat_lock();
2447                 part = req->part;
2448                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2449                 part_stat_unlock();
2450         }
2451 }
2452
2453 void blk_account_io_done(struct request *req)
2454 {
2455         /*
2456          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2457          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2458          * containing request is enough.
2459          */
2460         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
2461                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2462                 const int rw = rq_data_dir(req);
2463                 struct hd_struct *part;
2464                 int cpu;
2465
2466                 cpu = part_stat_lock();
2467                 part = req->part;
2468
2469                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2470                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2471                 part_round_stats(req->q, cpu, part);
2472                 part_dec_in_flight(req->q, part, rw);
2473
2474                 hd_struct_put(part);
2475                 part_stat_unlock();
2476         }
2477 }
2478
2479 #ifdef CONFIG_PM
2480 /*
2481  * Don't process normal requests when queue is suspended
2482  * or in the process of suspending/resuming
2483  */
2484 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2485                                            struct request *rq)
2486 {
2487         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2488             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->rq_flags & RQF_PM))))
2489                 return NULL;
2490         else
2491                 return rq;
2492 }
2493 #else
2494 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2495                                                   struct request *rq)
2496 {
2497         return rq;
2498 }
2499 #endif
2500
2501 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2502 {
2503         struct hd_struct *part;
2504         int rw = rq_data_dir(rq);
2505         int cpu;
2506
2507         if (!blk_do_io_stat(rq))
2508                 return;
2509
2510         cpu = part_stat_lock();
2511
2512         if (!new_io) {
2513                 part = rq->part;
2514                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2515         } else {
2516                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2517                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2518                         /*
2519                          * The partition is already being removed,
2520                          * the request will be accounted on the disk only
2521                          *
2522                          * We take a reference on disk->part0 although that
2523                          * partition will never be deleted, so we can treat
2524                          * it as any other partition.
2525                          */
2526                         part = &rq->rq_disk->part0;
2527                         hd_struct_get(part);
2528                 }
2529                 part_round_stats(rq->q, cpu, part);
2530                 part_inc_in_flight(rq->q, part, rw);
2531                 rq->part = part;
2532         }
2533
2534         part_stat_unlock();
2535 }
2536
2537 /**
2538  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2539  * @q: request queue to peek at
2540  *
2541  * Description:
2542  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2543  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2544  *     processing it.
2545  *
2546  * Return:
2547  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2548  *     otherwise.
2549  */
2550 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2551 {
2552         struct request *rq;
2553         int ret;
2554
2555         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
2556         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2557
2558         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2559
2560                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2561                 if (!rq)
2562                         break;
2563
2564                 if (!(rq->rq_flags & RQF_STARTED)) {
2565                         /*
2566                          * This is the first time the device driver
2567                          * sees this request (possibly after
2568                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2569                          */
2570                         if (rq->rq_flags & RQF_SORTED)
2571                                 elv_activate_rq(q, rq);
2572
2573                         /*
2574                          * just mark as started even if we don't start
2575                          * it, a request that has been delayed should
2576                          * not be passed by new incoming requests
2577                          */
2578                         rq->rq_flags |= RQF_STARTED;
2579                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2580                 }
2581
2582                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2583                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2584                         q->boundary_rq = NULL;
2585                 }
2586
2587                 if (rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2588                         break;
2589
2590                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2591                         /*
2592                          * make sure space for the drain appears we
2593                          * know we can do this because max_hw_segments
2594                          * has been adjusted to be one fewer than the
2595                          * device can handle
2596                          */
2597                         rq->nr_phys_segments++;
2598                 }
2599
2600                 if (!q->prep_rq_fn)
2601                         break;
2602
2603                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2604                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2605                         break;
2606                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2607                         /*
2608                          * the request may have been (partially) prepped.
2609                          * we need to keep this request in the front to
2610                          * avoid resource deadlock.  RQF_STARTED will
2611                          * prevent other fs requests from passing this one.
2612                          */
2613                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2614                             !(rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)) {
2615                                 /*
2616                                  * remove the space for the drain we added
2617                                  * so that we don't add it again
2618                                  */
2619                                 --rq->nr_phys_segments;
2620                         }
2621
2622                         rq = NULL;
2623                         break;
2624                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2625                         rq->rq_flags |= RQF_QUIET;
2626                         /*
2627                          * Mark this request as started so we don't trigger
2628                          * any debug logic in the end I/O path.
2629                          */
2630                         blk_start_request(rq);
2631                         __blk_end_request_all(rq, ret == BLKPREP_INVALID ?
2632                                         BLK_STS_TARGET : BLK_STS_IOERR);
2633                 } else {
2634                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2635                         break;
2636                 }
2637         }
2638
2639         return rq;
2640 }
2641 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2642
2643 static void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2644 {
2645         struct request_queue *q = rq->q;
2646
2647         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2648         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2649
2650         list_del_init(&rq->queuelist);
2651
2652         /*
2653          * the time frame between a request being removed from the lists
2654          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2655          * the driver side.
2656          */
2657         if (blk_account_rq(rq)) {
2658                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2659                 set_io_start_time_ns(rq);
2660         }
2661 }
2662
2663 /**
2664  * blk_start_request - start request processing on the driver
2665  * @req: request to dequeue
2666  *
2667  * Description:
2668  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2669  *     request to the driver.
2670  */
2671 void blk_start_request(struct request *req)
2672 {
2673         lockdep_assert_held(req->q->queue_lock);
2674         WARN_ON_ONCE(req->q->mq_ops);
2675
2676         blk_dequeue_request(req);
2677
2678         if (test_bit(QUEUE_FLAG_STATS, &req->q->queue_flags)) {
2679                 blk_stat_set_issue(&req->issue_stat, blk_rq_sectors(req));
2680                 req->rq_flags |= RQF_STATS;
2681                 wbt_issue(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2682         }
2683
2684         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2685         blk_add_timer(req);
2686 }
2687 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2688
2689 /**
2690  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2691  * @q: request queue to fetch a request from
2692  *
2693  * Description:
2694  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2695  *     return and LLD can start processing it immediately.
2696  *
2697  * Return:
2698  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2699  *     otherwise.
2700  */
2701 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2702 {
2703         struct request *rq;
2704
2705         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
2706         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2707
2708         rq = blk_peek_request(q);
2709         if (rq)
2710                 blk_start_request(rq);
2711         return rq;
2712 }
2713 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2714
2715 /**
2716  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2717  * @req:      the request being processed
2718  * @error:    block status code
2719  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2720  *
2721  * Description:
2722  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2723  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2724  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2725  *
2726  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2727  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2728  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2729  *
2730  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2731  *     %false return from this function.
2732  *
2733  * Return:
2734  *     %false - this request doesn't have any more data
2735  *     %true  - this request has more data
2736  **/
2737 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
2738                 unsigned int nr_bytes)
2739 {
2740         int total_bytes;
2741
2742         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
2743
2744         if (!req->bio)
2745                 return false;
2746
2747         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
2748                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
2749                 print_req_error(req, error);
2750
2751         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2752
2753         total_bytes = 0;
2754         while (req->bio) {
2755                 struct bio *bio = req->bio;
2756                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2757
2758                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2759                         req->bio = bio->bi_next;
2760
2761                 /* Completion has already been traced */
2762                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2763                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2764
2765                 total_bytes += bio_bytes;
2766                 nr_bytes -= bio_bytes;
2767
2768                 if (!nr_bytes)
2769                         break;
2770         }
2771
2772         /*
2773          * completely done
2774          */
2775         if (!req->bio) {
2776                 /*
2777                  * Reset counters so that the request stacking driver
2778                  * can find how many bytes remain in the request
2779                  * later.
2780                  */
2781                 req->__data_len = 0;
2782                 return false;
2783         }
2784
2785         req->__data_len -= total_bytes;
2786
2787         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2788         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
2789                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2790
2791         /* mixed attributes always follow the first bio */
2792         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
2793                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2794                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2795         }
2796
2797         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
2798                 /*
2799                  * If total number of sectors is less than the first segment
2800                  * size, something has gone terribly wrong.
2801                  */
2802                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2803                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2804                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2805                 }
2806
2807                 /* recalculate the number of segments */
2808                 blk_recalc_rq_segments(req);
2809         }
2810
2811         return true;
2812 }
2813 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2814
2815 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2816                                     unsigned int nr_bytes,
2817                                     unsigned int bidi_bytes)
2818 {
2819         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2820                 return true;
2821
2822         /* Bidi request must be completed as a whole */
2823         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2824             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2825                 return true;
2826
2827         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2828                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2829
2830         return false;
2831 }
2832
2833 /**
2834  * blk_unprep_request - unprepare a request
2835  * @req:        the request
2836  *
2837  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2838  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2839  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2840  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2841  * lock is held when calling this.
2842  */
2843 void blk_unprep_request(struct request *req)
2844 {
2845         struct request_queue *q = req->q;
2846
2847         req->rq_flags &= ~RQF_DONTPREP;
2848         if (q->unprep_rq_fn)
2849                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2852
2853 void blk_finish_request(struct request *req, blk_status_t error)
2854 {
2855         struct request_queue *q = req->q;
2856
2857         lockdep_assert_held(req->q->queue_lock);
2858         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2859
2860         if (req->rq_flags & RQF_STATS)
2861                 blk_stat_add(req);
2862
2863         if (req->rq_flags & RQF_QUEUED)
2864                 blk_queue_end_tag(q, req);
2865
2866         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2867
2868         if (unlikely(laptop_mode) && !blk_rq_is_passthrough(req))
2869                 laptop_io_completion(req->q->backing_dev_info);
2870
2871         blk_delete_timer(req);
2872
2873         if (req->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2874                 blk_unprep_request(req);
2875
2876         blk_account_io_done(req);
2877
2878         if (req->end_io) {
2879                 wbt_done(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2880                 req->end_io(req, error);
2881         } else {
2882                 if (blk_bidi_rq(req))
2883                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2884
2885                 __blk_put_request(q, req);
2886         }
2887 }
2888 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2889
2890 /**
2891  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2892  * @rq:         the request to complete
2893  * @error:      block status code
2894  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2895  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2896  *
2897  * Description:
2898  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2899  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2900  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2901  *     just ignored.
2902  *
2903  * Return:
2904  *     %false - we are done with this request
2905  *     %true  - still buffers pending for this request
2906  **/
2907 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2908                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2909 {
2910         struct request_queue *q = rq->q;
2911         unsigned long flags;
2912
2913         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2914
2915         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2916                 return true;
2917
2918         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2919         blk_finish_request(rq, error);
2920         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2921
2922         return false;
2923 }
2924
2925 /**
2926  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2927  * @rq:         the request to complete
2928  * @error:      block status code
2929  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2930  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2931  *
2932  * Description:
2933  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2934  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2935  *
2936  * Return:
2937  *     %false - we are done with this request
2938  *     %true  - still buffers pending for this request
2939  **/
2940 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2941                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2942 {
2943         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
2944         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2945
2946         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2947                 return true;
2948
2949         blk_finish_request(rq, error);
2950
2951         return false;
2952 }
2953
2954 /**
2955  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2956  * @rq:       the request being processed
2957  * @error:    block status code
2958  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2959  *
2960  * Description:
2961  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2962  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2963  *
2964  * Return:
2965  *     %false - we are done with this request
2966  *     %true  - still buffers pending for this request
2967  **/
2968 bool blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2969                 unsigned int nr_bytes)
2970 {
2971         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2972         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2973 }
2974 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2975
2976 /**
2977  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2978  * @rq: the request to finish
2979  * @error: block status code
2980  *
2981  * Description:
2982  *     Completely finish @rq.
2983  */
2984 void blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
2985 {
2986         bool pending;
2987         unsigned int bidi_bytes = 0;
2988
2989         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2990                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2991
2992         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2993         BUG_ON(pending);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2996
2997 /**
2998  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2999  * @rq:       the request being processed
3000  * @error:    block status code
3001  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3002  *
3003  * Description:
3004  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
3005  *
3006  * Return:
3007  *     %false - we are done with this request
3008  *     %true  - still buffers pending for this request
3009  **/
3010 bool __blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
3011                 unsigned int nr_bytes)
3012 {
3013         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
3014         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
3015
3016         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
3017 }
3018 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
3019
3020 /**
3021  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
3022  * @rq: the request to finish
3023  * @error:    block status code
3024  *
3025  * Description:
3026  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
3027  */
3028 void __blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
3029 {
3030         bool pending;
3031         unsigned int bidi_bytes = 0;
3032
3033         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
3034         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
3035
3036         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
3037                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
3038
3039         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
3040         BUG_ON(pending);
3041 }
3042 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
3043
3044 /**
3045  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
3046  * @rq: the request to finish the current chunk for
3047  * @error:    block status code
3048  *
3049  * Description:
3050  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
3051  *     be called with queue lock held.
3052  *
3053  * Return:
3054  *     %false - we are done with this request
3055  *     %true  - still buffers pending for this request
3056  */
3057 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, blk_status_t error)
3058 {
3059         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
3060 }
3061 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
3062
3063 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
3064                      struct bio *bio)
3065 {
3066         if (bio_has_data(bio))
3067                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
3068
3069         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
3070         rq->bio = rq->biotail = bio;
3071
3072         if (bio->bi_disk)
3073                 rq->rq_disk = bio->bi_disk;
3074 }
3075
3076 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
3077 /**
3078  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
3079  * @rq: the request to be flushed
3080  *
3081  * Description:
3082  *     Flush all pages in @rq.
3083  */
3084 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
3085 {
3086         struct req_iterator iter;
3087         struct bio_vec bvec;
3088
3089         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3090                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3091 }
3092 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3093 #endif
3094
3095 /**
3096  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3097  * @q : the queue of the device being checked
3098  *
3099  * Description:
3100  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3101  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3102  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3103  *
3104  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3105  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3106  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3107  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3108  *    on burst I/O load.
3109  *
3110  * Return:
3111  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3112  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3113  */
3114 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3115 {
3116         if (q->lld_busy_fn)
3117                 return q->lld_busy_fn(q);
3118
3119         return 0;
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3122
3123 /**
3124  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3125  * @rq: the clone request to be cleaned up
3126  *
3127  * Description:
3128  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3129  */
3130 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3131 {
3132         struct bio *bio;
3133
3134         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3135                 rq->bio = bio->bi_next;
3136
3137                 bio_put(bio);
3138         }
3139 }
3140 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3141
3142 /*
3143  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3144  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3145  */
3146 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3147 {
3148         dst->cpu = src->cpu;
3149         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3150         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3151         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3152         dst->ioprio = src->ioprio;
3153         dst->extra_len = src->extra_len;
3154 }
3155
3156 /**
3157  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3158  * @rq: the request to be setup
3159  * @rq_src: original request to be cloned
3160  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3161  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3162  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3163  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3164  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3165  *
3166  * Description:
3167  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3168  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3169  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3170  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3171  *     and the cloned bios just point same pages.
3172  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3173  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3174  */
3175 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3176                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3177                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3178                       void *data)
3179 {
3180         struct bio *bio, *bio_src;
3181
3182         if (!bs)
3183                 bs = fs_bio_set;
3184
3185         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3186                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3187                 if (!bio)
3188                         goto free_and_out;
3189
3190                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3191                         goto free_and_out;
3192
3193                 if (rq->bio) {
3194                         rq->biotail->bi_next = bio;
3195                         rq->biotail = bio;
3196                 } else
3197                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3198         }
3199
3200         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3201
3202         return 0;
3203
3204 free_and_out:
3205         if (bio)
3206                 bio_put(bio);
3207         blk_rq_unprep_clone(rq);
3208
3209         return -ENOMEM;
3210 }
3211 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3212
3213 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3214 {
3215         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3216 }
3217 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3218
3219 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
3220 {
3221         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
3222 }
3223 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
3224
3225 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3226                                 unsigned long delay)
3227 {
3228         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3229 }
3230 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
3231
3232 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3233                                   unsigned long delay)
3234 {
3235         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3236 }
3237 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3238
3239 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3240                                      unsigned long delay)
3241 {
3242         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3243 }
3244 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3245
3246 /**
3247  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3248  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3249  *
3250  * Description:
3251  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3252  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3253  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3254  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3255  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3256  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3257  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3258  *   this kind of deadlock.
3259  */
3260 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3261 {
3262         struct task_struct *tsk = current;
3263
3264         /*
3265          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3266          */
3267         if (tsk->plug)
3268                 return;
3269
3270         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3271         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3272         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3273         /*
3274          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3275          * preempt will imply a full memory barrier
3276          */
3277         tsk->plug = plug;
3278 }
3279 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3280
3281 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3282 {
3283         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3284         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3285
3286         return !(rqa->q < rqb->q ||
3287                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3288 }
3289
3290 /*
3291  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3292  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3293  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3294  * plugger did not intend it.
3295  */
3296 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3297                             bool from_schedule)
3298         __releases(q->queue_lock)
3299 {
3300         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
3301
3302         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3303
3304         if (from_schedule)
3305                 blk_run_queue_async(q);
3306         else
3307                 __blk_run_queue(q);
3308         spin_unlock(q->queue_lock);
3309 }
3310
3311 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3312 {
3313         LIST_HEAD(callbacks);
3314
3315         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3316                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3317
3318                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3319                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3320                                                           struct blk_plug_cb,
3321                                                           list);
3322                         list_del(&cb->list);
3323                         cb->callback(cb, from_schedule);
3324                 }
3325         }
3326 }
3327
3328 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3329                                       int size)
3330 {
3331         struct blk_plug *plug = current->plug;
3332         struct blk_plug_cb *cb;
3333
3334         if (!plug)
3335                 return NULL;
3336
3337         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3338                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3339                         return cb;
3340
3341         /* Not currently on the callback list */
3342         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3343         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3344         if (cb) {
3345                 cb->data = data;
3346                 cb->callback = unplug;
3347                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3348         }
3349         return cb;
3350 }
3351 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3352
3353 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3354 {
3355         struct request_queue *q;
3356         unsigned long flags;
3357         struct request *rq;
3358         LIST_HEAD(list);
3359         unsigned int depth;
3360
3361         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3362
3363         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3364                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3365
3366         if (list_empty(&plug->list))
3367                 return;
3368
3369         list_splice_init(&plug->list, &list);
3370
3371         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3372
3373         q = NULL;
3374         depth = 0;
3375
3376         /*
3377          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3378          * queue lock we have to take.
3379          */
3380         local_irq_save(flags);
3381         while (!list_empty(&list)) {
3382                 rq = list_entry_rq(list.next);
3383                 list_del_init(&rq->queuelist);
3384                 BUG_ON(!rq->q);
3385                 if (rq->q != q) {
3386                         /*
3387                          * This drops the queue lock
3388                          */
3389                         if (q)
3390                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3391                         q = rq->q;
3392                         depth = 0;
3393                         spin_lock(q->queue_lock);
3394                 }
3395
3396                 /*
3397                  * Short-circuit if @q is dead
3398                  */
3399                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3400                         __blk_end_request_all(rq, BLK_STS_IOERR);
3401                         continue;
3402                 }
3403
3404                 /*
3405                  * rq is already accounted, so use raw insert
3406                  */
3407                 if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
3408                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3409                 else
3410                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3411
3412                 depth++;
3413         }
3414
3415         /*
3416          * This drops the queue lock
3417          */
3418         if (q)
3419                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3420
3421         local_irq_restore(flags);
3422 }
3423
3424 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3425 {
3426         if (plug != current->plug)
3427                 return;
3428         blk_flush_plug_list(plug, false);
3429
3430         current->plug = NULL;
3431 }
3432 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3433
3434 #ifdef CONFIG_PM
3435 /**
3436  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3437  * @q: the queue of the device
3438  * @dev: the device the queue belongs to
3439  *
3440  * Description:
3441  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3442  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3443  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3444  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3445  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3446  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3447  *
3448  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3449  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3450  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3451  *    not need to touch other autosuspend settings.
3452  *
3453  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3454  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3455  */
3456 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3457 {
3458         /* not support for RQF_PM and ->rpm_status in blk-mq yet */
3459         if (q->mq_ops)
3460                 return;
3461
3462         q->dev = dev;
3463         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3464         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3465         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3468
3469 /**
3470  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3471  * @q: the queue of the device
3472  *
3473  * Description:
3474  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3475  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3476  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3477  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3478  *    proceed to suspend the device.
3479  *
3480  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3481  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3482  *
3483  *    This function should be called near the start of the device's
3484  *    runtime_suspend callback.
3485  *
3486  * Return:
3487  *    0         - OK to runtime suspend the device
3488  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3489  */
3490 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3491 {
3492         int ret = 0;
3493
3494         if (!q->dev)
3495                 return ret;
3496
3497         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3498         if (q->nr_pending) {
3499                 ret = -EBUSY;
3500                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3501         } else {
3502                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3503         }
3504         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3505         return ret;
3506 }
3507 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3508
3509 /**
3510  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3511  * @q: the queue of the device
3512  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3513  *
3514  * Description:
3515  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3516  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3517  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3518  *
3519  *    This function should be called near the end of the device's
3520  *    runtime_suspend callback.
3521  */
3522 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3523 {
3524         if (!q->dev)
3525                 return;
3526
3527         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3528         if (!err) {
3529                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3530         } else {
3531                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3532                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3533         }
3534         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3535 }
3536 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3537
3538 /**
3539  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3540  * @q: the queue of the device
3541  *
3542  * Description:
3543  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3544  *    runtime resume of the device.
3545  *
3546  *    This function should be called near the start of the device's
3547  *    runtime_resume callback.
3548  */
3549 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3550 {
3551         if (!q->dev)
3552                 return;
3553
3554         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3555         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3556         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3557 }
3558 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3559
3560 /**
3561  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3562  * @q: the queue of the device
3563  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3564  *
3565  * Description:
3566  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3567  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3568  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3569  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3570  *
3571  *    This function should be called near the end of the device's
3572  *    runtime_resume callback.
3573  */
3574 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3575 {
3576         if (!q->dev)
3577                 return;
3578
3579         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3580         if (!err) {
3581                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3582                 __blk_run_queue(q);
3583                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3584                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3585         } else {
3586                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3587         }
3588         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3589 }
3590 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3591
3592 /**
3593  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3594  * @q: the queue of the device
3595  *
3596  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3597  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3598  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3599  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3600  * queue.
3601  *
3602  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3603  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3604  * should be called before first request is added to the queue.
3605  */
3606 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3607 {
3608         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3609         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3610         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3611         pm_request_autosuspend(q->dev);
3612         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3613 }
3614 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3615 #endif
3616
3617 int __init blk_dev_init(void)
3618 {
3619         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
3620         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3621                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3622         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3623                         FIELD_SIZEOF(struct bio, bi_opf));
3624
3625         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3626         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3627                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3628         if (!kblockd_workqueue)
3629                 panic("Failed to create kblockd\n");
3630
3631         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3632                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3633
3634         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3635                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3636
3637 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
3638         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
3639 #endif
3640
3641         return 0;
3642 }