block/blk-settings.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Functions related to setting various queue properties from drivers
   4  */
   5 #include <linux/kernel.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/blkdev.h>
  10 #include <linux/pagemap.h>
  11 #include <linux/backing-dev-defs.h>
  12 #include <linux/gcd.h>
  13 #include <linux/lcm.h>
  14 #include <linux/jiffies.h>
  15 #include <linux/gfp.h>
  16 #include <linux/dma-mapping.h>
  17
  18 #include "blk.h"
  19 #include "blk-wbt.h"
  20
  21 void blk_queue_rq_timeout(struct request_queue *q, unsigned int timeout)
  22 {
  23         q->rq_timeout = timeout;
  24 }
  25 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_rq_timeout);
  26
  27 /**
  28  * blk_set_default_limits - reset limits to default values
  29  * @lim:  the queue_limits structure to reset
  30  *
  31  * Description:
  32  *   Returns a queue_limit struct to its default state.
  33  */
  34 void blk_set_default_limits(struct queue_limits *lim)
  35 {
  36         lim->max_segments = BLK_MAX_SEGMENTS;
  37         lim->max_discard_segments = 1;
  38         lim->max_integrity_segments = 0;
  39         lim->seg_boundary_mask = BLK_SEG_BOUNDARY_MASK;
  40         lim->virt_boundary_mask = 0;
  41         lim->max_segment_size = BLK_MAX_SEGMENT_SIZE;
  42         lim->max_sectors = lim->max_hw_sectors = BLK_SAFE_MAX_SECTORS;
  43         lim->max_dev_sectors = 0;
  44         lim->chunk_sectors = 0;
  45         lim->max_write_zeroes_sectors = 0;
  46         lim->max_zone_append_sectors = 0;
  47         lim->max_discard_sectors = 0;
  48         lim->max_hw_discard_sectors = 0;
  49         lim->max_secure_erase_sectors = 0;
  50         lim->discard_granularity = 0;
  51         lim->discard_alignment = 0;
  52         lim->discard_misaligned = 0;
  53         lim->logical_block_size = lim->physical_block_size = lim->io_min = 512;
  54         lim->bounce = BLK_BOUNCE_NONE;
  55         lim->alignment_offset = 0;
  56         lim->io_opt = 0;
  57         lim->misaligned = 0;
  58         lim->zoned = BLK_ZONED_NONE;
  59         lim->zone_write_granularity = 0;
  60         lim->dma_alignment = 511;
  61 }
  62 EXPORT_SYMBOL(blk_set_default_limits);
  63
  64 /**
  65  * blk_set_stacking_limits - set default limits for stacking devices
  66  * @lim:  the queue_limits structure to reset
  67  *
  68  * Description:
  69  *   Returns a queue_limit struct to its default state. Should be used
  70  *   by stacking drivers like DM that have no internal limits.
  71  */
  72 void blk_set_stacking_limits(struct queue_limits *lim)
  73 {
  74         blk_set_default_limits(lim);
  75
  76         /* Inherit limits from component devices */
  77         lim->max_segments = USHRT_MAX;
  78         lim->max_discard_segments = USHRT_MAX;
  79         lim->max_hw_sectors = UINT_MAX;
  80         lim->max_segment_size = UINT_MAX;
  81         lim->max_sectors = UINT_MAX;
  82         lim->max_dev_sectors = UINT_MAX;
  83         lim->max_write_zeroes_sectors = UINT_MAX;
  84         lim->max_zone_append_sectors = UINT_MAX;
  85 }
  86 EXPORT_SYMBOL(blk_set_stacking_limits);
  87
  88 /**
  89  * blk_queue_bounce_limit - set bounce buffer limit for queue
  90  * @q: the request queue for the device
  91  * @bounce: bounce limit to enforce
  92  *
  93  * Description:
  94  *    Force bouncing for ISA DMA ranges or highmem.
  95  *
  96  *    DEPRECATED, don't use in new code.
  97  **/
  98 void blk_queue_bounce_limit(struct request_queue *q, enum blk_bounce bounce)
  99 {
 100         q->limits.bounce = bounce;
 101 }
 102 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_bounce_limit);
 103
 104 /**
 105  * blk_queue_max_hw_sectors - set max sectors for a request for this queue
 106  * @q:  the request queue for the device
 107  * @max_hw_sectors:  max hardware sectors in the usual 512b unit
 108  *
 109  * Description:
 110  *    Enables a low level driver to set a hard upper limit,
 111  *    max_hw_sectors, on the size of requests.  max_hw_sectors is set by
 112  *    the device driver based upon the capabilities of the I/O
 113  *    controller.
 114  *
 115  *    max_dev_sectors is a hard limit imposed by the storage device for
 116  *    READ/WRITE requests. It is set by the disk driver.
 117  *
 118  *    max_sectors is a soft limit imposed by the block layer for
 119  *    filesystem type requests.  This value can be overridden on a
 120  *    per-device basis in /sys/block/<device>/queue/max_sectors_kb.
 121  *    The soft limit can not exceed max_hw_sectors.
 122  **/
 123 void blk_queue_max_hw_sectors(struct request_queue *q, unsigned int max_hw_sectors)
 124 {
 125         struct queue_limits *limits = &q->limits;
 126         unsigned int max_sectors;
 127
 128         if ((max_hw_sectors << 9) < PAGE_SIZE) {
 129                 max_hw_sectors = 1 << (PAGE_SHIFT - 9);
 130                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 131                        __func__, max_hw_sectors);
 132         }
 133
 134         max_hw_sectors = round_down(max_hw_sectors,
 135                                     limits->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
 136         limits->max_hw_sectors = max_hw_sectors;
 137
 138         max_sectors = min_not_zero(max_hw_sectors, limits->max_dev_sectors);
 139         max_sectors = min_t(unsigned int, max_sectors, BLK_DEF_MAX_SECTORS);
 140         max_sectors = round_down(max_sectors,
 141                                  limits->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
 142         limits->max_sectors = max_sectors;
 143
 144         if (!q->disk)
 145                 return;
 146         q->disk->bdi->io_pages = max_sectors >> (PAGE_SHIFT - 9);
 147 }
 148 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_hw_sectors);
 149
 150 /**
 151  * blk_queue_chunk_sectors - set size of the chunk for this queue
 152  * @q:  the request queue for the device
 153  * @chunk_sectors:  chunk sectors in the usual 512b unit
 154  *
 155  * Description:
 156  *    If a driver doesn't want IOs to cross a given chunk size, it can set
 157  *    this limit and prevent merging across chunks. Note that the block layer
 158  *    must accept a page worth of data at any offset. So if the crossing of
 159  *    chunks is a hard limitation in the driver, it must still be prepared
 160  *    to split single page bios.
 161  **/
 162 void blk_queue_chunk_sectors(struct request_queue *q, unsigned int chunk_sectors)
 163 {
 164         q->limits.chunk_sectors = chunk_sectors;
 165 }
 166 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_chunk_sectors);
 167
 168 /**
 169  * blk_queue_max_discard_sectors - set max sectors for a single discard
 170  * @q:  the request queue for the device
 171  * @max_discard_sectors: maximum number of sectors to discard
 172  **/
 173 void blk_queue_max_discard_sectors(struct request_queue *q,
 174                 unsigned int max_discard_sectors)
 175 {
 176         q->limits.max_hw_discard_sectors = max_discard_sectors;
 177         q->limits.max_discard_sectors = max_discard_sectors;
 178 }
 179 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_discard_sectors);
 180
 181 /**
 182  * blk_queue_max_secure_erase_sectors - set max sectors for a secure erase
 183  * @q:  the request queue for the device
 184  * @max_sectors: maximum number of sectors to secure_erase
 185  **/
 186 void blk_queue_max_secure_erase_sectors(struct request_queue *q,
 187                 unsigned int max_sectors)
 188 {
 189         q->limits.max_secure_erase_sectors = max_sectors;
 190 }
 191 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_secure_erase_sectors);
 192
 193 /**
 194  * blk_queue_max_write_zeroes_sectors - set max sectors for a single
 195  *                                      write zeroes
 196  * @q:  the request queue for the device
 197  * @max_write_zeroes_sectors: maximum number of sectors to write per command
 198  **/
 199 void blk_queue_max_write_zeroes_sectors(struct request_queue *q,
 200                 unsigned int max_write_zeroes_sectors)
 201 {
 202         q->limits.max_write_zeroes_sectors = max_write_zeroes_sectors;
 203 }
 204 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_write_zeroes_sectors);
 205
 206 /**
 207  * blk_queue_max_zone_append_sectors - set max sectors for a single zone append
 208  * @q:  the request queue for the device
 209  * @max_zone_append_sectors: maximum number of sectors to write per command
 210  **/
 211 void blk_queue_max_zone_append_sectors(struct request_queue *q,
 212                 unsigned int max_zone_append_sectors)
 213 {
 214         unsigned int max_sectors;
 215
 216         if (WARN_ON(!blk_queue_is_zoned(q)))
 217                 return;
 218
 219         max_sectors = min(q->limits.max_hw_sectors, max_zone_append_sectors);
 220         max_sectors = min(q->limits.chunk_sectors, max_sectors);
 221
 222         /*
 223          * Signal eventual driver bugs resulting in the max_zone_append sectors limit
 224          * being 0 due to a 0 argument, the chunk_sectors limit (zone size) not set,
 225          * or the max_hw_sectors limit not set.
 226          */
 227         WARN_ON(!max_sectors);
 228
 229         q->limits.max_zone_append_sectors = max_sectors;
 230 }
 231 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_zone_append_sectors);
 232
 233 /**
 234  * blk_queue_max_segments - set max hw segments for a request for this queue
 235  * @q:  the request queue for the device
 236  * @max_segments:  max number of segments
 237  *
 238  * Description:
 239  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
 240  *    hw data segments in a request.
 241  **/
 242 void blk_queue_max_segments(struct request_queue *q, unsigned short max_segments)
 243 {
 244         if (!max_segments) {
 245                 max_segments = 1;
 246                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 247                        __func__, max_segments);
 248         }
 249
 250         q->limits.max_segments = max_segments;
 251 }
 252 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segments);
 253
 254 /**
 255  * blk_queue_max_discard_segments - set max segments for discard requests
 256  * @q:  the request queue for the device
 257  * @max_segments:  max number of segments
 258  *
 259  * Description:
 260  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
 261  *    segments in a discard request.
 262  **/
 263 void blk_queue_max_discard_segments(struct request_queue *q,
 264                 unsigned short max_segments)
 265 {
 266         q->limits.max_discard_segments = max_segments;
 267 }
 268 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_discard_segments);
 269
 270 /**
 271  * blk_queue_max_segment_size - set max segment size for blk_rq_map_sg
 272  * @q:  the request queue for the device
 273  * @max_size:  max size of segment in bytes
 274  *
 275  * Description:
 276  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of a
 277  *    coalesced segment
 278  **/
 279 void blk_queue_max_segment_size(struct request_queue *q, unsigned int max_size)
 280 {
 281         if (max_size < PAGE_SIZE) {
 282                 max_size = PAGE_SIZE;
 283                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 284                        __func__, max_size);
 285         }
 286
 287         /* see blk_queue_virt_boundary() for the explanation */
 288         WARN_ON_ONCE(q->limits.virt_boundary_mask);
 289
 290         q->limits.max_segment_size = max_size;
 291 }
 292 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segment_size);
 293
 294 /**
 295  * blk_queue_logical_block_size - set logical block size for the queue
 296  * @q:  the request queue for the device
 297  * @size:  the logical block size, in bytes
 298  *
 299  * Description:
 300  *   This should be set to the lowest possible block size that the
 301  *   storage device can address.  The default of 512 covers most
 302  *   hardware.
 303  **/
 304 void blk_queue_logical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
 305 {
 306         struct queue_limits *limits = &q->limits;
 307
 308         limits->logical_block_size = size;
 309
 310         if (limits->physical_block_size < size)
 311                 limits->physical_block_size = size;
 312
 313         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
 314                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
 315
 316         limits->max_hw_sectors =
 317                 round_down(limits->max_hw_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
 318         limits->max_sectors =
 319                 round_down(limits->max_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
 320 }
 321 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_logical_block_size);
 322
 323 /**
 324  * blk_queue_physical_block_size - set physical block size for the queue
 325  * @q:  the request queue for the device
 326  * @size:  the physical block size, in bytes
 327  *
 328  * Description:
 329  *   This should be set to the lowest possible sector size that the
 330  *   hardware can operate on without reverting to read-modify-write
 331  *   operations.
 332  */
 333 void blk_queue_physical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
 334 {
 335         q->limits.physical_block_size = size;
 336
 337         if (q->limits.physical_block_size < q->limits.logical_block_size)
 338                 q->limits.physical_block_size = q->limits.logical_block_size;
 339
 340         if (q->limits.io_min < q->limits.physical_block_size)
 341                 q->limits.io_min = q->limits.physical_block_size;
 342 }
 343 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_physical_block_size);
 344
 345 /**
 346  * blk_queue_zone_write_granularity - set zone write granularity for the queue
 347  * @q:  the request queue for the zoned device
 348  * @size:  the zone write granularity size, in bytes
 349  *
 350  * Description:
 351  *   This should be set to the lowest possible size allowing to write in
 352  *   sequential zones of a zoned block device.
 353  */
 354 void blk_queue_zone_write_granularity(struct request_queue *q,
 355                                       unsigned int size)
 356 {
 357         if (WARN_ON_ONCE(!blk_queue_is_zoned(q)))
 358                 return;
 359
 360         q->limits.zone_write_granularity = size;
 361
 362         if (q->limits.zone_write_granularity < q->limits.logical_block_size)
 363                 q->limits.zone_write_granularity = q->limits.logical_block_size;
 364 }
 365 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_zone_write_granularity);
 366
 367 /**
 368  * blk_queue_alignment_offset - set physical block alignment offset
 369  * @q:  the request queue for the device
 370  * @offset: alignment offset in bytes
 371  *
 372  * Description:
 373  *   Some devices are naturally misaligned to compensate for things like
 374  *   the legacy DOS partition table 63-sector offset.  Low-level drivers
 375  *   should call this function for devices whose first sector is not
 376  *   naturally aligned.
 377  */
 378 void blk_queue_alignment_offset(struct request_queue *q, unsigned int offset)
 379 {
 380         q->limits.alignment_offset =
 381                 offset & (q->limits.physical_block_size - 1);
 382         q->limits.misaligned = 0;
 383 }
 384 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_alignment_offset);
 385
 386 void disk_update_readahead(struct gendisk *disk)
 387 {
 388         struct request_queue *q = disk->queue;
 389
 390         /*
 391          * For read-ahead of large files to be effective, we need to read ahead
 392          * at least twice the optimal I/O size.
 393          */
 394         disk->bdi->ra_pages =
 395                 max(queue_io_opt(q) * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
 396         disk->bdi->io_pages = queue_max_sectors(q) >> (PAGE_SHIFT - 9);
 397 }
 398 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_update_readahead);
 399
 400 /**
 401  * blk_limits_io_min - set minimum request size for a device
 402  * @limits: the queue limits
 403  * @min:  smallest I/O size in bytes
 404  *
 405  * Description:
 406  *   Some devices have an internal block size bigger than the reported
 407  *   hardware sector size.  This function can be used to signal the
 408  *   smallest I/O the device can perform without incurring a performance
 409  *   penalty.
 410  */
 411 void blk_limits_io_min(struct queue_limits *limits, unsigned int min)
 412 {
 413         limits->io_min = min;
 414
 415         if (limits->io_min < limits->logical_block_size)
 416                 limits->io_min = limits->logical_block_size;
 417
 418         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
 419                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
 420 }
 421 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_min);
 422
 423 /**
 424  * blk_queue_io_min - set minimum request size for the queue
 425  * @q:  the request queue for the device
 426  * @min:  smallest I/O size in bytes
 427  *
 428  * Description:
 429  *   Storage devices may report a granularity or preferred minimum I/O
 430  *   size which is the smallest request the device can perform without
 431  *   incurring a performance penalty.  For disk drives this is often the
 432  *   physical block size.  For RAID arrays it is often the stripe chunk
 433  *   size.  A properly aligned multiple of minimum_io_size is the
 434  *   preferred request size for workloads where a high number of I/O
 435  *   operations is desired.
 436  */
 437 void blk_queue_io_min(struct request_queue *q, unsigned int min)
 438 {
 439         blk_limits_io_min(&q->limits, min);
 440 }
 441 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_min);
 442
 443 /**
 444  * blk_limits_io_opt - set optimal request size for a device
 445  * @limits: the queue limits
 446  * @opt:  smallest I/O size in bytes
 447  *
 448  * Description:
 449  *   Storage devices may report an optimal I/O size, which is the
 450  *   device's preferred unit for sustained I/O.  This is rarely reported
 451  *   for disk drives.  For RAID arrays it is usually the stripe width or
 452  *   the internal track size.  A properly aligned multiple of
 453  *   optimal_io_size is the preferred request size for workloads where
 454  *   sustained throughput is desired.
 455  */
 456 void blk_limits_io_opt(struct queue_limits *limits, unsigned int opt)
 457 {
 458         limits->io_opt = opt;
 459 }
 460 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_opt);
 461
 462 /**
 463  * blk_queue_io_opt - set optimal request size for the queue
 464  * @q:  the request queue for the device
 465  * @opt:  optimal request size in bytes
 466  *
 467  * Description:
 468  *   Storage devices may report an optimal I/O size, which is the
 469  *   device's preferred unit for sustained I/O.  This is rarely reported
 470  *   for disk drives.  For RAID arrays it is usually the stripe width or
 471  *   the internal track size.  A properly aligned multiple of
 472  *   optimal_io_size is the preferred request size for workloads where
 473  *   sustained throughput is desired.
 474  */
 475 void blk_queue_io_opt(struct request_queue *q, unsigned int opt)
 476 {
 477         blk_limits_io_opt(&q->limits, opt);
 478         if (!q->disk)
 479                 return;
 480         q->disk->bdi->ra_pages =
 481                 max(queue_io_opt(q) * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
 482 }
 483 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_opt);
 484
 485 static int queue_limit_alignment_offset(struct queue_limits *lim,
 486                 sector_t sector)
 487 {
 488         unsigned int granularity = max(lim->physical_block_size, lim->io_min);
 489         unsigned int alignment = sector_div(sector, granularity >> SECTOR_SHIFT)
 490                 << SECTOR_SHIFT;
 491
 492         return (granularity + lim->alignment_offset - alignment) % granularity;
 493 }
 494
 495 static unsigned int queue_limit_discard_alignment(struct queue_limits *lim,
 496                 sector_t sector)
 497 {
 498         unsigned int alignment, granularity, offset;
 499
 500         if (!lim->max_discard_sectors)
 501                 return 0;
 502
 503         /* Why are these in bytes, not sectors? */
 504         alignment = lim->discard_alignment >> SECTOR_SHIFT;
 505         granularity = lim->discard_granularity >> SECTOR_SHIFT;
 506         if (!granularity)
 507                 return 0;
 508
 509         /* Offset of the partition start in 'granularity' sectors */
 510         offset = sector_div(sector, granularity);
 511
 512         /* And why do we do this modulus *again* in blkdev_issue_discard()? */
 513         offset = (granularity + alignment - offset) % granularity;
 514
 515         /* Turn it back into bytes, gaah */
 516         return offset << SECTOR_SHIFT;
 517 }
 518
 519 static unsigned int blk_round_down_sectors(unsigned int sectors, unsigned int lbs)
 520 {
 521         sectors = round_down(sectors, lbs >> SECTOR_SHIFT);
 522         if (sectors < PAGE_SIZE >> SECTOR_SHIFT)
 523                 sectors = PAGE_SIZE >> SECTOR_SHIFT;
 524         return sectors;
 525 }
 526
 527 /**
 528  * blk_stack_limits - adjust queue_limits for stacked devices
 529  * @t:  the stacking driver limits (top device)
 530  * @b:  the underlying queue limits (bottom, component device)
 531  * @start:  first data sector within component device
 532  *
 533  * Description:
 534  *    This function is used by stacking drivers like MD and DM to ensure
 535  *    that all component devices have compatible block sizes and
 536  *    alignments.  The stacking driver must provide a queue_limits
 537  *    struct (top) and then iteratively call the stacking function for
 538  *    all component (bottom) devices.  The stacking function will
 539  *    attempt to combine the values and ensure proper alignment.
 540  *
 541  *    Returns 0 if the top and bottom queue_limits are compatible.  The
 542  *    top device's block sizes and alignment offsets may be adjusted to
 543  *    ensure alignment with the bottom device. If no compatible sizes
 544  *    and alignments exist, -1 is returned and the resulting top
 545  *    queue_limits will have the misaligned flag set to indicate that
 546  *    the alignment_offset is undefined.
 547  */
 548 int blk_stack_limits(struct queue_limits *t, struct queue_limits *b,
 549                      sector_t start)
 550 {
 551         unsigned int top, bottom, alignment, ret = 0;
 552
 553         t->max_sectors = min_not_zero(t->max_sectors, b->max_sectors);
 554         t->max_hw_sectors = min_not_zero(t->max_hw_sectors, b->max_hw_sectors);
 555         t->max_dev_sectors = min_not_zero(t->max_dev_sectors, b->max_dev_sectors);
 556         t->max_write_zeroes_sectors = min(t->max_write_zeroes_sectors,
 557                                         b->max_write_zeroes_sectors);
 558         t->max_zone_append_sectors = min(t->max_zone_append_sectors,
 559                                         b->max_zone_append_sectors);
 560         t->bounce = max(t->bounce, b->bounce);
 561
 562         t->seg_boundary_mask = min_not_zero(t->seg_boundary_mask,
 563                                             b->seg_boundary_mask);
 564         t->virt_boundary_mask = min_not_zero(t->virt_boundary_mask,
 565                                             b->virt_boundary_mask);
 566
 567         t->max_segments = min_not_zero(t->max_segments, b->max_segments);
 568         t->max_discard_segments = min_not_zero(t->max_discard_segments,
 569                                                b->max_discard_segments);
 570         t->max_integrity_segments = min_not_zero(t->max_integrity_segments,
 571                                                  b->max_integrity_segments);
 572
 573         t->max_segment_size = min_not_zero(t->max_segment_size,
 574                                            b->max_segment_size);
 575
 576         t->misaligned |= b->misaligned;
 577
 578         alignment = queue_limit_alignment_offset(b, start);
 579
 580         /* Bottom device has different alignment.  Check that it is
 581          * compatible with the current top alignment.
 582          */
 583         if (t->alignment_offset != alignment) {
 584
 585                 top = max(t->physical_block_size, t->io_min)
 586                         + t->alignment_offset;
 587                 bottom = max(b->physical_block_size, b->io_min) + alignment;
 588
 589                 /* Verify that top and bottom intervals line up */
 590                 if (max(top, bottom) % min(top, bottom)) {
 591                         t->misaligned = 1;
 592                         ret = -1;
 593                 }
 594         }
 595
 596         t->logical_block_size = max(t->logical_block_size,
 597                                     b->logical_block_size);
 598
 599         t->physical_block_size = max(t->physical_block_size,
 600                                      b->physical_block_size);
 601
 602         t->io_min = max(t->io_min, b->io_min);
 603         t->io_opt = lcm_not_zero(t->io_opt, b->io_opt);
 604         t->dma_alignment = max(t->dma_alignment, b->dma_alignment);
 605
 606         /* Set non-power-of-2 compatible chunk_sectors boundary */
 607         if (b->chunk_sectors)
 608                 t->chunk_sectors = gcd(t->chunk_sectors, b->chunk_sectors);
 609
 610         /* Physical block size a multiple of the logical block size? */
 611         if (t->physical_block_size & (t->logical_block_size - 1)) {
 612                 t->physical_block_size = t->logical_block_size;
 613                 t->misaligned = 1;
 614                 ret = -1;
 615         }
 616
 617         /* Minimum I/O a multiple of the physical block size? */
 618         if (t->io_min & (t->physical_block_size - 1)) {
 619                 t->io_min = t->physical_block_size;
 620                 t->misaligned = 1;
 621                 ret = -1;
 622         }
 623
 624         /* Optimal I/O a multiple of the physical block size? */
 625         if (t->io_opt & (t->physical_block_size - 1)) {
 626                 t->io_opt = 0;
 627                 t->misaligned = 1;
 628                 ret = -1;
 629         }
 630
 631         /* chunk_sectors a multiple of the physical block size? */
 632         if ((t->chunk_sectors << 9) & (t->physical_block_size - 1)) {
 633                 t->chunk_sectors = 0;
 634                 t->misaligned = 1;
 635                 ret = -1;
 636         }
 637
 638         t->raid_partial_stripes_expensive =
 639                 max(t->raid_partial_stripes_expensive,
 640                     b->raid_partial_stripes_expensive);
 641
 642         /* Find lowest common alignment_offset */
 643         t->alignment_offset = lcm_not_zero(t->alignment_offset, alignment)
 644                 % max(t->physical_block_size, t->io_min);
 645
 646         /* Verify that new alignment_offset is on a logical block boundary */
 647         if (t->alignment_offset & (t->logical_block_size - 1)) {
 648                 t->misaligned = 1;
 649                 ret = -1;
 650         }
 651
 652         t->max_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_sectors, t->logical_block_size);
 653         t->max_hw_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_hw_sectors, t->logical_block_size);
 654         t->max_dev_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_dev_sectors, t->logical_block_size);
 655
 656         /* Discard alignment and granularity */
 657         if (b->discard_granularity) {
 658                 alignment = queue_limit_discard_alignment(b, start);
 659
 660                 if (t->discard_granularity != 0 &&
 661                     t->discard_alignment != alignment) {
 662                         top = t->discard_granularity + t->discard_alignment;
 663                         bottom = b->discard_granularity + alignment;
 664
 665                         /* Verify that top and bottom intervals line up */
 666                         if ((max(top, bottom) % min(top, bottom)) != 0)
 667                                 t->discard_misaligned = 1;
 668                 }
 669
 670                 t->max_discard_sectors = min_not_zero(t->max_discard_sectors,
 671                                                       b->max_discard_sectors);
 672                 t->max_hw_discard_sectors = min_not_zero(t->max_hw_discard_sectors,
 673                                                          b->max_hw_discard_sectors);
 674                 t->discard_granularity = max(t->discard_granularity,
 675                                              b->discard_granularity);
 676                 t->discard_alignment = lcm_not_zero(t->discard_alignment, alignment) %
 677                         t->discard_granularity;
 678         }
 679         t->max_secure_erase_sectors = min_not_zero(t->max_secure_erase_sectors,
 680                                                    b->max_secure_erase_sectors);
 681         t->zone_write_granularity = max(t->zone_write_granularity,
 682                                         b->zone_write_granularity);
 683         t->zoned = max(t->zoned, b->zoned);
 684         return ret;
 685 }
 686 EXPORT_SYMBOL(blk_stack_limits);
 687
 688 /**
 689  * disk_stack_limits - adjust queue limits for stacked drivers
 690  * @disk:  MD/DM gendisk (top)
 691  * @bdev:  the underlying block device (bottom)
 692  * @offset:  offset to beginning of data within component device
 693  *
 694  * Description:
 695  *    Merges the limits for a top level gendisk and a bottom level
 696  *    block_device.
 697  */
 698 void disk_stack_limits(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
 699                        sector_t offset)
 700 {
 701         struct request_queue *t = disk->queue;
 702
 703         if (blk_stack_limits(&t->limits, &bdev_get_queue(bdev)->limits,
 704                         get_start_sect(bdev) + (offset >> 9)) < 0)
 705                 pr_notice("%s: Warning: Device %pg is misaligned\n",
 706                         disk->disk_name, bdev);
 707
 708         disk_update_readahead(disk);
 709 }
 710 EXPORT_SYMBOL(disk_stack_limits);
 711
 712 /**
 713  * blk_queue_update_dma_pad - update pad mask
 714  * @q:     the request queue for the device
 715  * @mask:  pad mask
 716  *
 717  * Update dma pad mask.
 718  *
 719  * Appending pad buffer to a request modifies the last entry of a
 720  * scatter list such that it includes the pad buffer.
 721  **/
 722 void blk_queue_update_dma_pad(struct request_queue *q, unsigned int mask)
 723 {
 724         if (mask > q->dma_pad_mask)
 725                 q->dma_pad_mask = mask;
 726 }
 727 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_pad);
 728
 729 /**
 730  * blk_queue_segment_boundary - set boundary rules for segment merging
 731  * @q:  the request queue for the device
 732  * @mask:  the memory boundary mask
 733  **/
 734 void blk_queue_segment_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
 735 {
 736         if (mask < PAGE_SIZE - 1) {
 737                 mask = PAGE_SIZE - 1;
 738                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %lx\n",
 739                        __func__, mask);
 740         }
 741
 742         q->limits.seg_boundary_mask = mask;
 743 }
 744 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_segment_boundary);
 745
 746 /**
 747  * blk_queue_virt_boundary - set boundary rules for bio merging
 748  * @q:  the request queue for the device
 749  * @mask:  the memory boundary mask
 750  **/
 751 void blk_queue_virt_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
 752 {
 753         q->limits.virt_boundary_mask = mask;
 754
 755         /*
 756          * Devices that require a virtual boundary do not support scatter/gather
 757          * I/O natively, but instead require a descriptor list entry for each
 758          * page (which might not be idential to the Linux PAGE_SIZE).  Because
 759          * of that they are not limited by our notion of "segment size".
 760          */
 761         if (mask)
 762                 q->limits.max_segment_size = UINT_MAX;
 763 }
 764 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_virt_boundary);
 765
 766 /**
 767  * blk_queue_dma_alignment - set dma length and memory alignment
 768  * @q:     the request queue for the device
 769  * @mask:  alignment mask
 770  *
 771  * description:
 772  *    set required memory and length alignment for direct dma transactions.
 773  *    this is used when building direct io requests for the queue.
 774  *
 775  **/
 776 void blk_queue_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
 777 {
 778         q->limits.dma_alignment = mask;
 779 }
 780 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_dma_alignment);
 781
 782 /**
 783  * blk_queue_update_dma_alignment - update dma length and memory alignment
 784  * @q:     the request queue for the device
 785  * @mask:  alignment mask
 786  *
 787  * description:
 788  *    update required memory and length alignment for direct dma transactions.
 789  *    If the requested alignment is larger than the current alignment, then
 790  *    the current queue alignment is updated to the new value, otherwise it
 791  *    is left alone.  The design of this is to allow multiple objects
 792  *    (driver, device, transport etc) to set their respective
 793  *    alignments without having them interfere.
 794  *
 795  **/
 796 void blk_queue_update_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
 797 {
 798         BUG_ON(mask > PAGE_SIZE);
 799
 800         if (mask > q->limits.dma_alignment)
 801                 q->limits.dma_alignment = mask;
 802 }
 803 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_alignment);
 804
 805 /**
 806  * blk_set_queue_depth - tell the block layer about the device queue depth
 807  * @q:          the request queue for the device
 808  * @depth:              queue depth
 809  *
 810  */
 811 void blk_set_queue_depth(struct request_queue *q, unsigned int depth)
 812 {
 813         q->queue_depth = depth;
 814         rq_qos_queue_depth_changed(q);
 815 }
 816 EXPORT_SYMBOL(blk_set_queue_depth);
 817
 818 /**
 819  * blk_queue_write_cache - configure queue's write cache
 820  * @q:          the request queue for the device
 821  * @wc:         write back cache on or off
 822  * @fua:        device supports FUA writes, if true
 823  *
 824  * Tell the block layer about the write cache of @q.
 825  */
 826 void blk_queue_write_cache(struct request_queue *q, bool wc, bool fua)
 827 {
 828         if (wc)
 829                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_WC, q);
 830         else
 831                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_WC, q);
 832         if (fua)
 833                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_FUA, q);
 834         else
 835                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_FUA, q);
 836
 837         wbt_set_write_cache(q, test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags));
 838 }
 839 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_write_cache);
 840
 841 /**
 842  * blk_queue_required_elevator_features - Set a queue required elevator features
 843  * @q:          the request queue for the target device
 844  * @features:   Required elevator features OR'ed together
 845  *
 846  * Tell the block layer that for the device controlled through @q, only the
 847  * only elevators that can be used are those that implement at least the set of
 848  * features specified by @features.
 849  */
 850 void blk_queue_required_elevator_features(struct request_queue *q,
 851                                           unsigned int features)
 852 {
 853         q->required_elevator_features = features;
 854 }
 855 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_required_elevator_features);
 856
 857 /**
 858  * blk_queue_can_use_dma_map_merging - configure queue for merging segments.
 859  * @q:          the request queue for the device
 860  * @dev:        the device pointer for dma
 861  *
 862  * Tell the block layer about merging the segments by dma map of @q.
 863  */
 864 bool blk_queue_can_use_dma_map_merging(struct request_queue *q,
 865                                        struct device *dev)
 866 {
 867         unsigned long boundary = dma_get_merge_boundary(dev);
 868
 869         if (!boundary)
 870                 return false;
 871
 872         /* No need to update max_segment_size. see blk_queue_virt_boundary() */
 873         blk_queue_virt_boundary(q, boundary);
 874
 875         return true;
 876 }
 877 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_can_use_dma_map_merging);
 878
 879 static bool disk_has_partitions(struct gendisk *disk)
 880 {
 881         unsigned long idx;
 882         struct block_device *part;
 883         bool ret = false;
 884
 885         rcu_read_lock();
 886         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
 887                 if (bdev_is_partition(part)) {
 888                         ret = true;
 889                         break;
 890                 }
 891         }
 892         rcu_read_unlock();
 893
 894         return ret;
 895 }
 896
 897 /**
 898  * disk_set_zoned - configure the zoned model for a disk
 899  * @disk:       the gendisk of the queue to configure
 900  * @model:      the zoned model to set
 901  *
 902  * Set the zoned model of @disk to @model.
 903  *
 904  * When @model is BLK_ZONED_HM (host managed), this should be called only
 905  * if zoned block device support is enabled (CONFIG_BLK_DEV_ZONED option).
 906  * If @model specifies BLK_ZONED_HA (host aware), the effective model used
 907  * depends on CONFIG_BLK_DEV_ZONED settings and on the existence of partitions
 908  * on the disk.
 909  */
 910 void disk_set_zoned(struct gendisk *disk, enum blk_zoned_model model)
 911 {
 912         struct request_queue *q = disk->queue;
 913
 914         switch (model) {
 915         case BLK_ZONED_HM:
 916                 /*
 917                  * Host managed devices are supported only if
 918                  * CONFIG_BLK_DEV_ZONED is enabled.
 919                  */
 920                 WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED));
 921                 break;
 922         case BLK_ZONED_HA:
 923                 /*
 924                  * Host aware devices can be treated either as regular block
 925                  * devices (similar to drive managed devices) or as zoned block
 926                  * devices to take advantage of the zone command set, similarly
 927                  * to host managed devices. We try the latter if there are no
 928                  * partitions and zoned block device support is enabled, else
 929                  * we do nothing special as far as the block layer is concerned.
 930                  */
 931                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED) ||
 932                     disk_has_partitions(disk))
 933                         model = BLK_ZONED_NONE;
 934                 break;
 935         case BLK_ZONED_NONE:
 936         default:
 937                 if (WARN_ON_ONCE(model != BLK_ZONED_NONE))
 938                         model = BLK_ZONED_NONE;
 939                 break;
 940         }
 941
 942         q->limits.zoned = model;
 943         if (model != BLK_ZONED_NONE) {
 944                 /*
 945                  * Set the zone write granularity to the device logical block
 946                  * size by default. The driver can change this value if needed.
 947                  */
 948                 blk_queue_zone_write_granularity(q,
 949                                                 queue_logical_block_size(q));
 950         } else {
 951                 disk_clear_zone_settings(disk);
 952         }
 953 }
 954 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_set_zoned);
 955
 956 int bdev_alignment_offset(struct block_device *bdev)
 957 {
 958         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 959
 960         if (q->limits.misaligned)
 961                 return -1;
 962         if (bdev_is_partition(bdev))
 963                 return queue_limit_alignment_offset(&q->limits,
 964                                 bdev->bd_start_sect);
 965         return q->limits.alignment_offset;
 966 }
 967 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_alignment_offset);
 968
 969 unsigned int bdev_discard_alignment(struct block_device *bdev)
 970 {
 971         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 972
 973         if (bdev_is_partition(bdev))
 974                 return queue_limit_discard_alignment(&q->limits,
 975                                 bdev->bd_start_sect);
 976         return q->limits.discard_alignment;
 977 }
 978 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_discard_alignment);