Merge tag 'kvm-x86-generic-6.5' of https://github.com/kvm-x86/linux into HEAD
[platform/kernel/linux-starfive.git] / 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-rq-qos.h"
20 #include "blk-wbt.h"
21
22 void blk_queue_rq_timeout(struct request_queue *q, unsigned int timeout)
23 {
24         q->rq_timeout = timeout;
25 }
26 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_rq_timeout);
27
28 /**
29  * blk_set_default_limits - reset limits to default values
30  * @lim:  the queue_limits structure to reset
31  *
32  * Description:
33  *   Returns a queue_limit struct to its default state.
34  */
35 void blk_set_default_limits(struct queue_limits *lim)
36 {
37         lim->max_segments = BLK_MAX_SEGMENTS;
38         lim->max_discard_segments = 1;
39         lim->max_integrity_segments = 0;
40         lim->seg_boundary_mask = BLK_SEG_BOUNDARY_MASK;
41         lim->virt_boundary_mask = 0;
42         lim->max_segment_size = BLK_MAX_SEGMENT_SIZE;
43         lim->max_sectors = lim->max_hw_sectors = BLK_SAFE_MAX_SECTORS;
44         lim->max_user_sectors = lim->max_dev_sectors = 0;
45         lim->chunk_sectors = 0;
46         lim->max_write_zeroes_sectors = 0;
47         lim->max_zone_append_sectors = 0;
48         lim->max_discard_sectors = 0;
49         lim->max_hw_discard_sectors = 0;
50         lim->max_secure_erase_sectors = 0;
51         lim->discard_granularity = 0;
52         lim->discard_alignment = 0;
53         lim->discard_misaligned = 0;
54         lim->logical_block_size = lim->physical_block_size = lim->io_min = 512;
55         lim->bounce = BLK_BOUNCE_NONE;
56         lim->alignment_offset = 0;
57         lim->io_opt = 0;
58         lim->misaligned = 0;
59         lim->zoned = BLK_ZONED_NONE;
60         lim->zone_write_granularity = 0;
61         lim->dma_alignment = 511;
62 }
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
140         if (limits->max_user_sectors)
141                 max_sectors = min(max_sectors, limits->max_user_sectors);
142         else
143                 max_sectors = min(max_sectors, BLK_DEF_MAX_SECTORS);
144
145         max_sectors = round_down(max_sectors,
146                                  limits->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
147         limits->max_sectors = max_sectors;
148
149         if (!q->disk)
150                 return;
151         q->disk->bdi->io_pages = max_sectors >> (PAGE_SHIFT - 9);
152 }
153 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_hw_sectors);
154
155 /**
156  * blk_queue_chunk_sectors - set size of the chunk for this queue
157  * @q:  the request queue for the device
158  * @chunk_sectors:  chunk sectors in the usual 512b unit
159  *
160  * Description:
161  *    If a driver doesn't want IOs to cross a given chunk size, it can set
162  *    this limit and prevent merging across chunks. Note that the block layer
163  *    must accept a page worth of data at any offset. So if the crossing of
164  *    chunks is a hard limitation in the driver, it must still be prepared
165  *    to split single page bios.
166  **/
167 void blk_queue_chunk_sectors(struct request_queue *q, unsigned int chunk_sectors)
168 {
169         q->limits.chunk_sectors = chunk_sectors;
170 }
171 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_chunk_sectors);
172
173 /**
174  * blk_queue_max_discard_sectors - set max sectors for a single discard
175  * @q:  the request queue for the device
176  * @max_discard_sectors: maximum number of sectors to discard
177  **/
178 void blk_queue_max_discard_sectors(struct request_queue *q,
179                 unsigned int max_discard_sectors)
180 {
181         q->limits.max_hw_discard_sectors = max_discard_sectors;
182         q->limits.max_discard_sectors = max_discard_sectors;
183 }
184 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_discard_sectors);
185
186 /**
187  * blk_queue_max_secure_erase_sectors - set max sectors for a secure erase
188  * @q:  the request queue for the device
189  * @max_sectors: maximum number of sectors to secure_erase
190  **/
191 void blk_queue_max_secure_erase_sectors(struct request_queue *q,
192                 unsigned int max_sectors)
193 {
194         q->limits.max_secure_erase_sectors = max_sectors;
195 }
196 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_secure_erase_sectors);
197
198 /**
199  * blk_queue_max_write_zeroes_sectors - set max sectors for a single
200  *                                      write zeroes
201  * @q:  the request queue for the device
202  * @max_write_zeroes_sectors: maximum number of sectors to write per command
203  **/
204 void blk_queue_max_write_zeroes_sectors(struct request_queue *q,
205                 unsigned int max_write_zeroes_sectors)
206 {
207         q->limits.max_write_zeroes_sectors = max_write_zeroes_sectors;
208 }
209 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_write_zeroes_sectors);
210
211 /**
212  * blk_queue_max_zone_append_sectors - set max sectors for a single zone append
213  * @q:  the request queue for the device
214  * @max_zone_append_sectors: maximum number of sectors to write per command
215  **/
216 void blk_queue_max_zone_append_sectors(struct request_queue *q,
217                 unsigned int max_zone_append_sectors)
218 {
219         unsigned int max_sectors;
220
221         if (WARN_ON(!blk_queue_is_zoned(q)))
222                 return;
223
224         max_sectors = min(q->limits.max_hw_sectors, max_zone_append_sectors);
225         max_sectors = min(q->limits.chunk_sectors, max_sectors);
226
227         /*
228          * Signal eventual driver bugs resulting in the max_zone_append sectors limit
229          * being 0 due to a 0 argument, the chunk_sectors limit (zone size) not set,
230          * or the max_hw_sectors limit not set.
231          */
232         WARN_ON(!max_sectors);
233
234         q->limits.max_zone_append_sectors = max_sectors;
235 }
236 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_zone_append_sectors);
237
238 /**
239  * blk_queue_max_segments - set max hw segments for a request for this queue
240  * @q:  the request queue for the device
241  * @max_segments:  max number of segments
242  *
243  * Description:
244  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
245  *    hw data segments in a request.
246  **/
247 void blk_queue_max_segments(struct request_queue *q, unsigned short max_segments)
248 {
249         if (!max_segments) {
250                 max_segments = 1;
251                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
252                        __func__, max_segments);
253         }
254
255         q->limits.max_segments = max_segments;
256 }
257 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segments);
258
259 /**
260  * blk_queue_max_discard_segments - set max segments for discard requests
261  * @q:  the request queue for the device
262  * @max_segments:  max number of segments
263  *
264  * Description:
265  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
266  *    segments in a discard request.
267  **/
268 void blk_queue_max_discard_segments(struct request_queue *q,
269                 unsigned short max_segments)
270 {
271         q->limits.max_discard_segments = max_segments;
272 }
273 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_discard_segments);
274
275 /**
276  * blk_queue_max_segment_size - set max segment size for blk_rq_map_sg
277  * @q:  the request queue for the device
278  * @max_size:  max size of segment in bytes
279  *
280  * Description:
281  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of a
282  *    coalesced segment
283  **/
284 void blk_queue_max_segment_size(struct request_queue *q, unsigned int max_size)
285 {
286         if (max_size < PAGE_SIZE) {
287                 max_size = PAGE_SIZE;
288                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
289                        __func__, max_size);
290         }
291
292         /* see blk_queue_virt_boundary() for the explanation */
293         WARN_ON_ONCE(q->limits.virt_boundary_mask);
294
295         q->limits.max_segment_size = max_size;
296 }
297 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segment_size);
298
299 /**
300  * blk_queue_logical_block_size - set logical block size for the queue
301  * @q:  the request queue for the device
302  * @size:  the logical block size, in bytes
303  *
304  * Description:
305  *   This should be set to the lowest possible block size that the
306  *   storage device can address.  The default of 512 covers most
307  *   hardware.
308  **/
309 void blk_queue_logical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
310 {
311         struct queue_limits *limits = &q->limits;
312
313         limits->logical_block_size = size;
314
315         if (limits->physical_block_size < size)
316                 limits->physical_block_size = size;
317
318         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
319                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
320
321         limits->max_hw_sectors =
322                 round_down(limits->max_hw_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
323         limits->max_sectors =
324                 round_down(limits->max_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
325 }
326 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_logical_block_size);
327
328 /**
329  * blk_queue_physical_block_size - set physical block size for the queue
330  * @q:  the request queue for the device
331  * @size:  the physical block size, in bytes
332  *
333  * Description:
334  *   This should be set to the lowest possible sector size that the
335  *   hardware can operate on without reverting to read-modify-write
336  *   operations.
337  */
338 void blk_queue_physical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
339 {
340         q->limits.physical_block_size = size;
341
342         if (q->limits.physical_block_size < q->limits.logical_block_size)
343                 q->limits.physical_block_size = q->limits.logical_block_size;
344
345         if (q->limits.io_min < q->limits.physical_block_size)
346                 q->limits.io_min = q->limits.physical_block_size;
347 }
348 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_physical_block_size);
349
350 /**
351  * blk_queue_zone_write_granularity - set zone write granularity for the queue
352  * @q:  the request queue for the zoned device
353  * @size:  the zone write granularity size, in bytes
354  *
355  * Description:
356  *   This should be set to the lowest possible size allowing to write in
357  *   sequential zones of a zoned block device.
358  */
359 void blk_queue_zone_write_granularity(struct request_queue *q,
360                                       unsigned int size)
361 {
362         if (WARN_ON_ONCE(!blk_queue_is_zoned(q)))
363                 return;
364
365         q->limits.zone_write_granularity = size;
366
367         if (q->limits.zone_write_granularity < q->limits.logical_block_size)
368                 q->limits.zone_write_granularity = q->limits.logical_block_size;
369 }
370 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_zone_write_granularity);
371
372 /**
373  * blk_queue_alignment_offset - set physical block alignment offset
374  * @q:  the request queue for the device
375  * @offset: alignment offset in bytes
376  *
377  * Description:
378  *   Some devices are naturally misaligned to compensate for things like
379  *   the legacy DOS partition table 63-sector offset.  Low-level drivers
380  *   should call this function for devices whose first sector is not
381  *   naturally aligned.
382  */
383 void blk_queue_alignment_offset(struct request_queue *q, unsigned int offset)
384 {
385         q->limits.alignment_offset =
386                 offset & (q->limits.physical_block_size - 1);
387         q->limits.misaligned = 0;
388 }
389 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_alignment_offset);
390
391 void disk_update_readahead(struct gendisk *disk)
392 {
393         struct request_queue *q = disk->queue;
394
395         /*
396          * For read-ahead of large files to be effective, we need to read ahead
397          * at least twice the optimal I/O size.
398          */
399         disk->bdi->ra_pages =
400                 max(queue_io_opt(q) * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
401         disk->bdi->io_pages = queue_max_sectors(q) >> (PAGE_SHIFT - 9);
402 }
403 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_update_readahead);
404
405 /**
406  * blk_limits_io_min - set minimum request size for a device
407  * @limits: the queue limits
408  * @min:  smallest I/O size in bytes
409  *
410  * Description:
411  *   Some devices have an internal block size bigger than the reported
412  *   hardware sector size.  This function can be used to signal the
413  *   smallest I/O the device can perform without incurring a performance
414  *   penalty.
415  */
416 void blk_limits_io_min(struct queue_limits *limits, unsigned int min)
417 {
418         limits->io_min = min;
419
420         if (limits->io_min < limits->logical_block_size)
421                 limits->io_min = limits->logical_block_size;
422
423         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
424                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
425 }
426 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_min);
427
428 /**
429  * blk_queue_io_min - set minimum request size for the queue
430  * @q:  the request queue for the device
431  * @min:  smallest I/O size in bytes
432  *
433  * Description:
434  *   Storage devices may report a granularity or preferred minimum I/O
435  *   size which is the smallest request the device can perform without
436  *   incurring a performance penalty.  For disk drives this is often the
437  *   physical block size.  For RAID arrays it is often the stripe chunk
438  *   size.  A properly aligned multiple of minimum_io_size is the
439  *   preferred request size for workloads where a high number of I/O
440  *   operations is desired.
441  */
442 void blk_queue_io_min(struct request_queue *q, unsigned int min)
443 {
444         blk_limits_io_min(&q->limits, min);
445 }
446 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_min);
447
448 /**
449  * blk_limits_io_opt - set optimal request size for a device
450  * @limits: the queue limits
451  * @opt:  smallest I/O size in bytes
452  *
453  * Description:
454  *   Storage devices may report an optimal I/O size, which is the
455  *   device's preferred unit for sustained I/O.  This is rarely reported
456  *   for disk drives.  For RAID arrays it is usually the stripe width or
457  *   the internal track size.  A properly aligned multiple of
458  *   optimal_io_size is the preferred request size for workloads where
459  *   sustained throughput is desired.
460  */
461 void blk_limits_io_opt(struct queue_limits *limits, unsigned int opt)
462 {
463         limits->io_opt = opt;
464 }
465 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_opt);
466
467 /**
468  * blk_queue_io_opt - set optimal request size for the queue
469  * @q:  the request queue for the device
470  * @opt:  optimal request size in bytes
471  *
472  * Description:
473  *   Storage devices may report an optimal I/O size, which is the
474  *   device's preferred unit for sustained I/O.  This is rarely reported
475  *   for disk drives.  For RAID arrays it is usually the stripe width or
476  *   the internal track size.  A properly aligned multiple of
477  *   optimal_io_size is the preferred request size for workloads where
478  *   sustained throughput is desired.
479  */
480 void blk_queue_io_opt(struct request_queue *q, unsigned int opt)
481 {
482         blk_limits_io_opt(&q->limits, opt);
483         if (!q->disk)
484                 return;
485         q->disk->bdi->ra_pages =
486                 max(queue_io_opt(q) * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
487 }
488 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_opt);
489
490 static int queue_limit_alignment_offset(const struct queue_limits *lim,
491                 sector_t sector)
492 {
493         unsigned int granularity = max(lim->physical_block_size, lim->io_min);
494         unsigned int alignment = sector_div(sector, granularity >> SECTOR_SHIFT)
495                 << SECTOR_SHIFT;
496
497         return (granularity + lim->alignment_offset - alignment) % granularity;
498 }
499
500 static unsigned int queue_limit_discard_alignment(
501                 const struct queue_limits *lim, sector_t sector)
502 {
503         unsigned int alignment, granularity, offset;
504
505         if (!lim->max_discard_sectors)
506                 return 0;
507
508         /* Why are these in bytes, not sectors? */
509         alignment = lim->discard_alignment >> SECTOR_SHIFT;
510         granularity = lim->discard_granularity >> SECTOR_SHIFT;
511         if (!granularity)
512                 return 0;
513
514         /* Offset of the partition start in 'granularity' sectors */
515         offset = sector_div(sector, granularity);
516
517         /* And why do we do this modulus *again* in blkdev_issue_discard()? */
518         offset = (granularity + alignment - offset) % granularity;
519
520         /* Turn it back into bytes, gaah */
521         return offset << SECTOR_SHIFT;
522 }
523
524 static unsigned int blk_round_down_sectors(unsigned int sectors, unsigned int lbs)
525 {
526         sectors = round_down(sectors, lbs >> SECTOR_SHIFT);
527         if (sectors < PAGE_SIZE >> SECTOR_SHIFT)
528                 sectors = PAGE_SIZE >> SECTOR_SHIFT;
529         return sectors;
530 }
531
532 /**
533  * blk_stack_limits - adjust queue_limits for stacked devices
534  * @t:  the stacking driver limits (top device)
535  * @b:  the underlying queue limits (bottom, component device)
536  * @start:  first data sector within component device
537  *
538  * Description:
539  *    This function is used by stacking drivers like MD and DM to ensure
540  *    that all component devices have compatible block sizes and
541  *    alignments.  The stacking driver must provide a queue_limits
542  *    struct (top) and then iteratively call the stacking function for
543  *    all component (bottom) devices.  The stacking function will
544  *    attempt to combine the values and ensure proper alignment.
545  *
546  *    Returns 0 if the top and bottom queue_limits are compatible.  The
547  *    top device's block sizes and alignment offsets may be adjusted to
548  *    ensure alignment with the bottom device. If no compatible sizes
549  *    and alignments exist, -1 is returned and the resulting top
550  *    queue_limits will have the misaligned flag set to indicate that
551  *    the alignment_offset is undefined.
552  */
553 int blk_stack_limits(struct queue_limits *t, struct queue_limits *b,
554                      sector_t start)
555 {
556         unsigned int top, bottom, alignment, ret = 0;
557
558         t->max_sectors = min_not_zero(t->max_sectors, b->max_sectors);
559         t->max_hw_sectors = min_not_zero(t->max_hw_sectors, b->max_hw_sectors);
560         t->max_dev_sectors = min_not_zero(t->max_dev_sectors, b->max_dev_sectors);
561         t->max_write_zeroes_sectors = min(t->max_write_zeroes_sectors,
562                                         b->max_write_zeroes_sectors);
563         t->max_zone_append_sectors = min(t->max_zone_append_sectors,
564                                         b->max_zone_append_sectors);
565         t->bounce = max(t->bounce, b->bounce);
566
567         t->seg_boundary_mask = min_not_zero(t->seg_boundary_mask,
568                                             b->seg_boundary_mask);
569         t->virt_boundary_mask = min_not_zero(t->virt_boundary_mask,
570                                             b->virt_boundary_mask);
571
572         t->max_segments = min_not_zero(t->max_segments, b->max_segments);
573         t->max_discard_segments = min_not_zero(t->max_discard_segments,
574                                                b->max_discard_segments);
575         t->max_integrity_segments = min_not_zero(t->max_integrity_segments,
576                                                  b->max_integrity_segments);
577
578         t->max_segment_size = min_not_zero(t->max_segment_size,
579                                            b->max_segment_size);
580
581         t->misaligned |= b->misaligned;
582
583         alignment = queue_limit_alignment_offset(b, start);
584
585         /* Bottom device has different alignment.  Check that it is
586          * compatible with the current top alignment.
587          */
588         if (t->alignment_offset != alignment) {
589
590                 top = max(t->physical_block_size, t->io_min)
591                         + t->alignment_offset;
592                 bottom = max(b->physical_block_size, b->io_min) + alignment;
593
594                 /* Verify that top and bottom intervals line up */
595                 if (max(top, bottom) % min(top, bottom)) {
596                         t->misaligned = 1;
597                         ret = -1;
598                 }
599         }
600
601         t->logical_block_size = max(t->logical_block_size,
602                                     b->logical_block_size);
603
604         t->physical_block_size = max(t->physical_block_size,
605                                      b->physical_block_size);
606
607         t->io_min = max(t->io_min, b->io_min);
608         t->io_opt = lcm_not_zero(t->io_opt, b->io_opt);
609         t->dma_alignment = max(t->dma_alignment, b->dma_alignment);
610
611         /* Set non-power-of-2 compatible chunk_sectors boundary */
612         if (b->chunk_sectors)
613                 t->chunk_sectors = gcd(t->chunk_sectors, b->chunk_sectors);
614
615         /* Physical block size a multiple of the logical block size? */
616         if (t->physical_block_size & (t->logical_block_size - 1)) {
617                 t->physical_block_size = t->logical_block_size;
618                 t->misaligned = 1;
619                 ret = -1;
620         }
621
622         /* Minimum I/O a multiple of the physical block size? */
623         if (t->io_min & (t->physical_block_size - 1)) {
624                 t->io_min = t->physical_block_size;
625                 t->misaligned = 1;
626                 ret = -1;
627         }
628
629         /* Optimal I/O a multiple of the physical block size? */
630         if (t->io_opt & (t->physical_block_size - 1)) {
631                 t->io_opt = 0;
632                 t->misaligned = 1;
633                 ret = -1;
634         }
635
636         /* chunk_sectors a multiple of the physical block size? */
637         if ((t->chunk_sectors << 9) & (t->physical_block_size - 1)) {
638                 t->chunk_sectors = 0;
639                 t->misaligned = 1;
640                 ret = -1;
641         }
642
643         t->raid_partial_stripes_expensive =
644                 max(t->raid_partial_stripes_expensive,
645                     b->raid_partial_stripes_expensive);
646
647         /* Find lowest common alignment_offset */
648         t->alignment_offset = lcm_not_zero(t->alignment_offset, alignment)
649                 % max(t->physical_block_size, t->io_min);
650
651         /* Verify that new alignment_offset is on a logical block boundary */
652         if (t->alignment_offset & (t->logical_block_size - 1)) {
653                 t->misaligned = 1;
654                 ret = -1;
655         }
656
657         t->max_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_sectors, t->logical_block_size);
658         t->max_hw_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_hw_sectors, t->logical_block_size);
659         t->max_dev_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_dev_sectors, t->logical_block_size);
660
661         /* Discard alignment and granularity */
662         if (b->discard_granularity) {
663                 alignment = queue_limit_discard_alignment(b, start);
664
665                 if (t->discard_granularity != 0 &&
666                     t->discard_alignment != alignment) {
667                         top = t->discard_granularity + t->discard_alignment;
668                         bottom = b->discard_granularity + alignment;
669
670                         /* Verify that top and bottom intervals line up */
671                         if ((max(top, bottom) % min(top, bottom)) != 0)
672                                 t->discard_misaligned = 1;
673                 }
674
675                 t->max_discard_sectors = min_not_zero(t->max_discard_sectors,
676                                                       b->max_discard_sectors);
677                 t->max_hw_discard_sectors = min_not_zero(t->max_hw_discard_sectors,
678                                                          b->max_hw_discard_sectors);
679                 t->discard_granularity = max(t->discard_granularity,
680                                              b->discard_granularity);
681                 t->discard_alignment = lcm_not_zero(t->discard_alignment, alignment) %
682                         t->discard_granularity;
683         }
684         t->max_secure_erase_sectors = min_not_zero(t->max_secure_erase_sectors,
685                                                    b->max_secure_erase_sectors);
686         t->zone_write_granularity = max(t->zone_write_granularity,
687                                         b->zone_write_granularity);
688         t->zoned = max(t->zoned, b->zoned);
689         return ret;
690 }
691 EXPORT_SYMBOL(blk_stack_limits);
692
693 /**
694  * disk_stack_limits - adjust queue limits for stacked drivers
695  * @disk:  MD/DM gendisk (top)
696  * @bdev:  the underlying block device (bottom)
697  * @offset:  offset to beginning of data within component device
698  *
699  * Description:
700  *    Merges the limits for a top level gendisk and a bottom level
701  *    block_device.
702  */
703 void disk_stack_limits(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
704                        sector_t offset)
705 {
706         struct request_queue *t = disk->queue;
707
708         if (blk_stack_limits(&t->limits, &bdev_get_queue(bdev)->limits,
709                         get_start_sect(bdev) + (offset >> 9)) < 0)
710                 pr_notice("%s: Warning: Device %pg is misaligned\n",
711                         disk->disk_name, bdev);
712
713         disk_update_readahead(disk);
714 }
715 EXPORT_SYMBOL(disk_stack_limits);
716
717 /**
718  * blk_queue_update_dma_pad - update pad mask
719  * @q:     the request queue for the device
720  * @mask:  pad mask
721  *
722  * Update dma pad mask.
723  *
724  * Appending pad buffer to a request modifies the last entry of a
725  * scatter list such that it includes the pad buffer.
726  **/
727 void blk_queue_update_dma_pad(struct request_queue *q, unsigned int mask)
728 {
729         if (mask > q->dma_pad_mask)
730                 q->dma_pad_mask = mask;
731 }
732 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_pad);
733
734 /**
735  * blk_queue_segment_boundary - set boundary rules for segment merging
736  * @q:  the request queue for the device
737  * @mask:  the memory boundary mask
738  **/
739 void blk_queue_segment_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
740 {
741         if (mask < PAGE_SIZE - 1) {
742                 mask = PAGE_SIZE - 1;
743                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %lx\n",
744                        __func__, mask);
745         }
746
747         q->limits.seg_boundary_mask = mask;
748 }
749 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_segment_boundary);
750
751 /**
752  * blk_queue_virt_boundary - set boundary rules for bio merging
753  * @q:  the request queue for the device
754  * @mask:  the memory boundary mask
755  **/
756 void blk_queue_virt_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
757 {
758         q->limits.virt_boundary_mask = mask;
759
760         /*
761          * Devices that require a virtual boundary do not support scatter/gather
762          * I/O natively, but instead require a descriptor list entry for each
763          * page (which might not be idential to the Linux PAGE_SIZE).  Because
764          * of that they are not limited by our notion of "segment size".
765          */
766         if (mask)
767                 q->limits.max_segment_size = UINT_MAX;
768 }
769 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_virt_boundary);
770
771 /**
772  * blk_queue_dma_alignment - set dma length and memory alignment
773  * @q:     the request queue for the device
774  * @mask:  alignment mask
775  *
776  * description:
777  *    set required memory and length alignment for direct dma transactions.
778  *    this is used when building direct io requests for the queue.
779  *
780  **/
781 void blk_queue_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
782 {
783         q->limits.dma_alignment = mask;
784 }
785 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_dma_alignment);
786
787 /**
788  * blk_queue_update_dma_alignment - update dma length and memory alignment
789  * @q:     the request queue for the device
790  * @mask:  alignment mask
791  *
792  * description:
793  *    update required memory and length alignment for direct dma transactions.
794  *    If the requested alignment is larger than the current alignment, then
795  *    the current queue alignment is updated to the new value, otherwise it
796  *    is left alone.  The design of this is to allow multiple objects
797  *    (driver, device, transport etc) to set their respective
798  *    alignments without having them interfere.
799  *
800  **/
801 void blk_queue_update_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
802 {
803         BUG_ON(mask > PAGE_SIZE);
804
805         if (mask > q->limits.dma_alignment)
806                 q->limits.dma_alignment = mask;
807 }
808 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_alignment);
809
810 /**
811  * blk_set_queue_depth - tell the block layer about the device queue depth
812  * @q:          the request queue for the device
813  * @depth:              queue depth
814  *
815  */
816 void blk_set_queue_depth(struct request_queue *q, unsigned int depth)
817 {
818         q->queue_depth = depth;
819         rq_qos_queue_depth_changed(q);
820 }
821 EXPORT_SYMBOL(blk_set_queue_depth);
822
823 /**
824  * blk_queue_write_cache - configure queue's write cache
825  * @q:          the request queue for the device
826  * @wc:         write back cache on or off
827  * @fua:        device supports FUA writes, if true
828  *
829  * Tell the block layer about the write cache of @q.
830  */
831 void blk_queue_write_cache(struct request_queue *q, bool wc, bool fua)
832 {
833         if (wc)
834                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_WC, q);
835         else
836                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_WC, q);
837         if (fua)
838                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_FUA, q);
839         else
840                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_FUA, q);
841
842         wbt_set_write_cache(q, test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags));
843 }
844 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_write_cache);
845
846 /**
847  * blk_queue_required_elevator_features - Set a queue required elevator features
848  * @q:          the request queue for the target device
849  * @features:   Required elevator features OR'ed together
850  *
851  * Tell the block layer that for the device controlled through @q, only the
852  * only elevators that can be used are those that implement at least the set of
853  * features specified by @features.
854  */
855 void blk_queue_required_elevator_features(struct request_queue *q,
856                                           unsigned int features)
857 {
858         q->required_elevator_features = features;
859 }
860 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_required_elevator_features);
861
862 /**
863  * blk_queue_can_use_dma_map_merging - configure queue for merging segments.
864  * @q:          the request queue for the device
865  * @dev:        the device pointer for dma
866  *
867  * Tell the block layer about merging the segments by dma map of @q.
868  */
869 bool blk_queue_can_use_dma_map_merging(struct request_queue *q,
870                                        struct device *dev)
871 {
872         unsigned long boundary = dma_get_merge_boundary(dev);
873
874         if (!boundary)
875                 return false;
876
877         /* No need to update max_segment_size. see blk_queue_virt_boundary() */
878         blk_queue_virt_boundary(q, boundary);
879
880         return true;
881 }
882 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_can_use_dma_map_merging);
883
884 static bool disk_has_partitions(struct gendisk *disk)
885 {
886         unsigned long idx;
887         struct block_device *part;
888         bool ret = false;
889
890         rcu_read_lock();
891         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
892                 if (bdev_is_partition(part)) {
893                         ret = true;
894                         break;
895                 }
896         }
897         rcu_read_unlock();
898
899         return ret;
900 }
901
902 /**
903  * disk_set_zoned - configure the zoned model for a disk
904  * @disk:       the gendisk of the queue to configure
905  * @model:      the zoned model to set
906  *
907  * Set the zoned model of @disk to @model.
908  *
909  * When @model is BLK_ZONED_HM (host managed), this should be called only
910  * if zoned block device support is enabled (CONFIG_BLK_DEV_ZONED option).
911  * If @model specifies BLK_ZONED_HA (host aware), the effective model used
912  * depends on CONFIG_BLK_DEV_ZONED settings and on the existence of partitions
913  * on the disk.
914  */
915 void disk_set_zoned(struct gendisk *disk, enum blk_zoned_model model)
916 {
917         struct request_queue *q = disk->queue;
918         unsigned int old_model = q->limits.zoned;
919
920         switch (model) {
921         case BLK_ZONED_HM:
922                 /*
923                  * Host managed devices are supported only if
924                  * CONFIG_BLK_DEV_ZONED is enabled.
925                  */
926                 WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED));
927                 break;
928         case BLK_ZONED_HA:
929                 /*
930                  * Host aware devices can be treated either as regular block
931                  * devices (similar to drive managed devices) or as zoned block
932                  * devices to take advantage of the zone command set, similarly
933                  * to host managed devices. We try the latter if there are no
934                  * partitions and zoned block device support is enabled, else
935                  * we do nothing special as far as the block layer is concerned.
936                  */
937                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED) ||
938                     disk_has_partitions(disk))
939                         model = BLK_ZONED_NONE;
940                 break;
941         case BLK_ZONED_NONE:
942         default:
943                 if (WARN_ON_ONCE(model != BLK_ZONED_NONE))
944                         model = BLK_ZONED_NONE;
945                 break;
946         }
947
948         q->limits.zoned = model;
949         if (model != BLK_ZONED_NONE) {
950                 /*
951                  * Set the zone write granularity to the device logical block
952                  * size by default. The driver can change this value if needed.
953                  */
954                 blk_queue_zone_write_granularity(q,
955                                                 queue_logical_block_size(q));
956         } else if (old_model != BLK_ZONED_NONE) {
957                 disk_clear_zone_settings(disk);
958         }
959 }
960 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_set_zoned);
961
962 int bdev_alignment_offset(struct block_device *bdev)
963 {
964         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
965
966         if (q->limits.misaligned)
967                 return -1;
968         if (bdev_is_partition(bdev))
969                 return queue_limit_alignment_offset(&q->limits,
970                                 bdev->bd_start_sect);
971         return q->limits.alignment_offset;
972 }
973 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_alignment_offset);
974
975 unsigned int bdev_discard_alignment(struct block_device *bdev)
976 {
977         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
978
979         if (bdev_is_partition(bdev))
980                 return queue_limit_discard_alignment(&q->limits,
981                                 bdev->bd_start_sect);
982         return q->limits.discard_alignment;
983 }
984 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_discard_alignment);