OSDN Git Service

Linux 4.9.95
[android-x86/kernel.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
37 #define CREATE_TRACE_POINTS
38 #include <trace/events/block.h>
39
40 #include "blk.h"
41 #include "blk-mq.h"
42
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
44 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
45 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
46 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
47 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
48
49 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
50
51 /*
52  * For the allocated request tables
53  */
54 struct kmem_cache *request_cachep;
55
56 /*
57  * For queue allocation
58  */
59 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
60
61 /*
62  * Controlling structure to kblockd
63  */
64 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
65
66 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
67 {
68 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
69         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
70 #else
71         /*
72          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
73          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
74          */
75         if (rl == &rl->q->root_rl)
76                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
77 #endif
78 }
79
80 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
81 {
82 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
83         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
84 #else
85         /* see blk_clear_congested() */
86         if (rl == &rl->q->root_rl)
87                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
88 #endif
89 }
90
91 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
92 {
93         int nr;
94
95         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
96         if (nr > q->nr_requests)
97                 nr = q->nr_requests;
98         q->nr_congestion_on = nr;
99
100         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
101         if (nr < 1)
102                 nr = 1;
103         q->nr_congestion_off = nr;
104 }
105
106 /**
107  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
108  * @bdev:       device
109  *
110  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
111  * backing_dev_info.  This function can only be called if @bdev is opened
112  * and the return value is never NULL.
113  */
114 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
115 {
116         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
117
118         return &q->backing_dev_info;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
121
122 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
123 {
124         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
125
126         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
127         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
128         rq->cpu = -1;
129         rq->q = q;
130         rq->__sector = (sector_t) -1;
131         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
132         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
133         rq->cmd = rq->__cmd;
134         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
135         rq->tag = -1;
136         rq->start_time = jiffies;
137         set_start_time_ns(rq);
138         rq->part = NULL;
139 }
140 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
141
142 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
143                           unsigned int nbytes, int error)
144 {
145         if (error)
146                 bio->bi_error = error;
147
148         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
149                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
150
151         bio_advance(bio, nbytes);
152
153         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
154         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
155                 bio_endio(bio);
156 }
157
158 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
159 {
160         int bit;
161
162         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
163                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
164                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
165
166         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
167                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
168                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
169         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
170                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
171
172         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
173                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
174                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
175                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
176                 printk("\n");
177         }
178 }
179 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
180
181 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
182 {
183         struct request_queue *q;
184
185         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
186         spin_lock_irq(q->queue_lock);
187         __blk_run_queue(q);
188         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
189 }
190
191 /**
192  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
193  * @q:          The &struct request_queue in question
194  * @msecs:      Delay in msecs
195  *
196  * Description:
197  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
198  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
199  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
200  */
201 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
202 {
203         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
204                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
205                                    msecs_to_jiffies(msecs));
206 }
207 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
208
209 /**
210  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
211  * @q:    The &struct request_queue in question
212  *
213  * Description:
214  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
215  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
216  *   context.
217  **/
218 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
219 {
220         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
221         blk_run_queue_async(q);
222 }
223 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
224
225 /**
226  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
227  * @q:    The &struct request_queue in question
228  *
229  * Description:
230  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
231  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
232  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
233  **/
234 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
235 {
236         WARN_ON(!in_interrupt() && !irqs_disabled());
237
238         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
239         __blk_run_queue(q);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
242
243 /**
244  * blk_stop_queue - stop a queue
245  * @q:    The &struct request_queue in question
246  *
247  * Description:
248  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
249  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
250  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
251  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
252  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
253  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
254  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
255  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
256  **/
257 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
258 {
259         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
260         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
263
264 /**
265  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
266  * @q: the queue
267  *
268  * Description:
269  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
270  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
271  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
272  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
273  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
274  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
275  *     this function.
276  *
277  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
278  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
279  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
280  *
281  */
282 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
283 {
284         del_timer_sync(&q->timeout);
285         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
286
287         if (q->mq_ops) {
288                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
289                 int i;
290
291                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
292                         cancel_work_sync(&hctx->run_work);
293                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
294                 }
295         } else {
296                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
297         }
298 }
299 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
300
301 /**
302  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
303  * @q:  The queue to run
304  *
305  * Description:
306  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
307  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
308  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
309  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
310  *    disabled. See also @blk_run_queue.
311  */
312 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
313 {
314         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
315                 return;
316
317         /*
318          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
319          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
320          * running such a request function concurrently. Keep track of the
321          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
322          * can wait until all these request_fn calls have finished.
323          */
324         q->request_fn_active++;
325         q->request_fn(q);
326         q->request_fn_active--;
327 }
328 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
329
330 /**
331  * __blk_run_queue - run a single device queue
332  * @q:  The queue to run
333  *
334  * Description:
335  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
336  *    held and interrupts disabled.
337  */
338 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
339 {
340         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
341                 return;
342
343         __blk_run_queue_uncond(q);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
346
347 /**
348  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
349  * @q:  The queue to run
350  *
351  * Description:
352  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
353  *    of us. The caller must hold the queue lock.
354  */
355 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
356 {
357         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
358                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
359 }
360 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
361
362 /**
363  * blk_run_queue - run a single device queue
364  * @q: The queue to run
365  *
366  * Description:
367  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
368  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
369  */
370 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
371 {
372         unsigned long flags;
373
374         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
375         __blk_run_queue(q);
376         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
377 }
378 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
379
380 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
381 {
382         kobject_put(&q->kobj);
383 }
384 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
385
386 /**
387  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
388  * @q: queue to drain
389  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
390  *
391  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
392  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
393  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
394  */
395 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
396         __releases(q->queue_lock)
397         __acquires(q->queue_lock)
398 {
399         int i;
400
401         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
402
403         while (true) {
404                 bool drain = false;
405
406                 /*
407                  * The caller might be trying to drain @q before its
408                  * elevator is initialized.
409                  */
410                 if (q->elevator)
411                         elv_drain_elevator(q);
412
413                 blkcg_drain_queue(q);
414
415                 /*
416                  * This function might be called on a queue which failed
417                  * driver init after queue creation or is not yet fully
418                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
419                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
420                  * something on it and @q has request_fn set.
421                  */
422                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
423                         __blk_run_queue(q);
424
425                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
426                 drain |= q->request_fn_active;
427
428                 /*
429                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
430                  * multiple places and there's no single counter which can
431                  * be drained.  Check all the queues and counters.
432                  */
433                 if (drain_all) {
434                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
435                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
436                         for (i = 0; i < 2; i++) {
437                                 drain |= q->nr_rqs[i];
438                                 drain |= q->in_flight[i];
439                                 if (fq)
440                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
441                         }
442                 }
443
444                 if (!drain)
445                         break;
446
447                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
448
449                 msleep(10);
450
451                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
452         }
453
454         /*
455          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
456          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
457          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
458          */
459         if (q->request_fn) {
460                 struct request_list *rl;
461
462                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
463                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
464                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
465         }
466 }
467
468 /**
469  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
470  * @q: queue of interest
471  *
472  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
473  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
474  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
475  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
476  * inside queue or RCU read lock.
477  */
478 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
479 {
480         spin_lock_irq(q->queue_lock);
481         q->bypass_depth++;
482         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
483         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
484
485         /*
486          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
487          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
488          * can happen many times during boot.
489          */
490         if (blk_queue_init_done(q)) {
491                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
492                 __blk_drain_queue(q, false);
493                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
494
495                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
496                 synchronize_rcu();
497         }
498 }
499 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
500
501 /**
502  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
503  * @q: queue of interest
504  *
505  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
506  */
507 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
508 {
509         spin_lock_irq(q->queue_lock);
510         if (!--q->bypass_depth)
511                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
512         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
513         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
514 }
515 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
516
517 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
518 {
519         spin_lock_irq(q->queue_lock);
520         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
521         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
522
523         if (q->mq_ops)
524                 blk_mq_wake_waiters(q);
525         else {
526                 struct request_list *rl;
527
528                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
529                         if (rl->rq_pool) {
530                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
531                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
532                         }
533                 }
534         }
535 }
536 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
537
538 /**
539  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
540  * @q: request queue to shutdown
541  *
542  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
543  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
544  */
545 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
546 {
547         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
548
549         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
550         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
551         blk_set_queue_dying(q);
552         spin_lock_irq(lock);
553
554         /*
555          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
556          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
557          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
558          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
559          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
560          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
561          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
562          */
563         q->bypass_depth++;
564         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
565
566         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
567         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
568         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
569         spin_unlock_irq(lock);
570         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
571
572         /*
573          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
574          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
575          */
576         blk_freeze_queue(q);
577         spin_lock_irq(lock);
578         if (!q->mq_ops)
579                 __blk_drain_queue(q, true);
580         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
581         spin_unlock_irq(lock);
582
583         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
584         blk_flush_integrity();
585
586         /* @q won't process any more request, flush async actions */
587         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
588         blk_sync_queue(q);
589
590         if (q->mq_ops)
591                 blk_mq_free_queue(q);
592         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
593
594         spin_lock_irq(lock);
595         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
596                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
597         spin_unlock_irq(lock);
598
599         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
600
601         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
602         blk_put_queue(q);
603 }
604 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
605
606 /* Allocate memory local to the request queue */
607 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
608 {
609         int nid = (int)(long)data;
610         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
611 }
612
613 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
614 {
615         kmem_cache_free(request_cachep, element);
616 }
617
618 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
619                 gfp_t gfp_mask)
620 {
621         if (unlikely(rl->rq_pool))
622                 return 0;
623
624         rl->q = q;
625         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
626         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
627         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
628         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
629
630         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
631                                           free_request_struct,
632                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
633                                           q->node);
634         if (!rl->rq_pool)
635                 return -ENOMEM;
636
637         return 0;
638 }
639
640 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
641 {
642         if (rl->rq_pool)
643                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
644 }
645
646 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
647 {
648         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
649 }
650 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
651
652 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
653 {
654         while (true) {
655                 int ret;
656
657                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
658                         return 0;
659
660                 if (nowait)
661                         return -EBUSY;
662
663                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
664                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
665                                 blk_queue_dying(q));
666                 if (blk_queue_dying(q))
667                         return -ENODEV;
668                 if (ret)
669                         return ret;
670         }
671 }
672
673 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
674 {
675         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
676 }
677
678 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
679 {
680         struct request_queue *q =
681                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
682
683         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
684 }
685
686 static void blk_rq_timed_out_timer(unsigned long data)
687 {
688         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
689
690         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
691 }
692
693 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
694 {
695         struct request_queue *q;
696         int err;
697
698         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
699                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
700         if (!q)
701                 return NULL;
702
703         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
704         if (q->id < 0)
705                 goto fail_q;
706
707         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
708         if (!q->bio_split)
709                 goto fail_id;
710
711         q->backing_dev_info.ra_pages =
712                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
713         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
714         q->backing_dev_info.name = "block";
715         q->node = node_id;
716
717         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
718         if (err)
719                 goto fail_split;
720
721         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
722                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
723         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
724         INIT_WORK(&q->timeout_work, NULL);
725         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
726         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
727         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
728 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
729         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
730 #endif
731         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
732
733         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
734
735         mutex_init(&q->sysfs_lock);
736         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
737
738         /*
739          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
740          * override it later if need be.
741          */
742         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
743
744         /*
745          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
746          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
747          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
748          * registered by blk_register_queue().
749          */
750         q->bypass_depth = 1;
751         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
752
753         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
754
755         /*
756          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
757          * See blk_register_queue() for details.
758          */
759         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
760                                 blk_queue_usage_counter_release,
761                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
762                 goto fail_bdi;
763
764         if (blkcg_init_queue(q))
765                 goto fail_ref;
766
767         return q;
768
769 fail_ref:
770         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
771 fail_bdi:
772         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
773 fail_split:
774         bioset_free(q->bio_split);
775 fail_id:
776         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
777 fail_q:
778         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
779         return NULL;
780 }
781 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
782
783 /**
784  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
785  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
786  *        placed on the queue.
787  * @lock: Request queue spin lock
788  *
789  * Description:
790  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
791  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
792  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
793  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
794  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
795  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
796  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
797  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
798  *
799  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
800  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
801  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
802  *    get dealt with eventually.
803  *
804  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
805  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
806  *    disabling is needed for it.
807  *
808  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
809  *    it didn't succeed.
810  *
811  * Note:
812  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
813  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
814  **/
815
816 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
817 {
818         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
819 }
820 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
821
822 struct request_queue *
823 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
824 {
825         struct request_queue *uninit_q, *q;
826
827         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
828         if (!uninit_q)
829                 return NULL;
830
831         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
832         if (!q)
833                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
834
835         return q;
836 }
837 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
838
839 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
840
841 struct request_queue *
842 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
843                          spinlock_t *lock)
844 {
845         if (!q)
846                 return NULL;
847
848         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
849         if (!q->fq)
850                 return NULL;
851
852         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
853                 goto fail;
854
855         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
856         q->request_fn           = rfn;
857         q->prep_rq_fn           = NULL;
858         q->unprep_rq_fn         = NULL;
859         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
860
861         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
862         if (lock)
863                 q->queue_lock           = lock;
864
865         /*
866          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
867          */
868         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
869
870         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
871
872         /* Protect q->elevator from elevator_change */
873         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
874
875         /* init elevator */
876         if (elevator_init(q, NULL)) {
877                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
878                 goto fail;
879         }
880
881         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
882
883         return q;
884
885 fail:
886         blk_free_flush_queue(q->fq);
887         return NULL;
888 }
889 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
890
891 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
892 {
893         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
894                 __blk_get_queue(q);
895                 return true;
896         }
897
898         return false;
899 }
900 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
901
902 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
903 {
904         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
905                 elv_put_request(rl->q, rq);
906                 if (rq->elv.icq)
907                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
908         }
909
910         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
911 }
912
913 /*
914  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
915  * should be given priority access to a request.
916  */
917 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
918 {
919         if (!ioc)
920                 return 0;
921
922         /*
923          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
924          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
925          * lose wakeups.
926          */
927         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
928                 (ioc->nr_batch_requests > 0
929                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
930 }
931
932 /*
933  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
934  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
935  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
936  * a nice run.
937  */
938 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
939 {
940         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
941                 return;
942
943         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
944         ioc->last_waited = jiffies;
945 }
946
947 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
948 {
949         struct request_queue *q = rl->q;
950
951         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
952                 blk_clear_congested(rl, sync);
953
954         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
955                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
956                         wake_up(&rl->wait[sync]);
957
958                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
964  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
965  */
966 static void freed_request(struct request_list *rl, int op, unsigned int flags)
967 {
968         struct request_queue *q = rl->q;
969         int sync = rw_is_sync(op, flags);
970
971         q->nr_rqs[sync]--;
972         rl->count[sync]--;
973         if (flags & REQ_ELVPRIV)
974                 q->nr_rqs_elvpriv--;
975
976         __freed_request(rl, sync);
977
978         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
979                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
980 }
981
982 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
983 {
984         struct request_list *rl;
985         int on_thresh, off_thresh;
986
987         spin_lock_irq(q->queue_lock);
988         q->nr_requests = nr;
989         blk_queue_congestion_threshold(q);
990         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
991         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
992
993         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
994                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
995                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
996                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
997                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
998
999                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
1000                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1001                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
1002                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1003
1004                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1005                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1006                 } else {
1007                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1008                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1009                 }
1010
1011                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1012                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1013                 } else {
1014                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1015                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1016                 }
1017         }
1018
1019         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1025  * request associated with @bio.
1026  */
1027 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1028 {
1029         if (!bio)
1030                 return true;
1031
1032         /*
1033          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1034          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1035          */
1036         if (bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
1037                 return false;
1038
1039         return true;
1040 }
1041
1042 /**
1043  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1044  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1045  *
1046  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1047  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1048  */
1049 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1050 {
1051 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1052         if (bio && bio->bi_ioc)
1053                 return bio->bi_ioc;
1054 #endif
1055         return current->io_context;
1056 }
1057
1058 /**
1059  * __get_request - get a free request
1060  * @rl: request list to allocate from
1061  * @op: REQ_OP_READ/REQ_OP_WRITE
1062  * @op_flags: rq_flag_bits
1063  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1064  * @gfp_mask: allocation mask
1065  *
1066  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1067  * pressure or if @q is dead.
1068  *
1069  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1070  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1071  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1072  */
1073 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int op,
1074                                      int op_flags, struct bio *bio,
1075                                      gfp_t gfp_mask)
1076 {
1077         struct request_queue *q = rl->q;
1078         struct request *rq;
1079         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1080         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1081         struct io_cq *icq = NULL;
1082         const bool is_sync = rw_is_sync(op, op_flags) != 0;
1083         int may_queue;
1084
1085         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1086                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1087
1088         may_queue = elv_may_queue(q, op, op_flags);
1089         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1090                 goto rq_starved;
1091
1092         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1093                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1094                         /*
1095                          * The queue will fill after this allocation, so set
1096                          * it as full, and mark this process as "batching".
1097                          * This process will be allowed to complete a batch of
1098                          * requests, others will be blocked.
1099                          */
1100                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1101                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1102                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1103                         } else {
1104                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1105                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1106                                         /*
1107                                          * The queue is full and the allocating
1108                                          * process is not a "batcher", and not
1109                                          * exempted by the IO scheduler
1110                                          */
1111                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1112                                 }
1113                         }
1114                 }
1115                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1116         }
1117
1118         /*
1119          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1120          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1121          * allocated with any setting of ->nr_requests
1122          */
1123         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1124                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1125
1126         q->nr_rqs[is_sync]++;
1127         rl->count[is_sync]++;
1128         rl->starved[is_sync] = 0;
1129
1130         /*
1131          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1132          * so, mark @op_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1133          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1134          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1135          * makes creating new ones safe.
1136          *
1137          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1138          * it will be created after releasing queue_lock.
1139          */
1140         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1141                 op_flags |= REQ_ELVPRIV;
1142                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1143                 if (et->icq_cache && ioc)
1144                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1145         }
1146
1147         if (blk_queue_io_stat(q))
1148                 op_flags |= REQ_IO_STAT;
1149         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1150
1151         /* allocate and init request */
1152         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1153         if (!rq)
1154                 goto fail_alloc;
1155
1156         blk_rq_init(q, rq);
1157         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1158         req_set_op_attrs(rq, op, op_flags | REQ_ALLOCED);
1159
1160         /* init elvpriv */
1161         if (op_flags & REQ_ELVPRIV) {
1162                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1163                         if (ioc)
1164                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1165                         if (!icq)
1166                                 goto fail_elvpriv;
1167                 }
1168
1169                 rq->elv.icq = icq;
1170                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1171                         goto fail_elvpriv;
1172
1173                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1174                 if (icq)
1175                         get_io_context(icq->ioc);
1176         }
1177 out:
1178         /*
1179          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1180          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1181          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1182          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1183          */
1184         if (ioc_batching(q, ioc))
1185                 ioc->nr_batch_requests--;
1186
1187         trace_block_getrq(q, bio, op);
1188         return rq;
1189
1190 fail_elvpriv:
1191         /*
1192          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1193          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1194          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1195          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1196          */
1197         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1198                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1199
1200         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1201         rq->elv.icq = NULL;
1202
1203         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1204         q->nr_rqs_elvpriv--;
1205         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1206         goto out;
1207
1208 fail_alloc:
1209         /*
1210          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1211          * might have messed up.
1212          *
1213          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1214          * queue, but this is pretty rare.
1215          */
1216         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1217         freed_request(rl, op, op_flags);
1218
1219         /*
1220          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1221          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1222          * freeing of a request in the other direction will notice
1223          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1224          * READ and WRITE
1225          */
1226 rq_starved:
1227         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1228                 rl->starved[is_sync] = 1;
1229         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1230 }
1231
1232 /**
1233  * get_request - get a free request
1234  * @q: request_queue to allocate request from
1235  * @op: REQ_OP_READ/REQ_OP_WRITE
1236  * @op_flags: rq_flag_bits
1237  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1238  * @gfp_mask: allocation mask
1239  *
1240  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1241  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1242  *
1243  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1244  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1245  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1246  */
1247 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int op,
1248                                    int op_flags, struct bio *bio,
1249                                    gfp_t gfp_mask)
1250 {
1251         const bool is_sync = rw_is_sync(op, op_flags) != 0;
1252         DEFINE_WAIT(wait);
1253         struct request_list *rl;
1254         struct request *rq;
1255
1256         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1257 retry:
1258         rq = __get_request(rl, op, op_flags, bio, gfp_mask);
1259         if (!IS_ERR(rq))
1260                 return rq;
1261
1262         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1263                 blk_put_rl(rl);
1264                 return rq;
1265         }
1266
1267         /* wait on @rl and retry */
1268         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1269                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1270
1271         trace_block_sleeprq(q, bio, op);
1272
1273         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1274         io_schedule();
1275
1276         /*
1277          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1278          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1279          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1280          */
1281         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1282
1283         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1284         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1285
1286         goto retry;
1287 }
1288
1289 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1290                 gfp_t gfp_mask)
1291 {
1292         struct request *rq;
1293
1294         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1295
1296         /* create ioc upfront */
1297         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1298
1299         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1300         rq = get_request(q, rw, 0, NULL, gfp_mask);
1301         if (IS_ERR(rq)) {
1302                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1303                 return rq;
1304         }
1305
1306         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1307         rq->__data_len = 0;
1308         rq->__sector = (sector_t) -1;
1309         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1310         return rq;
1311 }
1312
1313 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1314 {
1315         if (q->mq_ops)
1316                 return blk_mq_alloc_request(q, rw,
1317                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1318                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1319         else
1320                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1321 }
1322 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1323
1324 /**
1325  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1326  * @rq:         request to be initialized
1327  *
1328  */
1329 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1330 {
1331         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1332         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1333 }
1334 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1335
1336 /**
1337  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1338  * @q:          request queue where request should be inserted
1339  * @rq:         request to be inserted
1340  *
1341  * Description:
1342  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1343  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1344  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1345  */
1346 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1347 {
1348         blk_delete_timer(rq);
1349         blk_clear_rq_complete(rq);
1350         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1351
1352         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1353                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1354
1355         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1356
1357         elv_requeue_request(q, rq);
1358 }
1359 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1360
1361 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1362                              int where)
1363 {
1364         blk_account_io_start(rq, true);
1365         __elv_add_request(q, rq, where);
1366 }
1367
1368 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1369                                     unsigned long now)
1370 {
1371         int inflight;
1372
1373         if (now == part->stamp)
1374                 return;
1375
1376         inflight = part_in_flight(part);
1377         if (inflight) {
1378                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1379                                 inflight * (now - part->stamp));
1380                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1381         }
1382         part->stamp = now;
1383 }
1384
1385 /**
1386  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1387  * @cpu: cpu number for stats access
1388  * @part: target partition
1389  *
1390  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1391  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1392  * time it has been in this state for.
1393  *
1394  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1395  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1396  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1397  * function to do a round-off before returning the results when reading
1398  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1399  * the current jiffies and restarts the counters again.
1400  */
1401 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1402 {
1403         unsigned long now = jiffies;
1404
1405         if (part->partno)
1406                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1407         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1408 }
1409 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1410
1411 #ifdef CONFIG_PM
1412 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1413 {
1414         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1415                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1416 }
1417 #else
1418 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1419 #endif
1420
1421 /*
1422  * queue lock must be held
1423  */
1424 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1425 {
1426         if (unlikely(!q))
1427                 return;
1428
1429         if (q->mq_ops) {
1430                 blk_mq_free_request(req);
1431                 return;
1432         }
1433
1434         blk_pm_put_request(req);
1435
1436         elv_completed_request(q, req);
1437
1438         /* this is a bio leak */
1439         WARN_ON(req->bio != NULL);
1440
1441         /*
1442          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1443          * it didn't come out of our reserved rq pools
1444          */
1445         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1446                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1447                 int op = req_op(req);
1448                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1449
1450                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1451                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1452
1453                 blk_free_request(rl, req);
1454                 freed_request(rl, op, flags);
1455                 blk_put_rl(rl);
1456         }
1457 }
1458 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1459
1460 void blk_put_request(struct request *req)
1461 {
1462         struct request_queue *q = req->q;
1463
1464         if (q->mq_ops)
1465                 blk_mq_free_request(req);
1466         else {
1467                 unsigned long flags;
1468
1469                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1470                 __blk_put_request(q, req);
1471                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1472         }
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1475
1476 /**
1477  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1478  * @rq: request to update
1479  * @page: page backing the payload
1480  * @offset: offset in page
1481  * @len: length of the payload.
1482  *
1483  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1484  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1485  * itself.
1486  *
1487  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1488  * discard requests should ever use it.
1489  */
1490 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1491                 int offset, unsigned int len)
1492 {
1493         struct bio *bio = rq->bio;
1494
1495         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1496         bio->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1497         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1498
1499         bio->bi_iter.bi_size = len;
1500         bio->bi_vcnt = 1;
1501         bio->bi_phys_segments = 1;
1502
1503         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1504         rq->nr_phys_segments = 1;
1505 }
1506 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1507
1508 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1509                             struct bio *bio)
1510 {
1511         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1512
1513         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1514                 return false;
1515
1516         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1517
1518         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1519                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1520
1521         req->biotail->bi_next = bio;
1522         req->biotail = bio;
1523         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1524         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1525
1526         blk_account_io_start(req, false);
1527         return true;
1528 }
1529
1530 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1531                              struct bio *bio)
1532 {
1533         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1534
1535         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1536                 return false;
1537
1538         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1539
1540         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1541                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1542
1543         bio->bi_next = req->bio;
1544         req->bio = bio;
1545
1546         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1547         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1548         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1549
1550         blk_account_io_start(req, false);
1551         return true;
1552 }
1553
1554 /**
1555  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1556  * @q: request_queue new bio is being queued at
1557  * @bio: new bio being queued
1558  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1559  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1560  * another request associated with @q is found on the plug list
1561  * (optional, may be %NULL)
1562  *
1563  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1564  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1565  * otherwise %false.
1566  *
1567  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1568  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1569  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1570  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1571  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1572  * merging parameters without querying the elevator.
1573  *
1574  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1575  */
1576 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1577                             unsigned int *request_count,
1578                             struct request **same_queue_rq)
1579 {
1580         struct blk_plug *plug;
1581         struct request *rq;
1582         bool ret = false;
1583         struct list_head *plug_list;
1584
1585         plug = current->plug;
1586         if (!plug)
1587                 goto out;
1588         *request_count = 0;
1589
1590         if (q->mq_ops)
1591                 plug_list = &plug->mq_list;
1592         else
1593                 plug_list = &plug->list;
1594
1595         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1596                 int el_ret;
1597
1598                 if (rq->q == q) {
1599                         (*request_count)++;
1600                         /*
1601                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1602                          * rq in the same queue, there should be only one such
1603                          * rq in a queue
1604                          **/
1605                         if (same_queue_rq)
1606                                 *same_queue_rq = rq;
1607                 }
1608
1609                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1610                         continue;
1611
1612                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1613                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1614                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1615                         if (ret)
1616                                 break;
1617                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1618                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1619                         if (ret)
1620                                 break;
1621                 }
1622         }
1623 out:
1624         return ret;
1625 }
1626
1627 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1628 {
1629         struct blk_plug *plug;
1630         struct request *rq;
1631         struct list_head *plug_list;
1632         unsigned int ret = 0;
1633
1634         plug = current->plug;
1635         if (!plug)
1636                 goto out;
1637
1638         if (q->mq_ops)
1639                 plug_list = &plug->mq_list;
1640         else
1641                 plug_list = &plug->list;
1642
1643         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1644                 if (rq->q == q)
1645                         ret++;
1646         }
1647 out:
1648         return ret;
1649 }
1650
1651 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1652 {
1653         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1654
1655         req->cmd_flags |= bio->bi_opf & REQ_COMMON_MASK;
1656         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1657                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1658
1659         req->errors = 0;
1660         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1661         req->ioprio = bio_prio(bio);
1662         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1663 }
1664
1665 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1666 {
1667         const bool sync = !!(bio->bi_opf & REQ_SYNC);
1668         struct blk_plug *plug;
1669         int el_ret, rw_flags = 0, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1670         struct request *req;
1671         unsigned int request_count = 0;
1672
1673         /*
1674          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1675          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1676          * ISA dma in theory)
1677          */
1678         blk_queue_bounce(q, &bio);
1679
1680         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1681
1682         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1683                 bio->bi_error = -EIO;
1684                 bio_endio(bio);
1685                 return BLK_QC_T_NONE;
1686         }
1687
1688         if (bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA)) {
1689                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1690                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1691                 goto get_rq;
1692         }
1693
1694         /*
1695          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1696          * any locks.
1697          */
1698         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1699                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1700                         return BLK_QC_T_NONE;
1701         } else
1702                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1703
1704         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1705
1706         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1707         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1708                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1709                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1710                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1711                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1712                         goto out_unlock;
1713                 }
1714         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1715                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1716                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1717                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1718                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1719                         goto out_unlock;
1720                 }
1721         }
1722
1723 get_rq:
1724         /*
1725          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1726          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1727          * rq allocator and io schedulers.
1728          */
1729         if (sync)
1730                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1731
1732         /*
1733          * Add in META/PRIO flags, if set, before we get to the IO scheduler
1734          */
1735         rw_flags |= (bio->bi_opf & (REQ_META | REQ_PRIO));
1736
1737         /*
1738          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1739          * Returns with the queue unlocked.
1740          */
1741         req = get_request(q, bio_data_dir(bio), rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1742         if (IS_ERR(req)) {
1743                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1744                 bio_endio(bio);
1745                 goto out_unlock;
1746         }
1747
1748         /*
1749          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1750          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1751          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1752          * often, and the elevators are able to handle it.
1753          */
1754         init_request_from_bio(req, bio);
1755
1756         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1757                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1758
1759         plug = current->plug;
1760         if (plug) {
1761                 /*
1762                  * If this is the first request added after a plug, fire
1763                  * of a plug trace.
1764                  */
1765                 if (!request_count)
1766                         trace_block_plug(q);
1767                 else {
1768                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1769                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1770                                 trace_block_plug(q);
1771                         }
1772                 }
1773                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1774                 blk_account_io_start(req, true);
1775         } else {
1776                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1777                 add_acct_request(q, req, where);
1778                 __blk_run_queue(q);
1779 out_unlock:
1780                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1781         }
1782
1783         return BLK_QC_T_NONE;
1784 }
1785
1786 /*
1787  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1788  */
1789 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1790 {
1791         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1792
1793         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1794                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1795
1796                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1797                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1798
1799                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1800                                       bdev->bd_dev,
1801                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1802         }
1803 }
1804
1805 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1806 {
1807         char b[BDEVNAME_SIZE];
1808
1809         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1810         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1811                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1812                         bio->bi_opf,
1813                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1814                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1815 }
1816
1817 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1818
1819 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1820
1821 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1822 {
1823         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1824 }
1825 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1826
1827 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1828 {
1829         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1830 }
1831
1832 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1833 {
1834         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1835                                                 NULL, &fail_make_request);
1836
1837         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1838 }
1839
1840 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1841
1842 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1843
1844 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1845                                         unsigned int bytes)
1846 {
1847         return false;
1848 }
1849
1850 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1851
1852 /*
1853  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1854  */
1855 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1856 {
1857         sector_t maxsector;
1858
1859         if (!nr_sectors)
1860                 return 0;
1861
1862         /* Test device or partition size, when known. */
1863         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1864         if (maxsector) {
1865                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1866
1867                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1868                         /*
1869                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1870                          * without checking the size of the device, e.g., when
1871                          * mounting a device.
1872                          */
1873                         handle_bad_sector(bio);
1874                         return 1;
1875                 }
1876         }
1877
1878         return 0;
1879 }
1880
1881 static noinline_for_stack bool
1882 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1883 {
1884         struct request_queue *q;
1885         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1886         int err = -EIO;
1887         char b[BDEVNAME_SIZE];
1888         struct hd_struct *part;
1889
1890         might_sleep();
1891
1892         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1893                 goto end_io;
1894
1895         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1896         if (unlikely(!q)) {
1897                 printk(KERN_ERR
1898                        "generic_make_request: Trying to access "
1899                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1900                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1901                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1902                 goto end_io;
1903         }
1904
1905         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1906         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1907             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1908                                 bio->bi_iter.bi_size))
1909                 goto end_io;
1910
1911         /*
1912          * If this device has partitions, remap block n
1913          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1914          */
1915         blk_partition_remap(bio);
1916
1917         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1918                 goto end_io;
1919
1920         /*
1921          * Filter flush bio's early so that make_request based
1922          * drivers without flush support don't have to worry
1923          * about them.
1924          */
1925         if ((bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA)) &&
1926             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
1927                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
1928                 if (!nr_sectors) {
1929                         err = 0;
1930                         goto end_io;
1931                 }
1932         }
1933
1934         switch (bio_op(bio)) {
1935         case REQ_OP_DISCARD:
1936                 if (!blk_queue_discard(q))
1937                         goto not_supported;
1938                 break;
1939         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1940                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
1941                         goto not_supported;
1942                 break;
1943         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1944                 if (!bdev_write_same(bio->bi_bdev))
1945                         goto not_supported;
1946                 break;
1947         default:
1948                 break;
1949         }
1950
1951         /*
1952          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1953          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1954          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1955          * layer knows how to live with it.
1956          */
1957         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1958
1959         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1960                 return false;
1961
1962         trace_block_bio_queue(q, bio);
1963         return true;
1964
1965 not_supported:
1966         err = -EOPNOTSUPP;
1967 end_io:
1968         bio->bi_error = err;
1969         bio_endio(bio);
1970         return false;
1971 }
1972
1973 /**
1974  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1975  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1976  *
1977  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1978  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1979  * to be done.
1980  *
1981  * generic_make_request() does not return any status.  The
1982  * success/failure status of the request, along with notification of
1983  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1984  * function described (one day) else where.
1985  *
1986  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1987  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1988  * set to describe the device address, and the
1989  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1990  * completion notification should be signaled.
1991  *
1992  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1993  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1994  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1995  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1996  */
1997 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
1998 {
1999         /*
2000          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2001          * make_request_fn.
2002          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2003          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2004          * yet.
2005          */
2006         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2007         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2008
2009         if (!generic_make_request_checks(bio))
2010                 goto out;
2011
2012         /*
2013          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2014          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2015          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2016          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2017          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2018          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2019          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2020          * should be added at the tail
2021          */
2022         if (current->bio_list) {
2023                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2024                 goto out;
2025         }
2026
2027         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2028          * explanation.
2029          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2030          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2031          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2032          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2033          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2034          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2035          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2036          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2037          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2038          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2039          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2040          */
2041         BUG_ON(bio->bi_next);
2042         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2043         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2044         do {
2045                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2046
2047                 if (likely(blk_queue_enter(q, false) == 0)) {
2048                         struct bio_list lower, same;
2049
2050                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2051                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2052                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2053                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2054
2055                         blk_queue_exit(q);
2056
2057                         /* sort new bios into those for a lower level
2058                          * and those for the same level
2059                          */
2060                         bio_list_init(&lower);
2061                         bio_list_init(&same);
2062                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2063                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2064                                         bio_list_add(&same, bio);
2065                                 else
2066                                         bio_list_add(&lower, bio);
2067                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2068                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2069                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2070                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2071                 } else {
2072                         bio_io_error(bio);
2073                 }
2074                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2075         } while (bio);
2076         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2077
2078 out:
2079         return ret;
2080 }
2081 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2082
2083 /**
2084  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2085  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2086  *
2087  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2088  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2089  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2090  *
2091  */
2092 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2093 {
2094         /*
2095          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2096          * go through the normal accounting stuff before submission.
2097          */
2098         if (bio_has_data(bio)) {
2099                 unsigned int count;
2100
2101                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2102                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2103                 else
2104                         count = bio_sectors(bio);
2105
2106                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2107                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2108                 } else {
2109                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2110                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2111                 }
2112
2113                 if (unlikely(block_dump)) {
2114                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2115                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2116                         current->comm, task_pid_nr(current),
2117                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2118                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2119                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2120                                 count);
2121                 }
2122         }
2123
2124         return generic_make_request(bio);
2125 }
2126 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2127
2128 /**
2129  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2130  *                              for new the queue limits
2131  * @q:  the queue
2132  * @rq: the request being checked
2133  *
2134  * Description:
2135  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2136  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2137  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2138  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2139  *    the insertion using this generic function.
2140  *
2141  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2142  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2143  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2144  */
2145 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2146                                       struct request *rq)
2147 {
2148         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2149                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2150                 return -EIO;
2151         }
2152
2153         /*
2154          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2155          * may differ from that of other stacking queues.
2156          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2157          * limitation.
2158          */
2159         blk_recalc_rq_segments(rq);
2160         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2161                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2162                 return -EIO;
2163         }
2164
2165         return 0;
2166 }
2167
2168 /**
2169  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2170  * @q:  the queue to submit the request
2171  * @rq: the request being queued
2172  */
2173 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2174 {
2175         unsigned long flags;
2176         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2177
2178         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2179                 return -EIO;
2180
2181         if (rq->rq_disk &&
2182             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2183                 return -EIO;
2184
2185         if (q->mq_ops) {
2186                 if (blk_queue_io_stat(q))
2187                         blk_account_io_start(rq, true);
2188                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, false);
2189                 return 0;
2190         }
2191
2192         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2193         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2194                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2195                 return -ENODEV;
2196         }
2197
2198         /*
2199          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2200          * because it will be linked to another request_queue
2201          */
2202         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2203
2204         if (rq->cmd_flags & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
2205                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2206
2207         add_acct_request(q, rq, where);
2208         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2209                 __blk_run_queue(q);
2210         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2211
2212         return 0;
2213 }
2214 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2215
2216 /**
2217  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2218  * @rq: request to examine
2219  *
2220  * Description:
2221  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2222  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2223  *     can be failed from the beginning of the request without
2224  *     crossing into area which need to be retried further.
2225  *
2226  * Return:
2227  *     The number of bytes to fail.
2228  *
2229  * Context:
2230  *     queue_lock must be held.
2231  */
2232 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2233 {
2234         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2235         unsigned int bytes = 0;
2236         struct bio *bio;
2237
2238         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2239                 return blk_rq_bytes(rq);
2240
2241         /*
2242          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2243          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2244          * which have all the failfast bits that the first one has -
2245          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2246          * one.
2247          */
2248         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2249                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2250                         break;
2251                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2252         }
2253
2254         /* this could lead to infinite loop */
2255         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2256         return bytes;
2257 }
2258 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2259
2260 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2261 {
2262         if (blk_do_io_stat(req)) {
2263                 const int rw = rq_data_dir(req);
2264                 struct hd_struct *part;
2265                 int cpu;
2266
2267                 cpu = part_stat_lock();
2268                 part = req->part;
2269                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2270                 part_stat_unlock();
2271         }
2272 }
2273
2274 void blk_account_io_done(struct request *req)
2275 {
2276         /*
2277          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2278          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2279          * containing request is enough.
2280          */
2281         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2282                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2283                 const int rw = rq_data_dir(req);
2284                 struct hd_struct *part;
2285                 int cpu;
2286
2287                 cpu = part_stat_lock();
2288                 part = req->part;
2289
2290                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2291                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2292                 part_round_stats(cpu, part);
2293                 part_dec_in_flight(part, rw);
2294
2295                 hd_struct_put(part);
2296                 part_stat_unlock();
2297         }
2298 }
2299
2300 #ifdef CONFIG_PM
2301 /*
2302  * Don't process normal requests when queue is suspended
2303  * or in the process of suspending/resuming
2304  */
2305 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2306                                            struct request *rq)
2307 {
2308         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2309             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2310                 return NULL;
2311         else
2312                 return rq;
2313 }
2314 #else
2315 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2316                                                   struct request *rq)
2317 {
2318         return rq;
2319 }
2320 #endif
2321
2322 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2323 {
2324         struct hd_struct *part;
2325         int rw = rq_data_dir(rq);
2326         int cpu;
2327
2328         if (!blk_do_io_stat(rq))
2329                 return;
2330
2331         cpu = part_stat_lock();
2332
2333         if (!new_io) {
2334                 part = rq->part;
2335                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2336         } else {
2337                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2338                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2339                         /*
2340                          * The partition is already being removed,
2341                          * the request will be accounted on the disk only
2342                          *
2343                          * We take a reference on disk->part0 although that
2344                          * partition will never be deleted, so we can treat
2345                          * it as any other partition.
2346                          */
2347                         part = &rq->rq_disk->part0;
2348                         hd_struct_get(part);
2349                 }
2350                 part_round_stats(cpu, part);
2351                 part_inc_in_flight(part, rw);
2352                 rq->part = part;
2353         }
2354
2355         part_stat_unlock();
2356 }
2357
2358 /**
2359  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2360  * @q: request queue to peek at
2361  *
2362  * Description:
2363  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2364  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2365  *     processing it.
2366  *
2367  * Return:
2368  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2369  *     otherwise.
2370  *
2371  * Context:
2372  *     queue_lock must be held.
2373  */
2374 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2375 {
2376         struct request *rq;
2377         int ret;
2378
2379         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2380
2381                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2382                 if (!rq)
2383                         break;
2384
2385                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2386                         /*
2387                          * This is the first time the device driver
2388                          * sees this request (possibly after
2389                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2390                          */
2391                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2392                                 elv_activate_rq(q, rq);
2393
2394                         /*
2395                          * just mark as started even if we don't start
2396                          * it, a request that has been delayed should
2397                          * not be passed by new incoming requests
2398                          */
2399                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2400                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2401                 }
2402
2403                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2404                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2405                         q->boundary_rq = NULL;
2406                 }
2407
2408                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2409                         break;
2410
2411                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2412                         /*
2413                          * make sure space for the drain appears we
2414                          * know we can do this because max_hw_segments
2415                          * has been adjusted to be one fewer than the
2416                          * device can handle
2417                          */
2418                         rq->nr_phys_segments++;
2419                 }
2420
2421                 if (!q->prep_rq_fn)
2422                         break;
2423
2424                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2425                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2426                         break;
2427                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2428                         /*
2429                          * the request may have been (partially) prepped.
2430                          * we need to keep this request in the front to
2431                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2432                          * prevent other fs requests from passing this one.
2433                          */
2434                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2435                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2436                                 /*
2437                                  * remove the space for the drain we added
2438                                  * so that we don't add it again
2439                                  */
2440                                 --rq->nr_phys_segments;
2441                         }
2442
2443                         rq = NULL;
2444                         break;
2445                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2446                         int err = (ret == BLKPREP_INVALID) ? -EREMOTEIO : -EIO;
2447
2448                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2449                         /*
2450                          * Mark this request as started so we don't trigger
2451                          * any debug logic in the end I/O path.
2452                          */
2453                         blk_start_request(rq);
2454                         __blk_end_request_all(rq, err);
2455                 } else {
2456                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2457                         break;
2458                 }
2459         }
2460
2461         return rq;
2462 }
2463 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2464
2465 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2466 {
2467         struct request_queue *q = rq->q;
2468
2469         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2470         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2471
2472         list_del_init(&rq->queuelist);
2473
2474         /*
2475          * the time frame between a request being removed from the lists
2476          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2477          * the driver side.
2478          */
2479         if (blk_account_rq(rq)) {
2480                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2481                 set_io_start_time_ns(rq);
2482         }
2483 }
2484
2485 /**
2486  * blk_start_request - start request processing on the driver
2487  * @req: request to dequeue
2488  *
2489  * Description:
2490  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2491  *     request to the driver.
2492  *
2493  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2494  *     call blk_dequeue_request().
2495  *
2496  * Context:
2497  *     queue_lock must be held.
2498  */
2499 void blk_start_request(struct request *req)
2500 {
2501         blk_dequeue_request(req);
2502
2503         /*
2504          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2505          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2506          */
2507         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2508         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2509                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2510
2511         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2512         blk_add_timer(req);
2513 }
2514 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2515
2516 /**
2517  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2518  * @q: request queue to fetch a request from
2519  *
2520  * Description:
2521  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2522  *     return and LLD can start processing it immediately.
2523  *
2524  * Return:
2525  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2526  *     otherwise.
2527  *
2528  * Context:
2529  *     queue_lock must be held.
2530  */
2531 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2532 {
2533         struct request *rq;
2534
2535         rq = blk_peek_request(q);
2536         if (rq)
2537                 blk_start_request(rq);
2538         return rq;
2539 }
2540 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2541
2542 /**
2543  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2544  * @req:      the request being processed
2545  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2546  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2547  *
2548  * Description:
2549  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2550  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2551  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2552  *
2553  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2554  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2555  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2556  *
2557  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2558  *     %false return from this function.
2559  *
2560  * Return:
2561  *     %false - this request doesn't have any more data
2562  *     %true  - this request has more data
2563  **/
2564 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2565 {
2566         int total_bytes;
2567
2568         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2569
2570         if (!req->bio)
2571                 return false;
2572
2573         /*
2574          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2575          * and each partial completion should be handled separately.
2576          * Reset per-request error on each partial completion.
2577          *
2578          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2579          * low level drivers do what they see fit.
2580          */
2581         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2582                 req->errors = 0;
2583
2584         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2585             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2586                 char *error_type;
2587
2588                 switch (error) {
2589                 case -ENOLINK:
2590                         error_type = "recoverable transport";
2591                         break;
2592                 case -EREMOTEIO:
2593                         error_type = "critical target";
2594                         break;
2595                 case -EBADE:
2596                         error_type = "critical nexus";
2597                         break;
2598                 case -ETIMEDOUT:
2599                         error_type = "timeout";
2600                         break;
2601                 case -ENOSPC:
2602                         error_type = "critical space allocation";
2603                         break;
2604                 case -ENODATA:
2605                         error_type = "critical medium";
2606                         break;
2607                 case -EIO:
2608                 default:
2609                         error_type = "I/O";
2610                         break;
2611                 }
2612                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2613                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2614                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2615                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2616
2617         }
2618
2619         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2620
2621         total_bytes = 0;
2622         while (req->bio) {
2623                 struct bio *bio = req->bio;
2624                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2625
2626                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2627                         req->bio = bio->bi_next;
2628
2629                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2630
2631                 total_bytes += bio_bytes;
2632                 nr_bytes -= bio_bytes;
2633
2634                 if (!nr_bytes)
2635                         break;
2636         }
2637
2638         /*
2639          * completely done
2640          */
2641         if (!req->bio) {
2642                 /*
2643                  * Reset counters so that the request stacking driver
2644                  * can find how many bytes remain in the request
2645                  * later.
2646                  */
2647                 req->__data_len = 0;
2648                 return false;
2649         }
2650
2651         req->__data_len -= total_bytes;
2652
2653         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2654         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2655                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2656
2657         /* mixed attributes always follow the first bio */
2658         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2659                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2660                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2661         }
2662
2663         /*
2664          * If total number of sectors is less than the first segment
2665          * size, something has gone terribly wrong.
2666          */
2667         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2668                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2669                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2670         }
2671
2672         /* recalculate the number of segments */
2673         blk_recalc_rq_segments(req);
2674
2675         return true;
2676 }
2677 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2678
2679 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2680                                     unsigned int nr_bytes,
2681                                     unsigned int bidi_bytes)
2682 {
2683         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2684                 return true;
2685
2686         /* Bidi request must be completed as a whole */
2687         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2688             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2689                 return true;
2690
2691         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2692                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2693
2694         return false;
2695 }
2696
2697 /**
2698  * blk_unprep_request - unprepare a request
2699  * @req:        the request
2700  *
2701  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2702  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2703  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2704  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2705  * lock is held when calling this.
2706  */
2707 void blk_unprep_request(struct request *req)
2708 {
2709         struct request_queue *q = req->q;
2710
2711         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2712         if (q->unprep_rq_fn)
2713                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2714 }
2715 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2716
2717 /*
2718  * queue lock must be held
2719  */
2720 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2721 {
2722         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2723                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2724
2725         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2726
2727         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2728                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2729
2730         blk_delete_timer(req);
2731
2732         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2733                 blk_unprep_request(req);
2734
2735         blk_account_io_done(req);
2736
2737         if (req->end_io)
2738                 req->end_io(req, error);
2739         else {
2740                 if (blk_bidi_rq(req))
2741                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2742
2743                 __blk_put_request(req->q, req);
2744         }
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2747
2748 /**
2749  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2750  * @rq:         the request to complete
2751  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2752  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2753  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2754  *
2755  * Description:
2756  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2757  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2758  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2759  *     just ignored.
2760  *
2761  * Return:
2762  *     %false - we are done with this request
2763  *     %true  - still buffers pending for this request
2764  **/
2765 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2766                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2767 {
2768         struct request_queue *q = rq->q;
2769         unsigned long flags;
2770
2771         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2772                 return true;
2773
2774         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2775         blk_finish_request(rq, error);
2776         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2777
2778         return false;
2779 }
2780
2781 /**
2782  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2783  * @rq:         the request to complete
2784  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2785  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2786  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2787  *
2788  * Description:
2789  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2790  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2791  *
2792  * Return:
2793  *     %false - we are done with this request
2794  *     %true  - still buffers pending for this request
2795  **/
2796 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2797                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2798 {
2799         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2800                 return true;
2801
2802         blk_finish_request(rq, error);
2803
2804         return false;
2805 }
2806
2807 /**
2808  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2809  * @rq:       the request being processed
2810  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2811  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2812  *
2813  * Description:
2814  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2815  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2816  *
2817  * Return:
2818  *     %false - we are done with this request
2819  *     %true  - still buffers pending for this request
2820  **/
2821 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2822 {
2823         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2826
2827 /**
2828  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2829  * @rq: the request to finish
2830  * @error: %0 for success, < %0 for error
2831  *
2832  * Description:
2833  *     Completely finish @rq.
2834  */
2835 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2836 {
2837         bool pending;
2838         unsigned int bidi_bytes = 0;
2839
2840         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2841                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2842
2843         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2844         BUG_ON(pending);
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2847
2848 /**
2849  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2850  * @rq: the request to finish the current chunk for
2851  * @error: %0 for success, < %0 for error
2852  *
2853  * Description:
2854  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2855  *
2856  * Return:
2857  *     %false - we are done with this request
2858  *     %true  - still buffers pending for this request
2859  */
2860 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2861 {
2862         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2863 }
2864 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2865
2866 /**
2867  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2868  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2869  * @error: must be negative errno
2870  *
2871  * Description:
2872  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2873  *
2874  * Return:
2875  *     %false - we are done with this request
2876  *     %true  - still buffers pending for this request
2877  */
2878 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2879 {
2880         WARN_ON(error >= 0);
2881         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2882 }
2883 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2884
2885 /**
2886  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2887  * @rq:       the request being processed
2888  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2889  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2890  *
2891  * Description:
2892  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2893  *
2894  * Return:
2895  *     %false - we are done with this request
2896  *     %true  - still buffers pending for this request
2897  **/
2898 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2899 {
2900         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2901 }
2902 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2903
2904 /**
2905  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2906  * @rq: the request to finish
2907  * @error: %0 for success, < %0 for error
2908  *
2909  * Description:
2910  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2911  */
2912 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2913 {
2914         bool pending;
2915         unsigned int bidi_bytes = 0;
2916
2917         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2918                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2919
2920         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2921         BUG_ON(pending);
2922 }
2923 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2924
2925 /**
2926  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2927  * @rq: the request to finish the current chunk for
2928  * @error: %0 for success, < %0 for error
2929  *
2930  * Description:
2931  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2932  *     be called with queue lock held.
2933  *
2934  * Return:
2935  *     %false - we are done with this request
2936  *     %true  - still buffers pending for this request
2937  */
2938 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2939 {
2940         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2941 }
2942 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2943
2944 /**
2945  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2946  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2947  * @error: must be negative errno
2948  *
2949  * Description:
2950  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2951  *     with queue lock held.
2952  *
2953  * Return:
2954  *     %false - we are done with this request
2955  *     %true  - still buffers pending for this request
2956  */
2957 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2958 {
2959         WARN_ON(error >= 0);
2960         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2961 }
2962 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2963
2964 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2965                      struct bio *bio)
2966 {
2967         req_set_op(rq, bio_op(bio));
2968
2969         if (bio_has_data(bio))
2970                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2971
2972         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2973         rq->bio = rq->biotail = bio;
2974
2975         if (bio->bi_bdev)
2976                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2977 }
2978
2979 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2980 /**
2981  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2982  * @rq: the request to be flushed
2983  *
2984  * Description:
2985  *     Flush all pages in @rq.
2986  */
2987 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2988 {
2989         struct req_iterator iter;
2990         struct bio_vec bvec;
2991
2992         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2993                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2996 #endif
2997
2998 /**
2999  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3000  * @q : the queue of the device being checked
3001  *
3002  * Description:
3003  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3004  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3005  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3006  *
3007  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3008  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3009  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3010  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3011  *    on burst I/O load.
3012  *
3013  * Return:
3014  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3015  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3016  */
3017 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3018 {
3019         if (q->lld_busy_fn)
3020                 return q->lld_busy_fn(q);
3021
3022         return 0;
3023 }
3024 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3025
3026 /**
3027  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3028  * @rq: the clone request to be cleaned up
3029  *
3030  * Description:
3031  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3032  */
3033 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3034 {
3035         struct bio *bio;
3036
3037         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3038                 rq->bio = bio->bi_next;
3039
3040                 bio_put(bio);
3041         }
3042 }
3043 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3044
3045 /*
3046  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3047  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3048  */
3049 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3050 {
3051         dst->cpu = src->cpu;
3052         req_set_op_attrs(dst, req_op(src),
3053                          (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE);
3054         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3055         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3056         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3057         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3058         dst->ioprio = src->ioprio;
3059         dst->extra_len = src->extra_len;
3060 }
3061
3062 /**
3063  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3064  * @rq: the request to be setup
3065  * @rq_src: original request to be cloned
3066  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3067  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3068  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3069  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3070  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3071  *
3072  * Description:
3073  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3074  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3075  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3076  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3077  *     and the cloned bios just point same pages.
3078  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3079  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3080  */
3081 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3082                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3083                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3084                       void *data)
3085 {
3086         struct bio *bio, *bio_src;
3087
3088         if (!bs)
3089                 bs = fs_bio_set;
3090
3091         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3092                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3093                 if (!bio)
3094                         goto free_and_out;
3095
3096                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3097                         goto free_and_out;
3098
3099                 if (rq->bio) {
3100                         rq->biotail->bi_next = bio;
3101                         rq->biotail = bio;
3102                 } else
3103                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3104         }
3105
3106         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3107
3108         return 0;
3109
3110 free_and_out:
3111         if (bio)
3112                 bio_put(bio);
3113         blk_rq_unprep_clone(rq);
3114
3115         return -ENOMEM;
3116 }
3117 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3118
3119 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3120 {
3121         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3122 }
3123 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3124
3125 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
3126 {
3127         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
3128 }
3129 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
3130
3131 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3132                                   unsigned long delay)
3133 {
3134         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3135 }
3136 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3137
3138 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3139                                      unsigned long delay)
3140 {
3141         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3142 }
3143 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3144
3145 /**
3146  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3147  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3148  *
3149  * Description:
3150  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3151  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3152  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3153  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3154  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3155  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3156  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3157  *   this kind of deadlock.
3158  */
3159 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3160 {
3161         struct task_struct *tsk = current;
3162
3163         /*
3164          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3165          */
3166         if (tsk->plug)
3167                 return;
3168
3169         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3170         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3171         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3172         /*
3173          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3174          * preempt will imply a full memory barrier
3175          */
3176         tsk->plug = plug;
3177 }
3178 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3179
3180 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3181 {
3182         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3183         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3184
3185         return !(rqa->q < rqb->q ||
3186                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3187 }
3188
3189 /*
3190  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3191  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3192  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3193  * plugger did not intend it.
3194  */
3195 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3196                             bool from_schedule)
3197         __releases(q->queue_lock)
3198 {
3199         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3200
3201         if (from_schedule)
3202                 blk_run_queue_async(q);
3203         else
3204                 __blk_run_queue(q);
3205         spin_unlock(q->queue_lock);
3206 }
3207
3208 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3209 {
3210         LIST_HEAD(callbacks);
3211
3212         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3213                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3214
3215                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3216                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3217                                                           struct blk_plug_cb,
3218                                                           list);
3219                         list_del(&cb->list);
3220                         cb->callback(cb, from_schedule);
3221                 }
3222         }
3223 }
3224
3225 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3226                                       int size)
3227 {
3228         struct blk_plug *plug = current->plug;
3229         struct blk_plug_cb *cb;
3230
3231         if (!plug)
3232                 return NULL;
3233
3234         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3235                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3236                         return cb;
3237
3238         /* Not currently on the callback list */
3239         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3240         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3241         if (cb) {
3242                 cb->data = data;
3243                 cb->callback = unplug;
3244                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3245         }
3246         return cb;
3247 }
3248 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3249
3250 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3251 {
3252         struct request_queue *q;
3253         unsigned long flags;
3254         struct request *rq;
3255         LIST_HEAD(list);
3256         unsigned int depth;
3257
3258         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3259
3260         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3261                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3262
3263         if (list_empty(&plug->list))
3264                 return;
3265
3266         list_splice_init(&plug->list, &list);
3267
3268         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3269
3270         q = NULL;
3271         depth = 0;
3272
3273         /*
3274          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3275          * queue lock we have to take.
3276          */
3277         local_irq_save(flags);
3278         while (!list_empty(&list)) {
3279                 rq = list_entry_rq(list.next);
3280                 list_del_init(&rq->queuelist);
3281                 BUG_ON(!rq->q);
3282                 if (rq->q != q) {
3283                         /*
3284                          * This drops the queue lock
3285                          */
3286                         if (q)
3287                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3288                         q = rq->q;
3289                         depth = 0;
3290                         spin_lock(q->queue_lock);
3291                 }
3292
3293                 /*
3294                  * Short-circuit if @q is dead
3295                  */
3296                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3297                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3298                         continue;
3299                 }
3300
3301                 /*
3302                  * rq is already accounted, so use raw insert
3303                  */
3304                 if (rq->cmd_flags & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
3305                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3306                 else
3307                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3308
3309                 depth++;
3310         }
3311
3312         /*
3313          * This drops the queue lock
3314          */
3315         if (q)
3316                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3317
3318         local_irq_restore(flags);
3319 }
3320
3321 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3322 {
3323         if (plug != current->plug)
3324                 return;
3325         blk_flush_plug_list(plug, false);
3326
3327         current->plug = NULL;
3328 }
3329 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3330
3331 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3332 {
3333         struct blk_plug *plug;
3334         long state;
3335         unsigned int queue_num;
3336         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
3337
3338         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3339             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3340                 return false;
3341
3342         queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3343         hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3344         hctx->poll_considered++;
3345
3346         plug = current->plug;
3347         if (plug)
3348                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3349
3350         state = current->state;
3351         while (!need_resched()) {
3352                 int ret;
3353
3354                 hctx->poll_invoked++;
3355
3356                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3357                 if (ret > 0) {
3358                         hctx->poll_success++;
3359                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3360                         return true;
3361                 }
3362
3363                 if (signal_pending_state(state, current))
3364                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3365
3366                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3367                         return true;
3368                 if (ret < 0)
3369                         break;
3370                 cpu_relax();
3371         }
3372
3373         return false;
3374 }
3375 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_poll);
3376
3377 #ifdef CONFIG_PM
3378 /**
3379  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3380  * @q: the queue of the device
3381  * @dev: the device the queue belongs to
3382  *
3383  * Description:
3384  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3385  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3386  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3387  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3388  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3389  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3390  *
3391  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3392  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3393  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3394  *    not need to touch other autosuspend settings.
3395  *
3396  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3397  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3398  */
3399 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3400 {
3401         q->dev = dev;
3402         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3403         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3404         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3405 }
3406 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3407
3408 /**
3409  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3410  * @q: the queue of the device
3411  *
3412  * Description:
3413  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3414  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3415  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3416  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3417  *    proceed to suspend the device.
3418  *
3419  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3420  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3421  *
3422  *    This function should be called near the start of the device's
3423  *    runtime_suspend callback.
3424  *
3425  * Return:
3426  *    0         - OK to runtime suspend the device
3427  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3428  */
3429 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3430 {
3431         int ret = 0;
3432
3433         if (!q->dev)
3434                 return ret;
3435
3436         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3437         if (q->nr_pending) {
3438                 ret = -EBUSY;
3439                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3440         } else {
3441                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3442         }
3443         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3444         return ret;
3445 }
3446 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3447
3448 /**
3449  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3450  * @q: the queue of the device
3451  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3452  *
3453  * Description:
3454  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3455  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3456  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3457  *
3458  *    This function should be called near the end of the device's
3459  *    runtime_suspend callback.
3460  */
3461 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3462 {
3463         if (!q->dev)
3464                 return;
3465
3466         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3467         if (!err) {
3468                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3469         } else {
3470                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3471                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3472         }
3473         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3474 }
3475 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3476
3477 /**
3478  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3479  * @q: the queue of the device
3480  *
3481  * Description:
3482  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3483  *    runtime resume of the device.
3484  *
3485  *    This function should be called near the start of the device's
3486  *    runtime_resume callback.
3487  */
3488 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3489 {
3490         if (!q->dev)
3491                 return;
3492
3493         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3494         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3495         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3496 }
3497 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3498
3499 /**
3500  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3501  * @q: the queue of the device
3502  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3503  *
3504  * Description:
3505  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3506  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3507  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3508  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3509  *
3510  *    This function should be called near the end of the device's
3511  *    runtime_resume callback.
3512  */
3513 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3514 {
3515         if (!q->dev)
3516                 return;
3517
3518         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3519         if (!err) {
3520                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3521                 __blk_run_queue(q);
3522                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3523                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3524         } else {
3525                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3526         }
3527         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3528 }
3529 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3530
3531 /**
3532  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3533  * @q: the queue of the device
3534  *
3535  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3536  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3537  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3538  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3539  * queue.
3540  *
3541  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3542  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3543  * should be called before first request is added to the queue.
3544  */
3545 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3546 {
3547         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3548         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3549         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3550         pm_request_autosuspend(q->dev);
3551         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3552 }
3553 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3554 #endif
3555
3556 int __init blk_dev_init(void)
3557 {
3558         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3559                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3560
3561         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3562         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3563                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3564         if (!kblockd_workqueue)
3565                 panic("Failed to create kblockd\n");
3566
3567         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3568                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3569
3570         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3571                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3572
3573         return 0;
3574 }