OSDN Git Service

cfq: Give a chance for arming slice idle timer in case of group_idle
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.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 = NULL;
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
286         if (q->mq_ops) {
287                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
288                 int i;
289
290                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
291                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
292                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
293                 }
294         } else {
295                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
296         }
297 }
298 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
299
300 /**
301  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
302  * @q:  The queue to run
303  *
304  * Description:
305  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
306  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
307  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
308  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
309  *    disabled. See also @blk_run_queue.
310  */
311 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
312 {
313         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
314                 return;
315
316         /*
317          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
318          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
319          * running such a request function concurrently. Keep track of the
320          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
321          * can wait until all these request_fn calls have finished.
322          */
323         q->request_fn_active++;
324         q->request_fn(q);
325         q->request_fn_active--;
326 }
327 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
328
329 /**
330  * __blk_run_queue - run a single device queue
331  * @q:  The queue to run
332  *
333  * Description:
334  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
335  *    held and interrupts disabled.
336  */
337 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
338 {
339         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
340                 return;
341
342         __blk_run_queue_uncond(q);
343 }
344 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
345
346 /**
347  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
348  * @q:  The queue to run
349  *
350  * Description:
351  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
352  *    of us. The caller must hold the queue lock.
353  */
354 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
355 {
356         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
357                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
358 }
359 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
360
361 /**
362  * blk_run_queue - run a single device queue
363  * @q: The queue to run
364  *
365  * Description:
366  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
367  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
368  */
369 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
370 {
371         unsigned long flags;
372
373         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
374         __blk_run_queue(q);
375         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
376 }
377 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
378
379 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
380 {
381         kobject_put(&q->kobj);
382 }
383 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
384
385 /**
386  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
387  * @q: queue to drain
388  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
389  *
390  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
391  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
392  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
393  */
394 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
395         __releases(q->queue_lock)
396         __acquires(q->queue_lock)
397 {
398         int i;
399
400         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
401
402         while (true) {
403                 bool drain = false;
404
405                 /*
406                  * The caller might be trying to drain @q before its
407                  * elevator is initialized.
408                  */
409                 if (q->elevator)
410                         elv_drain_elevator(q);
411
412                 blkcg_drain_queue(q);
413
414                 /*
415                  * This function might be called on a queue which failed
416                  * driver init after queue creation or is not yet fully
417                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
418                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
419                  * something on it and @q has request_fn set.
420                  */
421                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
422                         __blk_run_queue(q);
423
424                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
425                 drain |= q->request_fn_active;
426
427                 /*
428                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
429                  * multiple places and there's no single counter which can
430                  * be drained.  Check all the queues and counters.
431                  */
432                 if (drain_all) {
433                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
434                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
435                         for (i = 0; i < 2; i++) {
436                                 drain |= q->nr_rqs[i];
437                                 drain |= q->in_flight[i];
438                                 if (fq)
439                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
440                         }
441                 }
442
443                 if (!drain)
444                         break;
445
446                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
447
448                 msleep(10);
449
450                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
451         }
452
453         /*
454          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
455          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
456          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
457          */
458         if (q->request_fn) {
459                 struct request_list *rl;
460
461                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
462                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
463                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
464         }
465 }
466
467 /**
468  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
469  * @q: queue of interest
470  *
471  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
472  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
473  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
474  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
475  * inside queue or RCU read lock.
476  */
477 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
478 {
479         spin_lock_irq(q->queue_lock);
480         q->bypass_depth++;
481         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
482         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
483
484         /*
485          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
486          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
487          * can happen many times during boot.
488          */
489         if (blk_queue_init_done(q)) {
490                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
491                 __blk_drain_queue(q, false);
492                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
493
494                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
495                 synchronize_rcu();
496         }
497 }
498 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
499
500 /**
501  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
502  * @q: queue of interest
503  *
504  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
505  */
506 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
507 {
508         spin_lock_irq(q->queue_lock);
509         if (!--q->bypass_depth)
510                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
511         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
512         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
513 }
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
515
516 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
517 {
518         spin_lock_irq(q->queue_lock);
519         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
520         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
521
522         if (q->mq_ops)
523                 blk_mq_wake_waiters(q);
524         else {
525                 struct request_list *rl;
526
527                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
528                         if (rl->rq_pool) {
529                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
530                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
531                         }
532                 }
533         }
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
536
537 /**
538  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
539  * @q: request queue to shutdown
540  *
541  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
542  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
543  */
544 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
545 {
546         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
547
548         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
549         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
550         blk_set_queue_dying(q);
551         spin_lock_irq(lock);
552
553         /*
554          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
555          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
556          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
557          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
558          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
559          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
560          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
561          */
562         q->bypass_depth++;
563         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
564
565         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
566         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
567         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
568         spin_unlock_irq(lock);
569         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
570
571         /*
572          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
573          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
574          */
575         blk_freeze_queue(q);
576         spin_lock_irq(lock);
577         if (!q->mq_ops)
578                 __blk_drain_queue(q, true);
579         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
580         spin_unlock_irq(lock);
581
582         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
583         blk_flush_integrity();
584
585         /* @q won't process any more request, flush async actions */
586         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
587         blk_sync_queue(q);
588
589         if (q->mq_ops)
590                 blk_mq_free_queue(q);
591         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
592
593         spin_lock_irq(lock);
594         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
595                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
596         spin_unlock_irq(lock);
597
598         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
599
600         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
601         blk_put_queue(q);
602 }
603 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
604
605 /* Allocate memory local to the request queue */
606 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
607 {
608         int nid = (int)(long)data;
609         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
610 }
611
612 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
613 {
614         kmem_cache_free(request_cachep, element);
615 }
616
617 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
618                 gfp_t gfp_mask)
619 {
620         if (unlikely(rl->rq_pool))
621                 return 0;
622
623         rl->q = q;
624         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
625         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
626         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
627         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
628
629         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
630                                           free_request_struct,
631                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
632                                           q->node);
633         if (!rl->rq_pool)
634                 return -ENOMEM;
635
636         return 0;
637 }
638
639 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
640 {
641         if (rl->rq_pool)
642                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
643 }
644
645 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
646 {
647         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
648 }
649 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
650
651 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, gfp_t gfp)
652 {
653         while (true) {
654                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
655                         return 0;
656
657                 if (!gfpflags_allow_blocking(gfp))
658                         return -EBUSY;
659
660                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
661                            !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
662                            blk_queue_dying(q));
663                 if (blk_queue_dying(q))
664                         return -ENODEV;
665         }
666 }
667
668 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
669 {
670         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
671 }
672
673 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
674 {
675         struct request_queue *q =
676                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
677
678         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
679 }
680
681 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
682 {
683         struct request_queue *q;
684         int err;
685
686         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
687                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
688         if (!q)
689                 return NULL;
690
691         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
692         if (q->id < 0)
693                 goto fail_q;
694
695         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
696         if (!q->bio_split)
697                 goto fail_id;
698
699         q->backing_dev_info.ra_pages =
700                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
701         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
702         q->backing_dev_info.name = "block";
703         q->node = node_id;
704
705         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
706         if (err)
707                 goto fail_split;
708
709         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
710                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
711         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
712         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
713         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
714         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
715 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
716         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
717 #endif
718         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
719
720         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
721
722         mutex_init(&q->sysfs_lock);
723         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
724
725         /*
726          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
727          * override it later if need be.
728          */
729         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
730
731         /*
732          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
733          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
734          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
735          * registered by blk_register_queue().
736          */
737         q->bypass_depth = 1;
738         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
739
740         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
741
742         /*
743          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
744          * See blk_register_queue() for details.
745          */
746         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
747                                 blk_queue_usage_counter_release,
748                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
749                 goto fail_bdi;
750
751         if (blkcg_init_queue(q))
752                 goto fail_ref;
753
754         return q;
755
756 fail_ref:
757         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
758 fail_bdi:
759         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
760 fail_split:
761         bioset_free(q->bio_split);
762 fail_id:
763         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
764 fail_q:
765         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
766         return NULL;
767 }
768 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
769
770 /**
771  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
772  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
773  *        placed on the queue.
774  * @lock: Request queue spin lock
775  *
776  * Description:
777  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
778  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
779  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
780  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
781  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
782  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
783  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
784  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
785  *
786  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
787  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
788  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
789  *    get dealt with eventually.
790  *
791  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
792  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
793  *    disabling is needed for it.
794  *
795  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
796  *    it didn't succeed.
797  *
798  * Note:
799  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
800  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
801  **/
802
803 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
804 {
805         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
806 }
807 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
808
809 struct request_queue *
810 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
811 {
812         struct request_queue *uninit_q, *q;
813
814         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
815         if (!uninit_q)
816                 return NULL;
817
818         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
819         if (!q)
820                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
821
822         return q;
823 }
824 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
825
826 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
827
828 struct request_queue *
829 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
830                          spinlock_t *lock)
831 {
832         if (!q)
833                 return NULL;
834
835         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
836         if (!q->fq)
837                 return NULL;
838
839         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
840                 goto fail;
841
842         q->request_fn           = rfn;
843         q->prep_rq_fn           = NULL;
844         q->unprep_rq_fn         = NULL;
845         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
846
847         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
848         if (lock)
849                 q->queue_lock           = lock;
850
851         /*
852          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
853          */
854         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
855
856         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
857
858         /* Protect q->elevator from elevator_change */
859         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
860
861         /* init elevator */
862         if (elevator_init(q, NULL)) {
863                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
864                 goto fail;
865         }
866
867         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
868
869         return q;
870
871 fail:
872         blk_free_flush_queue(q->fq);
873         return NULL;
874 }
875 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
876
877 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
878 {
879         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
880                 __blk_get_queue(q);
881                 return true;
882         }
883
884         return false;
885 }
886 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
887
888 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
889 {
890         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
891                 elv_put_request(rl->q, rq);
892                 if (rq->elv.icq)
893                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
894         }
895
896         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
897 }
898
899 /*
900  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
901  * should be given priority access to a request.
902  */
903 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
904 {
905         if (!ioc)
906                 return 0;
907
908         /*
909          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
910          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
911          * lose wakeups.
912          */
913         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
914                 (ioc->nr_batch_requests > 0
915                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
916 }
917
918 /*
919  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
920  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
921  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
922  * a nice run.
923  */
924 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
925 {
926         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
927                 return;
928
929         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
930         ioc->last_waited = jiffies;
931 }
932
933 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
934 {
935         struct request_queue *q = rl->q;
936
937         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
938                 blk_clear_congested(rl, sync);
939
940         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
941                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
942                         wake_up(&rl->wait[sync]);
943
944                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
945         }
946 }
947
948 /*
949  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
950  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
951  */
952 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
953 {
954         struct request_queue *q = rl->q;
955         int sync = rw_is_sync(flags);
956
957         q->nr_rqs[sync]--;
958         rl->count[sync]--;
959         if (flags & REQ_ELVPRIV)
960                 q->nr_rqs_elvpriv--;
961
962         __freed_request(rl, sync);
963
964         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
965                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
966 }
967
968 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
969 {
970         struct request_list *rl;
971         int on_thresh, off_thresh;
972
973         spin_lock_irq(q->queue_lock);
974         q->nr_requests = nr;
975         blk_queue_congestion_threshold(q);
976         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
977         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
978
979         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
980                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
981                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
982                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
983                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
984
985                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
986                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
987                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
988                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
989
990                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
991                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
992                 } else {
993                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
994                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
995                 }
996
997                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
998                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
999                 } else {
1000                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1001                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1002                 }
1003         }
1004
1005         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 /*
1010  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1011  * request associated with @bio.
1012  */
1013 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1014 {
1015         if (!bio)
1016                 return true;
1017
1018         /*
1019          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1020          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1021          */
1022         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1023                 return false;
1024
1025         return true;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1030  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1031  *
1032  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1033  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1034  */
1035 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1036 {
1037 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1038         if (bio && bio->bi_ioc)
1039                 return bio->bi_ioc;
1040 #endif
1041         return current->io_context;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * __get_request - get a free request
1046  * @rl: request list to allocate from
1047  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1048  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1049  * @gfp_mask: allocation mask
1050  *
1051  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1052  * pressure or if @q is dead.
1053  *
1054  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1055  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1056  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1057  */
1058 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1059                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1060 {
1061         struct request_queue *q = rl->q;
1062         struct request *rq;
1063         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1064         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1065         struct io_cq *icq = NULL;
1066         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1067         int may_queue;
1068
1069         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1070                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1071
1072         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1073         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1074                 goto rq_starved;
1075
1076         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1077                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1078                         /*
1079                          * The queue will fill after this allocation, so set
1080                          * it as full, and mark this process as "batching".
1081                          * This process will be allowed to complete a batch of
1082                          * requests, others will be blocked.
1083                          */
1084                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1085                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1086                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1087                         } else {
1088                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1089                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1090                                         /*
1091                                          * The queue is full and the allocating
1092                                          * process is not a "batcher", and not
1093                                          * exempted by the IO scheduler
1094                                          */
1095                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1096                                 }
1097                         }
1098                 }
1099                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1100         }
1101
1102         /*
1103          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1104          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1105          * allocated with any setting of ->nr_requests
1106          */
1107         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1108                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1109
1110         q->nr_rqs[is_sync]++;
1111         rl->count[is_sync]++;
1112         rl->starved[is_sync] = 0;
1113
1114         /*
1115          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1116          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1117          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1118          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1119          * makes creating new ones safe.
1120          *
1121          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1122          * it will be created after releasing queue_lock.
1123          */
1124         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1125                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1126                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1127                 if (et->icq_cache && ioc)
1128                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1129         }
1130
1131         if (blk_queue_io_stat(q))
1132                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1133         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1134
1135         /* allocate and init request */
1136         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1137         if (!rq)
1138                 goto fail_alloc;
1139
1140         blk_rq_init(q, rq);
1141         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1142         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1143
1144         /* init elvpriv */
1145         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1146                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1147                         if (ioc)
1148                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1149                         if (!icq)
1150                                 goto fail_elvpriv;
1151                 }
1152
1153                 rq->elv.icq = icq;
1154                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1155                         goto fail_elvpriv;
1156
1157                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1158                 if (icq)
1159                         get_io_context(icq->ioc);
1160         }
1161 out:
1162         /*
1163          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1164          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1165          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1166          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1167          */
1168         if (ioc_batching(q, ioc))
1169                 ioc->nr_batch_requests--;
1170
1171         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1172         return rq;
1173
1174 fail_elvpriv:
1175         /*
1176          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1177          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1178          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1179          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1180          */
1181         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1182                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1183
1184         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1185         rq->elv.icq = NULL;
1186
1187         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1188         q->nr_rqs_elvpriv--;
1189         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1190         goto out;
1191
1192 fail_alloc:
1193         /*
1194          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1195          * might have messed up.
1196          *
1197          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1198          * queue, but this is pretty rare.
1199          */
1200         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1201         freed_request(rl, rw_flags);
1202
1203         /*
1204          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1205          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1206          * freeing of a request in the other direction will notice
1207          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1208          * READ and WRITE
1209          */
1210 rq_starved:
1211         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1212                 rl->starved[is_sync] = 1;
1213         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1214 }
1215
1216 /**
1217  * get_request - get a free request
1218  * @q: request_queue to allocate request from
1219  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1220  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1221  * @gfp_mask: allocation mask
1222  *
1223  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1224  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1225  *
1226  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1227  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1228  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1229  */
1230 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1231                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1232 {
1233         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1234         DEFINE_WAIT(wait);
1235         struct request_list *rl;
1236         struct request *rq;
1237
1238         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1239 retry:
1240         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1241         if (!IS_ERR(rq))
1242                 return rq;
1243
1244         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1245                 blk_put_rl(rl);
1246                 return rq;
1247         }
1248
1249         /* wait on @rl and retry */
1250         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1251                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1252
1253         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1254
1255         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1256         io_schedule();
1257
1258         /*
1259          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1260          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1261          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1262          */
1263         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1264
1265         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1266         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1267
1268         goto retry;
1269 }
1270
1271 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1272                 gfp_t gfp_mask)
1273 {
1274         struct request *rq;
1275
1276         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1277
1278         /* create ioc upfront */
1279         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1280
1281         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1282         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1283         if (IS_ERR(rq))
1284                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1285         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1286
1287         return rq;
1288 }
1289
1290 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1291 {
1292         if (q->mq_ops)
1293                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1294         else
1295                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1298
1299 /**
1300  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1301  * @q: target request queue
1302  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1303  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1304  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1305  *
1306  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1307  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1308  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1309  * the I/O transfer.
1310  *
1311  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1312  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1313  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1314  * are properly set accordingly)
1315  *
1316  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1317  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1318  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1319  * BUG.
1320  *
1321  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1322  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1323  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1324  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1325  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1326  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1327  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1328  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1329  */
1330 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1331                                  gfp_t gfp_mask)
1332 {
1333         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1334
1335         if (IS_ERR(rq))
1336                 return rq;
1337
1338         blk_rq_set_block_pc(rq);
1339
1340         for_each_bio(bio) {
1341                 struct bio *bounce_bio = bio;
1342                 int ret;
1343
1344                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1345                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1346                 if (unlikely(ret)) {
1347                         blk_put_request(rq);
1348                         return ERR_PTR(ret);
1349                 }
1350         }
1351
1352         return rq;
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1355
1356 /**
1357  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1358  * @rq:         request to be initialized
1359  *
1360  */
1361 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1362 {
1363         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1364         rq->__data_len = 0;
1365         rq->__sector = (sector_t) -1;
1366         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1367         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1368 }
1369 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1370
1371 /**
1372  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1373  * @q:          request queue where request should be inserted
1374  * @rq:         request to be inserted
1375  *
1376  * Description:
1377  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1378  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1379  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1380  */
1381 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1382 {
1383         blk_delete_timer(rq);
1384         blk_clear_rq_complete(rq);
1385         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1386
1387         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1388                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1389
1390         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1391
1392         elv_requeue_request(q, rq);
1393 }
1394 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1395
1396 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1397                              int where)
1398 {
1399         blk_account_io_start(rq, true);
1400         __elv_add_request(q, rq, where);
1401 }
1402
1403 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1404                                     unsigned long now)
1405 {
1406         int inflight;
1407
1408         if (now == part->stamp)
1409                 return;
1410
1411         inflight = part_in_flight(part);
1412         if (inflight) {
1413                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1414                                 inflight * (now - part->stamp));
1415                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1416         }
1417         part->stamp = now;
1418 }
1419
1420 /**
1421  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1422  * @cpu: cpu number for stats access
1423  * @part: target partition
1424  *
1425  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1426  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1427  * time it has been in this state for.
1428  *
1429  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1430  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1431  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1432  * function to do a round-off before returning the results when reading
1433  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1434  * the current jiffies and restarts the counters again.
1435  */
1436 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1437 {
1438         unsigned long now = jiffies;
1439
1440         if (part->partno)
1441                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1442         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1443 }
1444 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1445
1446 #ifdef CONFIG_PM
1447 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1448 {
1449         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1450                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1451 }
1452 #else
1453 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1454 #endif
1455
1456 /*
1457  * queue lock must be held
1458  */
1459 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1460 {
1461         if (unlikely(!q))
1462                 return;
1463
1464         if (q->mq_ops) {
1465                 blk_mq_free_request(req);
1466                 return;
1467         }
1468
1469         blk_pm_put_request(req);
1470
1471         elv_completed_request(q, req);
1472
1473         /* this is a bio leak */
1474         WARN_ON(req->bio != NULL);
1475
1476         /*
1477          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1478          * it didn't come out of our reserved rq pools
1479          */
1480         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1481                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1482                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1483
1484                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1485                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1486
1487                 blk_free_request(rl, req);
1488                 freed_request(rl, flags);
1489                 blk_put_rl(rl);
1490         }
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1493
1494 void blk_put_request(struct request *req)
1495 {
1496         struct request_queue *q = req->q;
1497
1498         if (q->mq_ops)
1499                 blk_mq_free_request(req);
1500         else {
1501                 unsigned long flags;
1502
1503                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1504                 __blk_put_request(q, req);
1505                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1506         }
1507 }
1508 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1509
1510 /**
1511  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1512  * @rq: request to update
1513  * @page: page backing the payload
1514  * @len: length of the payload.
1515  *
1516  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1517  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1518  * itself.
1519  *
1520  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1521  * discard requests should ever use it.
1522  */
1523 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1524                 unsigned int len)
1525 {
1526         struct bio *bio = rq->bio;
1527
1528         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1529         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1530         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1531
1532         bio->bi_iter.bi_size = len;
1533         bio->bi_vcnt = 1;
1534         bio->bi_phys_segments = 1;
1535
1536         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1537         rq->nr_phys_segments = 1;
1538 }
1539 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1540
1541 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1542                             struct bio *bio)
1543 {
1544         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1545
1546         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1547                 return false;
1548
1549         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1550
1551         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1552                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1553
1554         req->biotail->bi_next = bio;
1555         req->biotail = bio;
1556         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1557         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1558
1559         blk_account_io_start(req, false);
1560         return true;
1561 }
1562
1563 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1564                              struct bio *bio)
1565 {
1566         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1567
1568         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1569                 return false;
1570
1571         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1572
1573         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1574                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1575
1576         bio->bi_next = req->bio;
1577         req->bio = bio;
1578
1579         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1580         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1581         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1582
1583         blk_account_io_start(req, false);
1584         return true;
1585 }
1586
1587 /**
1588  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1589  * @q: request_queue new bio is being queued at
1590  * @bio: new bio being queued
1591  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1592  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1593  * another request associated with @q is found on the plug list
1594  * (optional, may be %NULL)
1595  *
1596  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1597  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1598  * otherwise %false.
1599  *
1600  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1601  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1602  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1603  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1604  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1605  * merging parameters without querying the elevator.
1606  *
1607  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1608  */
1609 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1610                             unsigned int *request_count,
1611                             struct request **same_queue_rq)
1612 {
1613         struct blk_plug *plug;
1614         struct request *rq;
1615         bool ret = false;
1616         struct list_head *plug_list;
1617
1618         plug = current->plug;
1619         if (!plug)
1620                 goto out;
1621         *request_count = 0;
1622
1623         if (q->mq_ops)
1624                 plug_list = &plug->mq_list;
1625         else
1626                 plug_list = &plug->list;
1627
1628         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1629                 int el_ret;
1630
1631                 if (rq->q == q) {
1632                         (*request_count)++;
1633                         /*
1634                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1635                          * rq in the same queue, there should be only one such
1636                          * rq in a queue
1637                          **/
1638                         if (same_queue_rq)
1639                                 *same_queue_rq = rq;
1640                 }
1641
1642                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1643                         continue;
1644
1645                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1646                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1647                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1648                         if (ret)
1649                                 break;
1650                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1651                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1652                         if (ret)
1653                                 break;
1654                 }
1655         }
1656 out:
1657         return ret;
1658 }
1659
1660 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1661 {
1662         struct blk_plug *plug;
1663         struct request *rq;
1664         struct list_head *plug_list;
1665         unsigned int ret = 0;
1666
1667         plug = current->plug;
1668         if (!plug)
1669                 goto out;
1670
1671         if (q->mq_ops)
1672                 plug_list = &plug->mq_list;
1673         else
1674                 plug_list = &plug->list;
1675
1676         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1677                 if (rq->q == q)
1678                         ret++;
1679         }
1680 out:
1681         return ret;
1682 }
1683
1684 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1685 {
1686         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1687
1688         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1689         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1690                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1691
1692         req->errors = 0;
1693         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1694         req->ioprio = bio_prio(bio);
1695         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1696 }
1697
1698 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1699 {
1700         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1701         struct blk_plug *plug;
1702         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1703         struct request *req;
1704         unsigned int request_count = 0;
1705
1706         /*
1707          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1708          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1709          * ISA dma in theory)
1710          */
1711         blk_queue_bounce(q, &bio);
1712
1713         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1714
1715         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1716                 bio->bi_error = -EIO;
1717                 bio_endio(bio);
1718                 return BLK_QC_T_NONE;
1719         }
1720
1721         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1722                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1723                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1724                 goto get_rq;
1725         }
1726
1727         /*
1728          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1729          * any locks.
1730          */
1731         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1732                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1733                         return BLK_QC_T_NONE;
1734         } else
1735                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1736
1737         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1738
1739         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1740         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1741                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1742                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1743                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1744                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1745                         goto out_unlock;
1746                 }
1747         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1748                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1749                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1750                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1751                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1752                         goto out_unlock;
1753                 }
1754         }
1755
1756 get_rq:
1757         /*
1758          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1759          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1760          * rq allocator and io schedulers.
1761          */
1762         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1763         if (sync)
1764                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1765
1766         /*
1767          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1768          * Returns with the queue unlocked.
1769          */
1770         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1771         if (IS_ERR(req)) {
1772                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1773                 bio_endio(bio);
1774                 goto out_unlock;
1775         }
1776
1777         /*
1778          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1779          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1780          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1781          * often, and the elevators are able to handle it.
1782          */
1783         init_request_from_bio(req, bio);
1784
1785         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1786                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1787
1788         plug = current->plug;
1789         if (plug) {
1790                 /*
1791                  * If this is the first request added after a plug, fire
1792                  * of a plug trace.
1793                  */
1794                 if (!request_count)
1795                         trace_block_plug(q);
1796                 else {
1797                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1798                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1799                                 trace_block_plug(q);
1800                         }
1801                 }
1802                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1803                 blk_account_io_start(req, true);
1804         } else {
1805                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1806                 add_acct_request(q, req, where);
1807                 __blk_run_queue(q);
1808 out_unlock:
1809                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1810         }
1811
1812         return BLK_QC_T_NONE;
1813 }
1814
1815 /*
1816  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1817  */
1818 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1819 {
1820         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1821
1822         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1823                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1824
1825                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1826                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1827
1828                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1829                                       bdev->bd_dev,
1830                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1831         }
1832 }
1833
1834 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1835 {
1836         char b[BDEVNAME_SIZE];
1837
1838         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1839         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1840                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1841                         bio->bi_rw,
1842                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1843                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1844 }
1845
1846 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1847
1848 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1849
1850 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1851 {
1852         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1853 }
1854 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1855
1856 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1857 {
1858         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1859 }
1860
1861 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1862 {
1863         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1864                                                 NULL, &fail_make_request);
1865
1866         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1867 }
1868
1869 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1870
1871 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1872
1873 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1874                                         unsigned int bytes)
1875 {
1876         return false;
1877 }
1878
1879 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1880
1881 /*
1882  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1883  */
1884 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1885 {
1886         sector_t maxsector;
1887
1888         if (!nr_sectors)
1889                 return 0;
1890
1891         /* Test device or partition size, when known. */
1892         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1893         if (maxsector) {
1894                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1895
1896                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1897                         /*
1898                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1899                          * without checking the size of the device, e.g., when
1900                          * mounting a device.
1901                          */
1902                         handle_bad_sector(bio);
1903                         return 1;
1904                 }
1905         }
1906
1907         return 0;
1908 }
1909
1910 static noinline_for_stack bool
1911 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1912 {
1913         struct request_queue *q;
1914         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1915         int err = -EIO;
1916         char b[BDEVNAME_SIZE];
1917         struct hd_struct *part;
1918
1919         might_sleep();
1920
1921         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1922                 goto end_io;
1923
1924         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1925         if (unlikely(!q)) {
1926                 printk(KERN_ERR
1927                        "generic_make_request: Trying to access "
1928                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1929                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1930                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1931                 goto end_io;
1932         }
1933
1934         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1935         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1936             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1937                                 bio->bi_iter.bi_size))
1938                 goto end_io;
1939
1940         /*
1941          * If this device has partitions, remap block n
1942          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1943          */
1944         blk_partition_remap(bio);
1945
1946         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1947                 goto end_io;
1948
1949         /*
1950          * Filter flush bio's early so that make_request based
1951          * drivers without flush support don't have to worry
1952          * about them.
1953          */
1954         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1955                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1956                 if (!nr_sectors) {
1957                         err = 0;
1958                         goto end_io;
1959                 }
1960         }
1961
1962         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1963             (!blk_queue_discard(q) ||
1964              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1965                 err = -EOPNOTSUPP;
1966                 goto end_io;
1967         }
1968
1969         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1970                 err = -EOPNOTSUPP;
1971                 goto end_io;
1972         }
1973
1974         /*
1975          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1976          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1977          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1978          * layer knows how to live with it.
1979          */
1980         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1981
1982         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1983                 return false;
1984
1985         trace_block_bio_queue(q, bio);
1986         return true;
1987
1988 end_io:
1989         bio->bi_error = err;
1990         bio_endio(bio);
1991         return false;
1992 }
1993
1994 /**
1995  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1996  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1997  *
1998  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1999  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2000  * to be done.
2001  *
2002  * generic_make_request() does not return any status.  The
2003  * success/failure status of the request, along with notification of
2004  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2005  * function described (one day) else where.
2006  *
2007  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2008  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2009  * set to describe the device address, and the
2010  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2011  * completion notification should be signaled.
2012  *
2013  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2014  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2015  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2016  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2017  */
2018 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2019 {
2020         /*
2021          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2022          * make_request_fn.
2023          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2024          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2025          * yet.
2026          */
2027         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2028         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2029
2030         if (!generic_make_request_checks(bio))
2031                 goto out;
2032
2033         /*
2034          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2035          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2036          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2037          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2038          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2039          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2040          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2041          * should be added at the tail
2042          */
2043         if (current->bio_list) {
2044                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2045                 goto out;
2046         }
2047
2048         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2049          * explanation.
2050          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2051          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2052          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2053          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2054          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2055          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2056          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2057          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2058          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2059          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2060          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2061          */
2062         BUG_ON(bio->bi_next);
2063         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2064         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2065         do {
2066                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2067
2068                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_DIRECT_RECLAIM) == 0)) {
2069                         struct bio_list lower, same;
2070
2071                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2072                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2073                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2074
2075                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2076
2077                         blk_queue_exit(q);
2078                         /* sort new bios into those for a lower level
2079                          * and those for the same level
2080                          */
2081                         bio_list_init(&lower);
2082                         bio_list_init(&same);
2083                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2084                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2085                                         bio_list_add(&same, bio);
2086                                 else
2087                                         bio_list_add(&lower, bio);
2088                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2089                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2090                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2091                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2092                 } else {
2093                         bio_io_error(bio);
2094                 }
2095                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2096         } while (bio);
2097         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2098
2099 out:
2100         return ret;
2101 }
2102 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2103
2104 /**
2105  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2106  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2107  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2108  *
2109  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2110  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2111  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2112  *
2113  */
2114 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2115 {
2116         bio->bi_rw |= rw;
2117
2118         /*
2119          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2120          * go through the normal accounting stuff before submission.
2121          */
2122         if (bio_has_data(bio)) {
2123                 unsigned int count;
2124
2125                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2126                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2127                 else
2128                         count = bio_sectors(bio);
2129
2130                 if (rw & WRITE) {
2131                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2132                 } else {
2133                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2134                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2135                 }
2136
2137                 if (unlikely(block_dump)) {
2138                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2139                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2140                         current->comm, task_pid_nr(current),
2141                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2142                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2143                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2144                                 count);
2145                 }
2146         }
2147
2148         return generic_make_request(bio);
2149 }
2150 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2151
2152 /**
2153  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2154  *                              for new the queue limits
2155  * @q:  the queue
2156  * @rq: the request being checked
2157  *
2158  * Description:
2159  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2160  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2161  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2162  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2163  *    the insertion using this generic function.
2164  *
2165  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2166  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2167  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2168  */
2169 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2170                                       struct request *rq)
2171 {
2172         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2173                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2174                 return -EIO;
2175         }
2176
2177         /*
2178          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2179          * may differ from that of other stacking queues.
2180          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2181          * limitation.
2182          */
2183         blk_recalc_rq_segments(rq);
2184         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2185                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2186                 return -EIO;
2187         }
2188
2189         return 0;
2190 }
2191
2192 /**
2193  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2194  * @q:  the queue to submit the request
2195  * @rq: the request being queued
2196  */
2197 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2198 {
2199         unsigned long flags;
2200         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2201
2202         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2203                 return -EIO;
2204
2205         if (rq->rq_disk &&
2206             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2207                 return -EIO;
2208
2209         if (q->mq_ops) {
2210                 if (blk_queue_io_stat(q))
2211                         blk_account_io_start(rq, true);
2212                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, false);
2213                 return 0;
2214         }
2215
2216         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2217         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2218                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2219                 return -ENODEV;
2220         }
2221
2222         /*
2223          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2224          * because it will be linked to another request_queue
2225          */
2226         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2227
2228         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2229                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2230
2231         add_acct_request(q, rq, where);
2232         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2233                 __blk_run_queue(q);
2234         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2235
2236         return 0;
2237 }
2238 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2239
2240 /**
2241  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2242  * @rq: request to examine
2243  *
2244  * Description:
2245  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2246  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2247  *     can be failed from the beginning of the request without
2248  *     crossing into area which need to be retried further.
2249  *
2250  * Return:
2251  *     The number of bytes to fail.
2252  *
2253  * Context:
2254  *     queue_lock must be held.
2255  */
2256 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2257 {
2258         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2259         unsigned int bytes = 0;
2260         struct bio *bio;
2261
2262         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2263                 return blk_rq_bytes(rq);
2264
2265         /*
2266          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2267          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2268          * which have all the failfast bits that the first one has -
2269          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2270          * one.
2271          */
2272         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2273                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2274                         break;
2275                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2276         }
2277
2278         /* this could lead to infinite loop */
2279         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2280         return bytes;
2281 }
2282 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2283
2284 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2285 {
2286         if (blk_do_io_stat(req)) {
2287                 const int rw = rq_data_dir(req);
2288                 struct hd_struct *part;
2289                 int cpu;
2290
2291                 cpu = part_stat_lock();
2292                 part = req->part;
2293                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2294                 part_stat_unlock();
2295         }
2296 }
2297
2298 void blk_account_io_done(struct request *req)
2299 {
2300         /*
2301          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2302          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2303          * containing request is enough.
2304          */
2305         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2306                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2307                 const int rw = rq_data_dir(req);
2308                 struct hd_struct *part;
2309                 int cpu;
2310
2311                 cpu = part_stat_lock();
2312                 part = req->part;
2313
2314                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2315                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2316                 part_round_stats(cpu, part);
2317                 part_dec_in_flight(part, rw);
2318
2319                 hd_struct_put(part);
2320                 part_stat_unlock();
2321         }
2322 }
2323
2324 #ifdef CONFIG_PM
2325 /*
2326  * Don't process normal requests when queue is suspended
2327  * or in the process of suspending/resuming
2328  */
2329 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2330                                            struct request *rq)
2331 {
2332         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2333             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2334                 return NULL;
2335         else
2336                 return rq;
2337 }
2338 #else
2339 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2340                                                   struct request *rq)
2341 {
2342         return rq;
2343 }
2344 #endif
2345
2346 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2347 {
2348         struct hd_struct *part;
2349         int rw = rq_data_dir(rq);
2350         int cpu;
2351
2352         if (!blk_do_io_stat(rq))
2353                 return;
2354
2355         cpu = part_stat_lock();
2356
2357         if (!new_io) {
2358                 part = rq->part;
2359                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2360         } else {
2361                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2362                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2363                         /*
2364                          * The partition is already being removed,
2365                          * the request will be accounted on the disk only
2366                          *
2367                          * We take a reference on disk->part0 although that
2368                          * partition will never be deleted, so we can treat
2369                          * it as any other partition.
2370                          */
2371                         part = &rq->rq_disk->part0;
2372                         hd_struct_get(part);
2373                 }
2374                 part_round_stats(cpu, part);
2375                 part_inc_in_flight(part, rw);
2376                 rq->part = part;
2377         }
2378
2379         part_stat_unlock();
2380 }
2381
2382 /**
2383  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2384  * @q: request queue to peek at
2385  *
2386  * Description:
2387  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2388  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2389  *     processing it.
2390  *
2391  * Return:
2392  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2393  *     otherwise.
2394  *
2395  * Context:
2396  *     queue_lock must be held.
2397  */
2398 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2399 {
2400         struct request *rq;
2401         int ret;
2402
2403         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2404
2405                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2406                 if (!rq)
2407                         break;
2408
2409                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2410                         /*
2411                          * This is the first time the device driver
2412                          * sees this request (possibly after
2413                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2414                          */
2415                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2416                                 elv_activate_rq(q, rq);
2417
2418                         /*
2419                          * just mark as started even if we don't start
2420                          * it, a request that has been delayed should
2421                          * not be passed by new incoming requests
2422                          */
2423                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2424                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2425                 }
2426
2427                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2428                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2429                         q->boundary_rq = NULL;
2430                 }
2431
2432                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2433                         break;
2434
2435                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2436                         /*
2437                          * make sure space for the drain appears we
2438                          * know we can do this because max_hw_segments
2439                          * has been adjusted to be one fewer than the
2440                          * device can handle
2441                          */
2442                         rq->nr_phys_segments++;
2443                 }
2444
2445                 if (!q->prep_rq_fn)
2446                         break;
2447
2448                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2449                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2450                         break;
2451                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2452                         /*
2453                          * the request may have been (partially) prepped.
2454                          * we need to keep this request in the front to
2455                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2456                          * prevent other fs requests from passing this one.
2457                          */
2458                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2459                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2460                                 /*
2461                                  * remove the space for the drain we added
2462                                  * so that we don't add it again
2463                                  */
2464                                 --rq->nr_phys_segments;
2465                         }
2466
2467                         rq = NULL;
2468                         break;
2469                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2470                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2471                         /*
2472                          * Mark this request as started so we don't trigger
2473                          * any debug logic in the end I/O path.
2474                          */
2475                         blk_start_request(rq);
2476                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2477                 } else {
2478                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2479                         break;
2480                 }
2481         }
2482
2483         return rq;
2484 }
2485 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2486
2487 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2488 {
2489         struct request_queue *q = rq->q;
2490
2491         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2492         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2493
2494         list_del_init(&rq->queuelist);
2495
2496         /*
2497          * the time frame between a request being removed from the lists
2498          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2499          * the driver side.
2500          */
2501         if (blk_account_rq(rq)) {
2502                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2503                 set_io_start_time_ns(rq);
2504         }
2505 }
2506
2507 /**
2508  * blk_start_request - start request processing on the driver
2509  * @req: request to dequeue
2510  *
2511  * Description:
2512  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2513  *     request to the driver.
2514  *
2515  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2516  *     call blk_dequeue_request().
2517  *
2518  * Context:
2519  *     queue_lock must be held.
2520  */
2521 void blk_start_request(struct request *req)
2522 {
2523         blk_dequeue_request(req);
2524
2525         /*
2526          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2527          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2528          */
2529         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2530         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2531                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2532
2533         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2534         blk_add_timer(req);
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2537
2538 /**
2539  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2540  * @q: request queue to fetch a request from
2541  *
2542  * Description:
2543  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2544  *     return and LLD can start processing it immediately.
2545  *
2546  * Return:
2547  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2548  *     otherwise.
2549  *
2550  * Context:
2551  *     queue_lock must be held.
2552  */
2553 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2554 {
2555         struct request *rq;
2556
2557         rq = blk_peek_request(q);
2558         if (rq)
2559                 blk_start_request(rq);
2560         return rq;
2561 }
2562 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2563
2564 /**
2565  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2566  * @req:      the request being processed
2567  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2568  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2569  *
2570  * Description:
2571  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2572  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2573  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2574  *
2575  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2576  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2577  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2578  *
2579  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2580  *     %false return from this function.
2581  *
2582  * Return:
2583  *     %false - this request doesn't have any more data
2584  *     %true  - this request has more data
2585  **/
2586 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2587 {
2588         int total_bytes;
2589
2590         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2591
2592         if (!req->bio)
2593                 return false;
2594
2595         /*
2596          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2597          * and each partial completion should be handled separately.
2598          * Reset per-request error on each partial completion.
2599          *
2600          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2601          * low level drivers do what they see fit.
2602          */
2603         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2604                 req->errors = 0;
2605
2606         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2607             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2608                 char *error_type;
2609
2610                 switch (error) {
2611                 case -ENOLINK:
2612                         error_type = "recoverable transport";
2613                         break;
2614                 case -EREMOTEIO:
2615                         error_type = "critical target";
2616                         break;
2617                 case -EBADE:
2618                         error_type = "critical nexus";
2619                         break;
2620                 case -ETIMEDOUT:
2621                         error_type = "timeout";
2622                         break;
2623                 case -ENOSPC:
2624                         error_type = "critical space allocation";
2625                         break;
2626                 case -ENODATA:
2627                         error_type = "critical medium";
2628                         break;
2629                 case -EIO:
2630                 default:
2631                         error_type = "I/O";
2632                         break;
2633                 }
2634                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2635                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2636                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2637                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2638
2639         }
2640
2641         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2642
2643         total_bytes = 0;
2644         while (req->bio) {
2645                 struct bio *bio = req->bio;
2646                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2647
2648                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2649                         req->bio = bio->bi_next;
2650
2651                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2652
2653                 total_bytes += bio_bytes;
2654                 nr_bytes -= bio_bytes;
2655
2656                 if (!nr_bytes)
2657                         break;
2658         }
2659
2660         /*
2661          * completely done
2662          */
2663         if (!req->bio) {
2664                 /*
2665                  * Reset counters so that the request stacking driver
2666                  * can find how many bytes remain in the request
2667                  * later.
2668                  */
2669                 req->__data_len = 0;
2670                 return false;
2671         }
2672
2673         req->__data_len -= total_bytes;
2674
2675         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2676         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2677                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2678
2679         /* mixed attributes always follow the first bio */
2680         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2681                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2682                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2683         }
2684
2685         /*
2686          * If total number of sectors is less than the first segment
2687          * size, something has gone terribly wrong.
2688          */
2689         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2690                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2691                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2692         }
2693
2694         /* recalculate the number of segments */
2695         blk_recalc_rq_segments(req);
2696
2697         return true;
2698 }
2699 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2700
2701 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2702                                     unsigned int nr_bytes,
2703                                     unsigned int bidi_bytes)
2704 {
2705         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2706                 return true;
2707
2708         /* Bidi request must be completed as a whole */
2709         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2710             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2711                 return true;
2712
2713         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2714                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2715
2716         return false;
2717 }
2718
2719 /**
2720  * blk_unprep_request - unprepare a request
2721  * @req:        the request
2722  *
2723  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2724  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2725  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2726  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2727  * lock is held when calling this.
2728  */
2729 void blk_unprep_request(struct request *req)
2730 {
2731         struct request_queue *q = req->q;
2732
2733         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2734         if (q->unprep_rq_fn)
2735                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2736 }
2737 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2738
2739 /*
2740  * queue lock must be held
2741  */
2742 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2743 {
2744         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2745                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2746
2747         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2748
2749         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2750                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2751
2752         blk_delete_timer(req);
2753
2754         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2755                 blk_unprep_request(req);
2756
2757         blk_account_io_done(req);
2758
2759         if (req->end_io)
2760                 req->end_io(req, error);
2761         else {
2762                 if (blk_bidi_rq(req))
2763                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2764
2765                 __blk_put_request(req->q, req);
2766         }
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2769
2770 /**
2771  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2772  * @rq:         the request to complete
2773  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2774  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2775  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2776  *
2777  * Description:
2778  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2779  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2780  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2781  *     just ignored.
2782  *
2783  * Return:
2784  *     %false - we are done with this request
2785  *     %true  - still buffers pending for this request
2786  **/
2787 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2788                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2789 {
2790         struct request_queue *q = rq->q;
2791         unsigned long flags;
2792
2793         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2794                 return true;
2795
2796         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2797         blk_finish_request(rq, error);
2798         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2799
2800         return false;
2801 }
2802
2803 /**
2804  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2805  * @rq:         the request to complete
2806  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2807  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2808  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2809  *
2810  * Description:
2811  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2812  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2813  *
2814  * Return:
2815  *     %false - we are done with this request
2816  *     %true  - still buffers pending for this request
2817  **/
2818 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2819                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2820 {
2821         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2822                 return true;
2823
2824         blk_finish_request(rq, error);
2825
2826         return false;
2827 }
2828
2829 /**
2830  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2831  * @rq:       the request being processed
2832  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2833  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2834  *
2835  * Description:
2836  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2837  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2838  *
2839  * Return:
2840  *     %false - we are done with this request
2841  *     %true  - still buffers pending for this request
2842  **/
2843 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2844 {
2845         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2846 }
2847 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2848
2849 /**
2850  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2851  * @rq: the request to finish
2852  * @error: %0 for success, < %0 for error
2853  *
2854  * Description:
2855  *     Completely finish @rq.
2856  */
2857 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2858 {
2859         bool pending;
2860         unsigned int bidi_bytes = 0;
2861
2862         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2863                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2864
2865         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2866         BUG_ON(pending);
2867 }
2868 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2869
2870 /**
2871  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2872  * @rq: the request to finish the current chunk for
2873  * @error: %0 for success, < %0 for error
2874  *
2875  * Description:
2876  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2877  *
2878  * Return:
2879  *     %false - we are done with this request
2880  *     %true  - still buffers pending for this request
2881  */
2882 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2883 {
2884         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2885 }
2886 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2887
2888 /**
2889  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2890  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2891  * @error: must be negative errno
2892  *
2893  * Description:
2894  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2895  *
2896  * Return:
2897  *     %false - we are done with this request
2898  *     %true  - still buffers pending for this request
2899  */
2900 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2901 {
2902         WARN_ON(error >= 0);
2903         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2904 }
2905 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2906
2907 /**
2908  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2909  * @rq:       the request being processed
2910  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2911  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2912  *
2913  * Description:
2914  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2915  *
2916  * Return:
2917  *     %false - we are done with this request
2918  *     %true  - still buffers pending for this request
2919  **/
2920 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2921 {
2922         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2923 }
2924 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2925
2926 /**
2927  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2928  * @rq: the request to finish
2929  * @error: %0 for success, < %0 for error
2930  *
2931  * Description:
2932  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2933  */
2934 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2935 {
2936         bool pending;
2937         unsigned int bidi_bytes = 0;
2938
2939         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2940                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2941
2942         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2943         BUG_ON(pending);
2944 }
2945 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2946
2947 /**
2948  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2949  * @rq: the request to finish the current chunk for
2950  * @error: %0 for success, < %0 for error
2951  *
2952  * Description:
2953  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2954  *     be called with queue lock held.
2955  *
2956  * Return:
2957  *     %false - we are done with this request
2958  *     %true  - still buffers pending for this request
2959  */
2960 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2961 {
2962         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2963 }
2964 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2965
2966 /**
2967  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2968  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2969  * @error: must be negative errno
2970  *
2971  * Description:
2972  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2973  *     with queue lock held.
2974  *
2975  * Return:
2976  *     %false - we are done with this request
2977  *     %true  - still buffers pending for this request
2978  */
2979 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2980 {
2981         WARN_ON(error >= 0);
2982         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2983 }
2984 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2985
2986 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2987                      struct bio *bio)
2988 {
2989         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2990         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2991
2992         if (bio_has_data(bio))
2993                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2994
2995         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2996         rq->bio = rq->biotail = bio;
2997
2998         if (bio->bi_bdev)
2999                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
3000 }
3001
3002 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
3003 /**
3004  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
3005  * @rq: the request to be flushed
3006  *
3007  * Description:
3008  *     Flush all pages in @rq.
3009  */
3010 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
3011 {
3012         struct req_iterator iter;
3013         struct bio_vec bvec;
3014
3015         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3016                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3017 }
3018 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3019 #endif
3020
3021 /**
3022  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3023  * @q : the queue of the device being checked
3024  *
3025  * Description:
3026  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3027  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3028  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3029  *
3030  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3031  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3032  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3033  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3034  *    on burst I/O load.
3035  *
3036  * Return:
3037  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3038  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3039  */
3040 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3041 {
3042         if (q->lld_busy_fn)
3043                 return q->lld_busy_fn(q);
3044
3045         return 0;
3046 }
3047 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3048
3049 /**
3050  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3051  * @rq: the clone request to be cleaned up
3052  *
3053  * Description:
3054  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3055  */
3056 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3057 {
3058         struct bio *bio;
3059
3060         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3061                 rq->bio = bio->bi_next;
3062
3063                 bio_put(bio);
3064         }
3065 }
3066 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3067
3068 /*
3069  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3070  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3071  */
3072 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3073 {
3074         dst->cpu = src->cpu;
3075         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3076         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3077         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3078         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3079         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3080         dst->ioprio = src->ioprio;
3081         dst->extra_len = src->extra_len;
3082 }
3083
3084 /**
3085  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3086  * @rq: the request to be setup
3087  * @rq_src: original request to be cloned
3088  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3089  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3090  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3091  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3092  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3093  *
3094  * Description:
3095  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3096  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3097  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3098  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3099  *     and the cloned bios just point same pages.
3100  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3101  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3102  */
3103 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3104                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3105                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3106                       void *data)
3107 {
3108         struct bio *bio, *bio_src;
3109
3110         if (!bs)
3111                 bs = fs_bio_set;
3112
3113         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3114                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3115                 if (!bio)
3116                         goto free_and_out;
3117
3118                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3119                         goto free_and_out;
3120
3121                 if (rq->bio) {
3122                         rq->biotail->bi_next = bio;
3123                         rq->biotail = bio;
3124                 } else
3125                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3126         }
3127
3128         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3129
3130         return 0;
3131
3132 free_and_out:
3133         if (bio)
3134                 bio_put(bio);
3135         blk_rq_unprep_clone(rq);
3136
3137         return -ENOMEM;
3138 }
3139 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3140
3141 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3142 {
3143         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3144 }
3145 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3146
3147 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3148                                   unsigned long delay)
3149 {
3150         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3151 }
3152 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3153
3154 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3155                                      unsigned long delay)
3156 {
3157         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3158 }
3159 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3160
3161 /**
3162  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3163  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3164  *
3165  * Description:
3166  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3167  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3168  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3169  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3170  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3171  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3172  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3173  *   this kind of deadlock.
3174  */
3175 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3176 {
3177         struct task_struct *tsk = current;
3178
3179         /*
3180          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3181          */
3182         if (tsk->plug)
3183                 return;
3184
3185         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3186         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3187         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3188         /*
3189          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3190          * preempt will imply a full memory barrier
3191          */
3192         tsk->plug = plug;
3193 }
3194 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3195
3196 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3197 {
3198         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3199         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3200
3201         return !(rqa->q < rqb->q ||
3202                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3203 }
3204
3205 /*
3206  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3207  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3208  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3209  * plugger did not intend it.
3210  */
3211 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3212                             bool from_schedule)
3213         __releases(q->queue_lock)
3214 {
3215         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3216
3217         if (from_schedule)
3218                 blk_run_queue_async(q);
3219         else
3220                 __blk_run_queue(q);
3221         spin_unlock(q->queue_lock);
3222 }
3223
3224 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3225 {
3226         LIST_HEAD(callbacks);
3227
3228         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3229                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3230
3231                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3232                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3233                                                           struct blk_plug_cb,
3234                                                           list);
3235                         list_del(&cb->list);
3236                         cb->callback(cb, from_schedule);
3237                 }
3238         }
3239 }
3240
3241 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3242                                       int size)
3243 {
3244         struct blk_plug *plug = current->plug;
3245         struct blk_plug_cb *cb;
3246
3247         if (!plug)
3248                 return NULL;
3249
3250         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3251                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3252                         return cb;
3253
3254         /* Not currently on the callback list */
3255         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3256         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3257         if (cb) {
3258                 cb->data = data;
3259                 cb->callback = unplug;
3260                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3261         }
3262         return cb;
3263 }
3264 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3265
3266 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3267 {
3268         struct request_queue *q;
3269         unsigned long flags;
3270         struct request *rq;
3271         LIST_HEAD(list);
3272         unsigned int depth;
3273
3274         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3275
3276         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3277                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3278
3279         if (list_empty(&plug->list))
3280                 return;
3281
3282         list_splice_init(&plug->list, &list);
3283
3284         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3285
3286         q = NULL;
3287         depth = 0;
3288
3289         /*
3290          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3291          * queue lock we have to take.
3292          */
3293         local_irq_save(flags);
3294         while (!list_empty(&list)) {
3295                 rq = list_entry_rq(list.next);
3296                 list_del_init(&rq->queuelist);
3297                 BUG_ON(!rq->q);
3298                 if (rq->q != q) {
3299                         /*
3300                          * This drops the queue lock
3301                          */
3302                         if (q)
3303                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3304                         q = rq->q;
3305                         depth = 0;
3306                         spin_lock(q->queue_lock);
3307                 }
3308
3309                 /*
3310                  * Short-circuit if @q is dead
3311                  */
3312                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3313                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3314                         continue;
3315                 }
3316
3317                 /*
3318                  * rq is already accounted, so use raw insert
3319                  */
3320                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3321                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3322                 else
3323                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3324
3325                 depth++;
3326         }
3327
3328         /*
3329          * This drops the queue lock
3330          */
3331         if (q)
3332                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3333
3334         local_irq_restore(flags);
3335 }
3336
3337 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3338 {
3339         if (plug != current->plug)
3340                 return;
3341         blk_flush_plug_list(plug, false);
3342
3343         current->plug = NULL;
3344 }
3345 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3346
3347 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3348 {
3349         struct blk_plug *plug;
3350         long state;
3351
3352         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3353             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3354                 return false;
3355
3356         plug = current->plug;
3357         if (plug)
3358                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3359
3360         state = current->state;
3361         while (!need_resched()) {
3362                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3363                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3364                 int ret;
3365
3366                 hctx->poll_invoked++;
3367
3368                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3369                 if (ret > 0) {
3370                         hctx->poll_success++;
3371                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3372                         return true;
3373                 }
3374
3375                 if (signal_pending_state(state, current))
3376                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3377
3378                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3379                         return true;
3380                 if (ret < 0)
3381                         break;
3382                 cpu_relax();
3383         }
3384
3385         return false;
3386 }
3387
3388 #ifdef CONFIG_PM
3389 /**
3390  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3391  * @q: the queue of the device
3392  * @dev: the device the queue belongs to
3393  *
3394  * Description:
3395  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3396  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3397  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3398  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3399  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3400  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3401  *
3402  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3403  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3404  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3405  *    not need to touch other autosuspend settings.
3406  *
3407  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3408  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3409  */
3410 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3411 {
3412         q->dev = dev;
3413         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3414         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3415         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3416 }
3417 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3418
3419 /**
3420  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3421  * @q: the queue of the device
3422  *
3423  * Description:
3424  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3425  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3426  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3427  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3428  *    proceed to suspend the device.
3429  *
3430  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3431  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3432  *
3433  *    This function should be called near the start of the device's
3434  *    runtime_suspend callback.
3435  *
3436  * Return:
3437  *    0         - OK to runtime suspend the device
3438  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3439  */
3440 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3441 {
3442         int ret = 0;
3443
3444         if (!q->dev)
3445                 return ret;
3446
3447         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3448         if (q->nr_pending) {
3449                 ret = -EBUSY;
3450                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3451         } else {
3452                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3453         }
3454         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3455         return ret;
3456 }
3457 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3458
3459 /**
3460  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3461  * @q: the queue of the device
3462  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3463  *
3464  * Description:
3465  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3466  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3467  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3468  *
3469  *    This function should be called near the end of the device's
3470  *    runtime_suspend callback.
3471  */
3472 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3473 {
3474         if (!q->dev)
3475                 return;
3476
3477         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3478         if (!err) {
3479                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3480         } else {
3481                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3482                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3483         }
3484         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3485 }
3486 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3487
3488 /**
3489  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3490  * @q: the queue of the device
3491  *
3492  * Description:
3493  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3494  *    runtime resume of the device.
3495  *
3496  *    This function should be called near the start of the device's
3497  *    runtime_resume callback.
3498  */
3499 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3500 {
3501         if (!q->dev)
3502                 return;
3503
3504         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3505         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3506         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3507 }
3508 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3509
3510 /**
3511  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3512  * @q: the queue of the device
3513  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3514  *
3515  * Description:
3516  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3517  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3518  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3519  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3520  *
3521  *    This function should be called near the end of the device's
3522  *    runtime_resume callback.
3523  */
3524 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3525 {
3526         if (!q->dev)
3527                 return;
3528
3529         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3530         if (!err) {
3531                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3532                 __blk_run_queue(q);
3533                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3534                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3535         } else {
3536                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3537         }
3538         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3539 }
3540 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3541 #endif
3542
3543 int __init blk_dev_init(void)
3544 {
3545         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3546                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3547
3548         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3549         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3550                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3551         if (!kblockd_workqueue)
3552                 panic("Failed to create kblockd\n");
3553
3554         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3555                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3556
3557         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3558                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3559
3560         return 0;
3561 }