OSDN Git Service

partitions/aix: append null character to print data from disk
[android-x86/kernel.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/highmem.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/completion.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/list_sort.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/ratelimit.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/blk-cgroup.h>
36
37 #define CREATE_TRACE_POINTS
38 #include <trace/events/block.h>
39
40 #include "blk.h"
41 #include "blk-mq.h"
42
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
44 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
45 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
46 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
47 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
48
49 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
50
51 /*
52  * For the allocated request tables
53  */
54 struct kmem_cache *request_cachep;
55
56 /*
57  * For queue allocation
58  */
59 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
60
61 /*
62  * Controlling structure to kblockd
63  */
64 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
65
66 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
67 {
68 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
69         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
70 #else
71         /*
72          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
73          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
74          */
75         if (rl == &rl->q->root_rl)
76                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
77 #endif
78 }
79
80 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
81 {
82 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
83         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
84 #else
85         /* see blk_clear_congested() */
86         if (rl == &rl->q->root_rl)
87                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
88 #endif
89 }
90
91 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
92 {
93         int nr;
94
95         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
96         if (nr > q->nr_requests)
97                 nr = q->nr_requests;
98         q->nr_congestion_on = nr;
99
100         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
101         if (nr < 1)
102                 nr = 1;
103         q->nr_congestion_off = nr;
104 }
105
106 /**
107  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
108  * @bdev:       device
109  *
110  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
111  * backing_dev_info.  This function can only be called if @bdev is opened
112  * and the return value is never NULL.
113  */
114 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
115 {
116         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
117
118         return &q->backing_dev_info;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
121
122 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
123 {
124         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
125
126         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
127         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
128         rq->cpu = -1;
129         rq->q = q;
130         rq->__sector = (sector_t) -1;
131         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
132         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
133         rq->cmd = rq->__cmd;
134         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
135         rq->tag = -1;
136         rq->start_time = jiffies;
137         set_start_time_ns(rq);
138         rq->part = NULL;
139 }
140 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
141
142 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
143                           unsigned int nbytes, int error)
144 {
145         if (error)
146                 bio->bi_error = error;
147
148         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
149                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
150
151         bio_advance(bio, nbytes);
152
153         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
154         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
155                 bio_endio(bio);
156 }
157
158 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
159 {
160         int bit;
161
162         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
163                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
164                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
165
166         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
167                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
168                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
169         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
170                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
171
172         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
173                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
174                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
175                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
176                 printk("\n");
177         }
178 }
179 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
180
181 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
182 {
183         struct request_queue *q;
184
185         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
186         spin_lock_irq(q->queue_lock);
187         __blk_run_queue(q);
188         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
189 }
190
191 /**
192  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
193  * @q:          The &struct request_queue in question
194  * @msecs:      Delay in msecs
195  *
196  * Description:
197  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
198  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
199  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
200  */
201 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
202 {
203         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
204                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
205                                    msecs_to_jiffies(msecs));
206 }
207 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
208
209 /**
210  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
211  * @q:    The &struct request_queue in question
212  *
213  * Description:
214  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
215  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
216  *   context.
217  **/
218 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
219 {
220         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
221         blk_run_queue_async(q);
222 }
223 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
224
225 /**
226  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
227  * @q:    The &struct request_queue in question
228  *
229  * Description:
230  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
231  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
232  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
233  **/
234 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
235 {
236         WARN_ON(!in_interrupt() && !irqs_disabled());
237
238         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
239         __blk_run_queue(q);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
242
243 /**
244  * blk_stop_queue - stop a queue
245  * @q:    The &struct request_queue in question
246  *
247  * Description:
248  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
249  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
250  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
251  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
252  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
253  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
254  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
255  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
256  **/
257 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
258 {
259         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
260         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
263
264 /**
265  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
266  * @q: the queue
267  *
268  * Description:
269  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
270  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
271  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
272  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
273  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
274  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
275  *     this function.
276  *
277  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
278  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
279  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
280  *
281  */
282 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
283 {
284         del_timer_sync(&q->timeout);
285         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
286
287         if (q->mq_ops) {
288                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
289                 int i;
290
291                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
292                         cancel_work_sync(&hctx->run_work);
293                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
294                 }
295         } else {
296                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
297         }
298 }
299 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
300
301 /**
302  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
303  * @q:  The queue to run
304  *
305  * Description:
306  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
307  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
308  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
309  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
310  *    disabled. See also @blk_run_queue.
311  */
312 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
313 {
314         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
315                 return;
316
317         /*
318          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
319          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
320          * running such a request function concurrently. Keep track of the
321          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
322          * can wait until all these request_fn calls have finished.
323          */
324         q->request_fn_active++;
325         q->request_fn(q);
326         q->request_fn_active--;
327 }
328 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
329
330 /**
331  * __blk_run_queue - run a single device queue
332  * @q:  The queue to run
333  *
334  * Description:
335  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
336  *    held and interrupts disabled.
337  */
338 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
339 {
340         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
341                 return;
342
343         __blk_run_queue_uncond(q);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
346
347 /**
348  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
349  * @q:  The queue to run
350  *
351  * Description:
352  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
353  *    of us. The caller must hold the queue lock.
354  */
355 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
356 {
357         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
358                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
359 }
360 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
361
362 /**
363  * blk_run_queue - run a single device queue
364  * @q: The queue to run
365  *
366  * Description:
367  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
368  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
369  */
370 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
371 {
372         unsigned long flags;
373
374         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
375         __blk_run_queue(q);
376         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
377 }
378 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
379
380 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
381 {
382         kobject_put(&q->kobj);
383 }
384 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
385
386 /**
387  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
388  * @q: queue to drain
389  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
390  *
391  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
392  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
393  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
394  */
395 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
396         __releases(q->queue_lock)
397         __acquires(q->queue_lock)
398 {
399         int i;
400
401         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
402
403         while (true) {
404                 bool drain = false;
405
406                 /*
407                  * The caller might be trying to drain @q before its
408                  * elevator is initialized.
409                  */
410                 if (q->elevator)
411                         elv_drain_elevator(q);
412
413                 blkcg_drain_queue(q);
414
415                 /*
416                  * This function might be called on a queue which failed
417                  * driver init after queue creation or is not yet fully
418                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
419                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
420                  * something on it and @q has request_fn set.
421                  */
422                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
423                         __blk_run_queue(q);
424
425                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
426                 drain |= q->request_fn_active;
427
428                 /*
429                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
430                  * multiple places and there's no single counter which can
431                  * be drained.  Check all the queues and counters.
432                  */
433                 if (drain_all) {
434                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
435                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
436                         for (i = 0; i < 2; i++) {
437                                 drain |= q->nr_rqs[i];
438                                 drain |= q->in_flight[i];
439                                 if (fq)
440                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
441                         }
442                 }
443
444                 if (!drain)
445                         break;
446
447                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
448
449                 msleep(10);
450
451                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
452         }
453
454         /*
455          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
456          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
457          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
458          */
459         if (q->request_fn) {
460                 struct request_list *rl;
461
462                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
463                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
464                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
465         }
466 }
467
468 /**
469  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
470  * @q: queue of interest
471  *
472  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
473  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
474  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
475  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
476  * inside queue or RCU read lock.
477  */
478 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
479 {
480         spin_lock_irq(q->queue_lock);
481         q->bypass_depth++;
482         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
483         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
484
485         /*
486          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
487          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
488          * can happen many times during boot.
489          */
490         if (blk_queue_init_done(q)) {
491                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
492                 __blk_drain_queue(q, false);
493                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
494
495                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
496                 synchronize_rcu();
497         }
498 }
499 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
500
501 /**
502  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
503  * @q: queue of interest
504  *
505  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
506  */
507 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
508 {
509         spin_lock_irq(q->queue_lock);
510         if (!--q->bypass_depth)
511                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
512         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
513         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
514 }
515 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
516
517 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
518 {
519         spin_lock_irq(q->queue_lock);
520         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
521         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
522
523         if (q->mq_ops)
524                 blk_mq_wake_waiters(q);
525         else {
526                 struct request_list *rl;
527
528                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
529                         if (rl->rq_pool) {
530                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
531                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
532                         }
533                 }
534         }
535 }
536 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
537
538 /**
539  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
540  * @q: request queue to shutdown
541  *
542  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
543  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
544  */
545 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
546 {
547         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
548
549         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
550         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
551         blk_set_queue_dying(q);
552         spin_lock_irq(lock);
553
554         /*
555          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
556          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
557          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
558          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
559          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
560          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
561          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
562          */
563         q->bypass_depth++;
564         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
565
566         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
567         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
568         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
569         spin_unlock_irq(lock);
570         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
571
572         /*
573          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
574          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
575          */
576         blk_freeze_queue(q);
577         spin_lock_irq(lock);
578         if (!q->mq_ops)
579                 __blk_drain_queue(q, true);
580         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
581         spin_unlock_irq(lock);
582
583         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
584         blk_flush_integrity();
585
586         /* @q won't process any more request, flush async actions */
587         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
588         blk_sync_queue(q);
589
590         if (q->mq_ops)
591                 blk_mq_free_queue(q);
592         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
593
594         spin_lock_irq(lock);
595         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
596                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
597         spin_unlock_irq(lock);
598
599         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
600
601         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
602         blk_put_queue(q);
603 }
604 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
605
606 /* Allocate memory local to the request queue */
607 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
608 {
609         int nid = (int)(long)data;
610         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
611 }
612
613 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
614 {
615         kmem_cache_free(request_cachep, element);
616 }
617
618 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
619                 gfp_t gfp_mask)
620 {
621         if (unlikely(rl->rq_pool))
622                 return 0;
623
624         rl->q = q;
625         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
626         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
627         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
628         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
629
630         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
631                                           free_request_struct,
632                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
633                                           q->node);
634         if (!rl->rq_pool)
635                 return -ENOMEM;
636
637         return 0;
638 }
639
640 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
641 {
642         if (rl->rq_pool)
643                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
644 }
645
646 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
647 {
648         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
649 }
650 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
651
652 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
653 {
654         while (true) {
655
656                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
657                         return 0;
658
659                 if (nowait)
660                         return -EBUSY;
661
662                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
663                            !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
664                            blk_queue_dying(q));
665                 if (blk_queue_dying(q))
666                         return -ENODEV;
667         }
668 }
669
670 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
671 {
672         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
673 }
674
675 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
676 {
677         struct request_queue *q =
678                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
679
680         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
681 }
682
683 static void blk_rq_timed_out_timer(unsigned long data)
684 {
685         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
686
687         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
688 }
689
690 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
691 {
692         struct request_queue *q;
693         int err;
694
695         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
696                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
697         if (!q)
698                 return NULL;
699
700         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
701         if (q->id < 0)
702                 goto fail_q;
703
704         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
705         if (!q->bio_split)
706                 goto fail_id;
707
708         q->backing_dev_info.ra_pages =
709                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
710         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
711         q->backing_dev_info.name = "block";
712         q->node = node_id;
713
714         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
715         if (err)
716                 goto fail_split;
717
718         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
719                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
720         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
721         INIT_WORK(&q->timeout_work, NULL);
722         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
723         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
724         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
725 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
726         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
727 #endif
728         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
729
730         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
731
732         mutex_init(&q->sysfs_lock);
733         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
734
735         /*
736          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
737          * override it later if need be.
738          */
739         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
740
741         /*
742          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
743          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
744          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
745          * registered by blk_register_queue().
746          */
747         q->bypass_depth = 1;
748         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
749
750         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
751
752         /*
753          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
754          * See blk_register_queue() for details.
755          */
756         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
757                                 blk_queue_usage_counter_release,
758                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
759                 goto fail_bdi;
760
761         if (blkcg_init_queue(q))
762                 goto fail_ref;
763
764         return q;
765
766 fail_ref:
767         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
768 fail_bdi:
769         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
770 fail_split:
771         bioset_free(q->bio_split);
772 fail_id:
773         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
774 fail_q:
775         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
776         return NULL;
777 }
778 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
779
780 /**
781  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
782  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
783  *        placed on the queue.
784  * @lock: Request queue spin lock
785  *
786  * Description:
787  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
788  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
789  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
790  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
791  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
792  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
793  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
794  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
795  *
796  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
797  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
798  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
799  *    get dealt with eventually.
800  *
801  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
802  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
803  *    disabling is needed for it.
804  *
805  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
806  *    it didn't succeed.
807  *
808  * Note:
809  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
810  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
811  **/
812
813 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
814 {
815         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
816 }
817 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
818
819 struct request_queue *
820 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
821 {
822         struct request_queue *uninit_q, *q;
823
824         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
825         if (!uninit_q)
826                 return NULL;
827
828         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
829         if (!q)
830                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
831
832         return q;
833 }
834 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
835
836 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
837
838 struct request_queue *
839 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
840                          spinlock_t *lock)
841 {
842         if (!q)
843                 return NULL;
844
845         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
846         if (!q->fq)
847                 return NULL;
848
849         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
850                 goto fail;
851
852         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
853         q->request_fn           = rfn;
854         q->prep_rq_fn           = NULL;
855         q->unprep_rq_fn         = NULL;
856         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
857
858         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
859         if (lock)
860                 q->queue_lock           = lock;
861
862         /*
863          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
864          */
865         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
866
867         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
868
869         /* Protect q->elevator from elevator_change */
870         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
871
872         /* init elevator */
873         if (elevator_init(q, NULL)) {
874                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
875                 goto fail;
876         }
877
878         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
879
880         return q;
881
882 fail:
883         blk_free_flush_queue(q->fq);
884         return NULL;
885 }
886 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
887
888 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
889 {
890         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
891                 __blk_get_queue(q);
892                 return true;
893         }
894
895         return false;
896 }
897 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
898
899 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
900 {
901         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
902                 elv_put_request(rl->q, rq);
903                 if (rq->elv.icq)
904                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
905         }
906
907         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
908 }
909
910 /*
911  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
912  * should be given priority access to a request.
913  */
914 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
915 {
916         if (!ioc)
917                 return 0;
918
919         /*
920          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
921          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
922          * lose wakeups.
923          */
924         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
925                 (ioc->nr_batch_requests > 0
926                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
927 }
928
929 /*
930  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
931  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
932  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
933  * a nice run.
934  */
935 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
936 {
937         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
938                 return;
939
940         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
941         ioc->last_waited = jiffies;
942 }
943
944 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
945 {
946         struct request_queue *q = rl->q;
947
948         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
949                 blk_clear_congested(rl, sync);
950
951         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
952                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
953                         wake_up(&rl->wait[sync]);
954
955                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
961  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
962  */
963 static void freed_request(struct request_list *rl, int op, unsigned int flags)
964 {
965         struct request_queue *q = rl->q;
966         int sync = rw_is_sync(op, flags);
967
968         q->nr_rqs[sync]--;
969         rl->count[sync]--;
970         if (flags & REQ_ELVPRIV)
971                 q->nr_rqs_elvpriv--;
972
973         __freed_request(rl, sync);
974
975         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
976                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
977 }
978
979 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
980 {
981         struct request_list *rl;
982         int on_thresh, off_thresh;
983
984         spin_lock_irq(q->queue_lock);
985         q->nr_requests = nr;
986         blk_queue_congestion_threshold(q);
987         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
988         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
989
990         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
991                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
992                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
993                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
994                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
995
996                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
997                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
998                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
999                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1000
1001                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1002                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1003                 } else {
1004                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1005                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1006                 }
1007
1008                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1009                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1010                 } else {
1011                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1012                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1013                 }
1014         }
1015
1016         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1022  * request associated with @bio.
1023  */
1024 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1025 {
1026         if (!bio)
1027                 return true;
1028
1029         /*
1030          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1031          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1032          */
1033         if (bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
1034                 return false;
1035
1036         return true;
1037 }
1038
1039 /**
1040  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1041  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1042  *
1043  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1044  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1045  */
1046 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1047 {
1048 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1049         if (bio && bio->bi_ioc)
1050                 return bio->bi_ioc;
1051 #endif
1052         return current->io_context;
1053 }
1054
1055 /**
1056  * __get_request - get a free request
1057  * @rl: request list to allocate from
1058  * @op: REQ_OP_READ/REQ_OP_WRITE
1059  * @op_flags: rq_flag_bits
1060  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1061  * @gfp_mask: allocation mask
1062  *
1063  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1064  * pressure or if @q is dead.
1065  *
1066  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1067  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1068  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1069  */
1070 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int op,
1071                                      int op_flags, struct bio *bio,
1072                                      gfp_t gfp_mask)
1073 {
1074         struct request_queue *q = rl->q;
1075         struct request *rq;
1076         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1077         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1078         struct io_cq *icq = NULL;
1079         const bool is_sync = rw_is_sync(op, op_flags) != 0;
1080         int may_queue;
1081
1082         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1083                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1084
1085         may_queue = elv_may_queue(q, op, op_flags);
1086         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1087                 goto rq_starved;
1088
1089         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1090                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1091                         /*
1092                          * The queue will fill after this allocation, so set
1093                          * it as full, and mark this process as "batching".
1094                          * This process will be allowed to complete a batch of
1095                          * requests, others will be blocked.
1096                          */
1097                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1098                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1099                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1100                         } else {
1101                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1102                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1103                                         /*
1104                                          * The queue is full and the allocating
1105                                          * process is not a "batcher", and not
1106                                          * exempted by the IO scheduler
1107                                          */
1108                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1109                                 }
1110                         }
1111                 }
1112                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1113         }
1114
1115         /*
1116          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1117          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1118          * allocated with any setting of ->nr_requests
1119          */
1120         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1121                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1122
1123         q->nr_rqs[is_sync]++;
1124         rl->count[is_sync]++;
1125         rl->starved[is_sync] = 0;
1126
1127         /*
1128          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1129          * so, mark @op_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1130          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1131          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1132          * makes creating new ones safe.
1133          *
1134          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1135          * it will be created after releasing queue_lock.
1136          */
1137         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1138                 op_flags |= REQ_ELVPRIV;
1139                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1140                 if (et->icq_cache && ioc)
1141                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1142         }
1143
1144         if (blk_queue_io_stat(q))
1145                 op_flags |= REQ_IO_STAT;
1146         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1147
1148         /* allocate and init request */
1149         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1150         if (!rq)
1151                 goto fail_alloc;
1152
1153         blk_rq_init(q, rq);
1154         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1155         req_set_op_attrs(rq, op, op_flags | REQ_ALLOCED);
1156
1157         /* init elvpriv */
1158         if (op_flags & REQ_ELVPRIV) {
1159                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1160                         if (ioc)
1161                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1162                         if (!icq)
1163                                 goto fail_elvpriv;
1164                 }
1165
1166                 rq->elv.icq = icq;
1167                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1168                         goto fail_elvpriv;
1169
1170                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1171                 if (icq)
1172                         get_io_context(icq->ioc);
1173         }
1174 out:
1175         /*
1176          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1177          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1178          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1179          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1180          */
1181         if (ioc_batching(q, ioc))
1182                 ioc->nr_batch_requests--;
1183
1184         trace_block_getrq(q, bio, op);
1185         return rq;
1186
1187 fail_elvpriv:
1188         /*
1189          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1190          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1191          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1192          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1193          */
1194         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1195                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1196
1197         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1198         rq->elv.icq = NULL;
1199
1200         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1201         q->nr_rqs_elvpriv--;
1202         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1203         goto out;
1204
1205 fail_alloc:
1206         /*
1207          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1208          * might have messed up.
1209          *
1210          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1211          * queue, but this is pretty rare.
1212          */
1213         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1214         freed_request(rl, op, op_flags);
1215
1216         /*
1217          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1218          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1219          * freeing of a request in the other direction will notice
1220          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1221          * READ and WRITE
1222          */
1223 rq_starved:
1224         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1225                 rl->starved[is_sync] = 1;
1226         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1227 }
1228
1229 /**
1230  * get_request - get a free request
1231  * @q: request_queue to allocate request from
1232  * @op: REQ_OP_READ/REQ_OP_WRITE
1233  * @op_flags: rq_flag_bits
1234  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1235  * @gfp_mask: allocation mask
1236  *
1237  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1238  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1239  *
1240  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1241  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1242  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1243  */
1244 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int op,
1245                                    int op_flags, struct bio *bio,
1246                                    gfp_t gfp_mask)
1247 {
1248         const bool is_sync = rw_is_sync(op, op_flags) != 0;
1249         DEFINE_WAIT(wait);
1250         struct request_list *rl;
1251         struct request *rq;
1252
1253         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1254 retry:
1255         rq = __get_request(rl, op, op_flags, bio, gfp_mask);
1256         if (!IS_ERR(rq))
1257                 return rq;
1258
1259         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1260                 blk_put_rl(rl);
1261                 return rq;
1262         }
1263
1264         /* wait on @rl and retry */
1265         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1266                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1267
1268         trace_block_sleeprq(q, bio, op);
1269
1270         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1271         io_schedule();
1272
1273         /*
1274          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1275          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1276          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1277          */
1278         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1279
1280         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1281         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1282
1283         goto retry;
1284 }
1285
1286 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1287                 gfp_t gfp_mask)
1288 {
1289         struct request *rq;
1290
1291         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1292
1293         /* create ioc upfront */
1294         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1295
1296         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1297         rq = get_request(q, rw, 0, NULL, gfp_mask);
1298         if (IS_ERR(rq)) {
1299                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1300                 return rq;
1301         }
1302
1303         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1304         rq->__data_len = 0;
1305         rq->__sector = (sector_t) -1;
1306         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1307         return rq;
1308 }
1309
1310 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1311 {
1312         if (q->mq_ops)
1313                 return blk_mq_alloc_request(q, rw,
1314                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1315                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1316         else
1317                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1318 }
1319 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1320
1321 /**
1322  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1323  * @rq:         request to be initialized
1324  *
1325  */
1326 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1327 {
1328         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1329         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1332
1333 /**
1334  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1335  * @q:          request queue where request should be inserted
1336  * @rq:         request to be inserted
1337  *
1338  * Description:
1339  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1340  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1341  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1342  */
1343 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1344 {
1345         blk_delete_timer(rq);
1346         blk_clear_rq_complete(rq);
1347         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1348
1349         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1350                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1351
1352         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1353
1354         elv_requeue_request(q, rq);
1355 }
1356 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1357
1358 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1359                              int where)
1360 {
1361         blk_account_io_start(rq, true);
1362         __elv_add_request(q, rq, where);
1363 }
1364
1365 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1366                                     unsigned long now)
1367 {
1368         int inflight;
1369
1370         if (now == part->stamp)
1371                 return;
1372
1373         inflight = part_in_flight(part);
1374         if (inflight) {
1375                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1376                                 inflight * (now - part->stamp));
1377                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1378         }
1379         part->stamp = now;
1380 }
1381
1382 /**
1383  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1384  * @cpu: cpu number for stats access
1385  * @part: target partition
1386  *
1387  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1388  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1389  * time it has been in this state for.
1390  *
1391  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1392  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1393  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1394  * function to do a round-off before returning the results when reading
1395  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1396  * the current jiffies and restarts the counters again.
1397  */
1398 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1399 {
1400         unsigned long now = jiffies;
1401
1402         if (part->partno)
1403                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1404         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1405 }
1406 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1407
1408 #ifdef CONFIG_PM
1409 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1410 {
1411         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1412                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1413 }
1414 #else
1415 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1416 #endif
1417
1418 /*
1419  * queue lock must be held
1420  */
1421 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1422 {
1423         if (unlikely(!q))
1424                 return;
1425
1426         if (q->mq_ops) {
1427                 blk_mq_free_request(req);
1428                 return;
1429         }
1430
1431         blk_pm_put_request(req);
1432
1433         elv_completed_request(q, req);
1434
1435         /* this is a bio leak */
1436         WARN_ON(req->bio != NULL);
1437
1438         /*
1439          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1440          * it didn't come out of our reserved rq pools
1441          */
1442         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1443                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1444                 int op = req_op(req);
1445                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1446
1447                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1448                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1449
1450                 blk_free_request(rl, req);
1451                 freed_request(rl, op, flags);
1452                 blk_put_rl(rl);
1453         }
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1456
1457 void blk_put_request(struct request *req)
1458 {
1459         struct request_queue *q = req->q;
1460
1461         if (q->mq_ops)
1462                 blk_mq_free_request(req);
1463         else {
1464                 unsigned long flags;
1465
1466                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1467                 __blk_put_request(q, req);
1468                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1469         }
1470 }
1471 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1472
1473 /**
1474  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1475  * @rq: request to update
1476  * @page: page backing the payload
1477  * @offset: offset in page
1478  * @len: length of the payload.
1479  *
1480  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1481  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1482  * itself.
1483  *
1484  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1485  * discard requests should ever use it.
1486  */
1487 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1488                 int offset, unsigned int len)
1489 {
1490         struct bio *bio = rq->bio;
1491
1492         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1493         bio->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1494         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1495
1496         bio->bi_iter.bi_size = len;
1497         bio->bi_vcnt = 1;
1498         bio->bi_phys_segments = 1;
1499
1500         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1501         rq->nr_phys_segments = 1;
1502 }
1503 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1504
1505 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1506                             struct bio *bio)
1507 {
1508         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1509
1510         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1511                 return false;
1512
1513         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1514
1515         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1516                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1517
1518         req->biotail->bi_next = bio;
1519         req->biotail = bio;
1520         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1521         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1522
1523         blk_account_io_start(req, false);
1524         return true;
1525 }
1526
1527 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1528                              struct bio *bio)
1529 {
1530         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1531
1532         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1533                 return false;
1534
1535         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1536
1537         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1538                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1539
1540         bio->bi_next = req->bio;
1541         req->bio = bio;
1542
1543         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1544         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1545         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1546
1547         blk_account_io_start(req, false);
1548         return true;
1549 }
1550
1551 /**
1552  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1553  * @q: request_queue new bio is being queued at
1554  * @bio: new bio being queued
1555  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1556  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1557  * another request associated with @q is found on the plug list
1558  * (optional, may be %NULL)
1559  *
1560  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1561  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1562  * otherwise %false.
1563  *
1564  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1565  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1566  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1567  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1568  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1569  * merging parameters without querying the elevator.
1570  *
1571  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1572  */
1573 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1574                             unsigned int *request_count,
1575                             struct request **same_queue_rq)
1576 {
1577         struct blk_plug *plug;
1578         struct request *rq;
1579         bool ret = false;
1580         struct list_head *plug_list;
1581
1582         plug = current->plug;
1583         if (!plug)
1584                 goto out;
1585         *request_count = 0;
1586
1587         if (q->mq_ops)
1588                 plug_list = &plug->mq_list;
1589         else
1590                 plug_list = &plug->list;
1591
1592         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1593                 int el_ret;
1594
1595                 if (rq->q == q) {
1596                         (*request_count)++;
1597                         /*
1598                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1599                          * rq in the same queue, there should be only one such
1600                          * rq in a queue
1601                          **/
1602                         if (same_queue_rq)
1603                                 *same_queue_rq = rq;
1604                 }
1605
1606                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1607                         continue;
1608
1609                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1610                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1611                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1612                         if (ret)
1613                                 break;
1614                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1615                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1616                         if (ret)
1617                                 break;
1618                 }
1619         }
1620 out:
1621         return ret;
1622 }
1623
1624 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1625 {
1626         struct blk_plug *plug;
1627         struct request *rq;
1628         struct list_head *plug_list;
1629         unsigned int ret = 0;
1630
1631         plug = current->plug;
1632         if (!plug)
1633                 goto out;
1634
1635         if (q->mq_ops)
1636                 plug_list = &plug->mq_list;
1637         else
1638                 plug_list = &plug->list;
1639
1640         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1641                 if (rq->q == q)
1642                         ret++;
1643         }
1644 out:
1645         return ret;
1646 }
1647
1648 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1649 {
1650         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1651
1652         req->cmd_flags |= bio->bi_opf & REQ_COMMON_MASK;
1653         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1654                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1655
1656         req->errors = 0;
1657         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1658         req->ioprio = bio_prio(bio);
1659         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1660 }
1661
1662 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1663 {
1664         const bool sync = !!(bio->bi_opf & REQ_SYNC);
1665         struct blk_plug *plug;
1666         int el_ret, rw_flags = 0, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1667         struct request *req;
1668         unsigned int request_count = 0;
1669
1670         /*
1671          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1672          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1673          * ISA dma in theory)
1674          */
1675         blk_queue_bounce(q, &bio);
1676
1677         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1678
1679         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1680                 bio->bi_error = -EIO;
1681                 bio_endio(bio);
1682                 return BLK_QC_T_NONE;
1683         }
1684
1685         if (bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA)) {
1686                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1687                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1688                 goto get_rq;
1689         }
1690
1691         /*
1692          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1693          * any locks.
1694          */
1695         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1696                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1697                         return BLK_QC_T_NONE;
1698         } else
1699                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1700
1701         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1702
1703         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1704         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1705                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1706                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1707                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1708                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1709                         goto out_unlock;
1710                 }
1711         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1712                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1713                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1714                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1715                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1716                         goto out_unlock;
1717                 }
1718         }
1719
1720 get_rq:
1721         /*
1722          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1723          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1724          * rq allocator and io schedulers.
1725          */
1726         if (sync)
1727                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1728
1729         /*
1730          * Add in META/PRIO flags, if set, before we get to the IO scheduler
1731          */
1732         rw_flags |= (bio->bi_opf & (REQ_META | REQ_PRIO));
1733
1734         /*
1735          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1736          * Returns with the queue unlocked.
1737          */
1738         req = get_request(q, bio_data_dir(bio), rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1739         if (IS_ERR(req)) {
1740                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1741                 bio_endio(bio);
1742                 goto out_unlock;
1743         }
1744
1745         /*
1746          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1747          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1748          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1749          * often, and the elevators are able to handle it.
1750          */
1751         init_request_from_bio(req, bio);
1752
1753         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1754                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1755
1756         plug = current->plug;
1757         if (plug) {
1758                 /*
1759                  * If this is the first request added after a plug, fire
1760                  * of a plug trace.
1761                  */
1762                 if (!request_count)
1763                         trace_block_plug(q);
1764                 else {
1765                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1766                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1767                                 trace_block_plug(q);
1768                         }
1769                 }
1770                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1771                 blk_account_io_start(req, true);
1772         } else {
1773                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1774                 add_acct_request(q, req, where);
1775                 __blk_run_queue(q);
1776 out_unlock:
1777                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1778         }
1779
1780         return BLK_QC_T_NONE;
1781 }
1782
1783 /*
1784  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1785  */
1786 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1787 {
1788         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1789
1790         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1791                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1792
1793                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1794                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1795
1796                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1797                                       bdev->bd_dev,
1798                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1799         }
1800 }
1801
1802 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1803 {
1804         char b[BDEVNAME_SIZE];
1805
1806         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1807         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1808                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1809                         bio->bi_opf,
1810                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1811                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1812 }
1813
1814 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1815
1816 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1817
1818 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1819 {
1820         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1821 }
1822 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1823
1824 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1825 {
1826         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1827 }
1828
1829 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1830 {
1831         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1832                                                 NULL, &fail_make_request);
1833
1834         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1835 }
1836
1837 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1838
1839 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1840
1841 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1842                                         unsigned int bytes)
1843 {
1844         return false;
1845 }
1846
1847 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1848
1849 /*
1850  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1851  */
1852 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1853 {
1854         sector_t maxsector;
1855
1856         if (!nr_sectors)
1857                 return 0;
1858
1859         /* Test device or partition size, when known. */
1860         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1861         if (maxsector) {
1862                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1863
1864                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1865                         /*
1866                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1867                          * without checking the size of the device, e.g., when
1868                          * mounting a device.
1869                          */
1870                         handle_bad_sector(bio);
1871                         return 1;
1872                 }
1873         }
1874
1875         return 0;
1876 }
1877
1878 static noinline_for_stack bool
1879 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1880 {
1881         struct request_queue *q;
1882         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1883         int err = -EIO;
1884         char b[BDEVNAME_SIZE];
1885         struct hd_struct *part;
1886
1887         might_sleep();
1888
1889         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1890                 goto end_io;
1891
1892         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1893         if (unlikely(!q)) {
1894                 printk(KERN_ERR
1895                        "generic_make_request: Trying to access "
1896                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1897                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1898                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1899                 goto end_io;
1900         }
1901
1902         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1903         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1904             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1905                                 bio->bi_iter.bi_size))
1906                 goto end_io;
1907
1908         /*
1909          * If this device has partitions, remap block n
1910          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1911          */
1912         blk_partition_remap(bio);
1913
1914         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1915                 goto end_io;
1916
1917         /*
1918          * Filter flush bio's early so that make_request based
1919          * drivers without flush support don't have to worry
1920          * about them.
1921          */
1922         if ((bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA)) &&
1923             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
1924                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
1925                 if (!nr_sectors) {
1926                         err = 0;
1927                         goto end_io;
1928                 }
1929         }
1930
1931         switch (bio_op(bio)) {
1932         case REQ_OP_DISCARD:
1933                 if (!blk_queue_discard(q))
1934                         goto not_supported;
1935                 break;
1936         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1937                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
1938                         goto not_supported;
1939                 break;
1940         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1941                 if (!bdev_write_same(bio->bi_bdev))
1942                         goto not_supported;
1943                 break;
1944         default:
1945                 break;
1946         }
1947
1948         /*
1949          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1950          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1951          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1952          * layer knows how to live with it.
1953          */
1954         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1955
1956         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1957                 return false;
1958
1959         trace_block_bio_queue(q, bio);
1960         return true;
1961
1962 not_supported:
1963         err = -EOPNOTSUPP;
1964 end_io:
1965         bio->bi_error = err;
1966         bio_endio(bio);
1967         return false;
1968 }
1969
1970 /**
1971  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1972  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1973  *
1974  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1975  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1976  * to be done.
1977  *
1978  * generic_make_request() does not return any status.  The
1979  * success/failure status of the request, along with notification of
1980  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1981  * function described (one day) else where.
1982  *
1983  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1984  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1985  * set to describe the device address, and the
1986  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1987  * completion notification should be signaled.
1988  *
1989  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1990  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1991  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1992  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1993  */
1994 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
1995 {
1996         /*
1997          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
1998          * make_request_fn.
1999          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2000          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2001          * yet.
2002          */
2003         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2004         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2005
2006         if (!generic_make_request_checks(bio))
2007                 goto out;
2008
2009         /*
2010          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2011          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2012          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2013          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2014          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2015          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2016          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2017          * should be added at the tail
2018          */
2019         if (current->bio_list) {
2020                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2021                 goto out;
2022         }
2023
2024         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2025          * explanation.
2026          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2027          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2028          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2029          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2030          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2031          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2032          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2033          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2034          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2035          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2036          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2037          */
2038         BUG_ON(bio->bi_next);
2039         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2040         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2041         do {
2042                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2043
2044                 if (likely(blk_queue_enter(q, false) == 0)) {
2045                         struct bio_list lower, same;
2046
2047                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2048                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2049                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2050                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2051
2052                         blk_queue_exit(q);
2053
2054                         /* sort new bios into those for a lower level
2055                          * and those for the same level
2056                          */
2057                         bio_list_init(&lower);
2058                         bio_list_init(&same);
2059                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2060                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2061                                         bio_list_add(&same, bio);
2062                                 else
2063                                         bio_list_add(&lower, bio);
2064                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2065                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2066                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2067                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2068                 } else {
2069                         bio_io_error(bio);
2070                 }
2071                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2072         } while (bio);
2073         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2074
2075 out:
2076         return ret;
2077 }
2078 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2079
2080 /**
2081  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2082  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2083  *
2084  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2085  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2086  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2087  *
2088  */
2089 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2090 {
2091         /*
2092          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2093          * go through the normal accounting stuff before submission.
2094          */
2095         if (bio_has_data(bio)) {
2096                 unsigned int count;
2097
2098                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2099                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2100                 else
2101                         count = bio_sectors(bio);
2102
2103                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2104                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2105                 } else {
2106                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2107                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2108                 }
2109
2110                 if (unlikely(block_dump)) {
2111                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2112                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2113                         current->comm, task_pid_nr(current),
2114                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2115                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2116                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2117                                 count);
2118                 }
2119         }
2120
2121         return generic_make_request(bio);
2122 }
2123 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2124
2125 /**
2126  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2127  *                              for new the queue limits
2128  * @q:  the queue
2129  * @rq: the request being checked
2130  *
2131  * Description:
2132  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2133  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2134  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2135  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2136  *    the insertion using this generic function.
2137  *
2138  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2139  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2140  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2141  */
2142 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2143                                       struct request *rq)
2144 {
2145         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2146                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2147                 return -EIO;
2148         }
2149
2150         /*
2151          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2152          * may differ from that of other stacking queues.
2153          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2154          * limitation.
2155          */
2156         blk_recalc_rq_segments(rq);
2157         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2158                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2159                 return -EIO;
2160         }
2161
2162         return 0;
2163 }
2164
2165 /**
2166  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2167  * @q:  the queue to submit the request
2168  * @rq: the request being queued
2169  */
2170 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2171 {
2172         unsigned long flags;
2173         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2174
2175         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2176                 return -EIO;
2177
2178         if (rq->rq_disk &&
2179             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2180                 return -EIO;
2181
2182         if (q->mq_ops) {
2183                 if (blk_queue_io_stat(q))
2184                         blk_account_io_start(rq, true);
2185                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, false);
2186                 return 0;
2187         }
2188
2189         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2190         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2191                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2192                 return -ENODEV;
2193         }
2194
2195         /*
2196          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2197          * because it will be linked to another request_queue
2198          */
2199         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2200
2201         if (rq->cmd_flags & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
2202                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2203
2204         add_acct_request(q, rq, where);
2205         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2206                 __blk_run_queue(q);
2207         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2208
2209         return 0;
2210 }
2211 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2212
2213 /**
2214  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2215  * @rq: request to examine
2216  *
2217  * Description:
2218  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2219  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2220  *     can be failed from the beginning of the request without
2221  *     crossing into area which need to be retried further.
2222  *
2223  * Return:
2224  *     The number of bytes to fail.
2225  *
2226  * Context:
2227  *     queue_lock must be held.
2228  */
2229 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2230 {
2231         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2232         unsigned int bytes = 0;
2233         struct bio *bio;
2234
2235         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2236                 return blk_rq_bytes(rq);
2237
2238         /*
2239          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2240          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2241          * which have all the failfast bits that the first one has -
2242          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2243          * one.
2244          */
2245         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2246                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2247                         break;
2248                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2249         }
2250
2251         /* this could lead to infinite loop */
2252         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2253         return bytes;
2254 }
2255 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2256
2257 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2258 {
2259         if (blk_do_io_stat(req)) {
2260                 const int rw = rq_data_dir(req);
2261                 struct hd_struct *part;
2262                 int cpu;
2263
2264                 cpu = part_stat_lock();
2265                 part = req->part;
2266                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2267                 part_stat_unlock();
2268         }
2269 }
2270
2271 void blk_account_io_done(struct request *req)
2272 {
2273         /*
2274          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2275          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2276          * containing request is enough.
2277          */
2278         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2279                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2280                 const int rw = rq_data_dir(req);
2281                 struct hd_struct *part;
2282                 int cpu;
2283
2284                 cpu = part_stat_lock();
2285                 part = req->part;
2286
2287                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2288                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2289                 part_round_stats(cpu, part);
2290                 part_dec_in_flight(part, rw);
2291
2292                 hd_struct_put(part);
2293                 part_stat_unlock();
2294         }
2295 }
2296
2297 #ifdef CONFIG_PM
2298 /*
2299  * Don't process normal requests when queue is suspended
2300  * or in the process of suspending/resuming
2301  */
2302 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2303                                            struct request *rq)
2304 {
2305         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2306             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2307                 return NULL;
2308         else
2309                 return rq;
2310 }
2311 #else
2312 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2313                                                   struct request *rq)
2314 {
2315         return rq;
2316 }
2317 #endif
2318
2319 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2320 {
2321         struct hd_struct *part;
2322         int rw = rq_data_dir(rq);
2323         int cpu;
2324
2325         if (!blk_do_io_stat(rq))
2326                 return;
2327
2328         cpu = part_stat_lock();
2329
2330         if (!new_io) {
2331                 part = rq->part;
2332                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2333         } else {
2334                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2335                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2336                         /*
2337                          * The partition is already being removed,
2338                          * the request will be accounted on the disk only
2339                          *
2340                          * We take a reference on disk->part0 although that
2341                          * partition will never be deleted, so we can treat
2342                          * it as any other partition.
2343                          */
2344                         part = &rq->rq_disk->part0;
2345                         hd_struct_get(part);
2346                 }
2347                 part_round_stats(cpu, part);
2348                 part_inc_in_flight(part, rw);
2349                 rq->part = part;
2350         }
2351
2352         part_stat_unlock();
2353 }
2354
2355 /**
2356  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2357  * @q: request queue to peek at
2358  *
2359  * Description:
2360  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2361  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2362  *     processing it.
2363  *
2364  * Return:
2365  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2366  *     otherwise.
2367  *
2368  * Context:
2369  *     queue_lock must be held.
2370  */
2371 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2372 {
2373         struct request *rq;
2374         int ret;
2375
2376         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2377
2378                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2379                 if (!rq)
2380                         break;
2381
2382                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2383                         /*
2384                          * This is the first time the device driver
2385                          * sees this request (possibly after
2386                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2387                          */
2388                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2389                                 elv_activate_rq(q, rq);
2390
2391                         /*
2392                          * just mark as started even if we don't start
2393                          * it, a request that has been delayed should
2394                          * not be passed by new incoming requests
2395                          */
2396                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2397                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2398                 }
2399
2400                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2401                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2402                         q->boundary_rq = NULL;
2403                 }
2404
2405                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2406                         break;
2407
2408                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2409                         /*
2410                          * make sure space for the drain appears we
2411                          * know we can do this because max_hw_segments
2412                          * has been adjusted to be one fewer than the
2413                          * device can handle
2414                          */
2415                         rq->nr_phys_segments++;
2416                 }
2417
2418                 if (!q->prep_rq_fn)
2419                         break;
2420
2421                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2422                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2423                         break;
2424                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2425                         /*
2426                          * the request may have been (partially) prepped.
2427                          * we need to keep this request in the front to
2428                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2429                          * prevent other fs requests from passing this one.
2430                          */
2431                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2432                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2433                                 /*
2434                                  * remove the space for the drain we added
2435                                  * so that we don't add it again
2436                                  */
2437                                 --rq->nr_phys_segments;
2438                         }
2439
2440                         rq = NULL;
2441                         break;
2442                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2443                         int err = (ret == BLKPREP_INVALID) ? -EREMOTEIO : -EIO;
2444
2445                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2446                         /*
2447                          * Mark this request as started so we don't trigger
2448                          * any debug logic in the end I/O path.
2449                          */
2450                         blk_start_request(rq);
2451                         __blk_end_request_all(rq, err);
2452                 } else {
2453                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2454                         break;
2455                 }
2456         }
2457
2458         return rq;
2459 }
2460 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2461
2462 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2463 {
2464         struct request_queue *q = rq->q;
2465
2466         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2467         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2468
2469         list_del_init(&rq->queuelist);
2470
2471         /*
2472          * the time frame between a request being removed from the lists
2473          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2474          * the driver side.
2475          */
2476         if (blk_account_rq(rq)) {
2477                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2478                 set_io_start_time_ns(rq);
2479         }
2480 }
2481
2482 /**
2483  * blk_start_request - start request processing on the driver
2484  * @req: request to dequeue
2485  *
2486  * Description:
2487  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2488  *     request to the driver.
2489  *
2490  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2491  *     call blk_dequeue_request().
2492  *
2493  * Context:
2494  *     queue_lock must be held.
2495  */
2496 void blk_start_request(struct request *req)
2497 {
2498         blk_dequeue_request(req);
2499
2500         /*
2501          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2502          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2503          */
2504         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2505         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2506                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2507
2508         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2509         blk_add_timer(req);
2510 }
2511 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2512
2513 /**
2514  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2515  * @q: request queue to fetch a request from
2516  *
2517  * Description:
2518  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2519  *     return and LLD can start processing it immediately.
2520  *
2521  * Return:
2522  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2523  *     otherwise.
2524  *
2525  * Context:
2526  *     queue_lock must be held.
2527  */
2528 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2529 {
2530         struct request *rq;
2531
2532         rq = blk_peek_request(q);
2533         if (rq)
2534                 blk_start_request(rq);
2535         return rq;
2536 }
2537 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2538
2539 /**
2540  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2541  * @req:      the request being processed
2542  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2543  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2544  *
2545  * Description:
2546  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2547  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2548  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2549  *
2550  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2551  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2552  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2553  *
2554  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2555  *     %false return from this function.
2556  *
2557  * Return:
2558  *     %false - this request doesn't have any more data
2559  *     %true  - this request has more data
2560  **/
2561 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2562 {
2563         int total_bytes;
2564
2565         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2566
2567         if (!req->bio)
2568                 return false;
2569
2570         /*
2571          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2572          * and each partial completion should be handled separately.
2573          * Reset per-request error on each partial completion.
2574          *
2575          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2576          * low level drivers do what they see fit.
2577          */
2578         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2579                 req->errors = 0;
2580
2581         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2582             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2583                 char *error_type;
2584
2585                 switch (error) {
2586                 case -ENOLINK:
2587                         error_type = "recoverable transport";
2588                         break;
2589                 case -EREMOTEIO:
2590                         error_type = "critical target";
2591                         break;
2592                 case -EBADE:
2593                         error_type = "critical nexus";
2594                         break;
2595                 case -ETIMEDOUT:
2596                         error_type = "timeout";
2597                         break;
2598                 case -ENOSPC:
2599                         error_type = "critical space allocation";
2600                         break;
2601                 case -ENODATA:
2602                         error_type = "critical medium";
2603                         break;
2604                 case -EIO:
2605                 default:
2606                         error_type = "I/O";
2607                         break;
2608                 }
2609                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2610                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2611                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2612                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2613
2614         }
2615
2616         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2617
2618         total_bytes = 0;
2619         while (req->bio) {
2620                 struct bio *bio = req->bio;
2621                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2622
2623                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2624                         req->bio = bio->bi_next;
2625
2626                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2627
2628                 total_bytes += bio_bytes;
2629                 nr_bytes -= bio_bytes;
2630
2631                 if (!nr_bytes)
2632                         break;
2633         }
2634
2635         /*
2636          * completely done
2637          */
2638         if (!req->bio) {
2639                 /*
2640                  * Reset counters so that the request stacking driver
2641                  * can find how many bytes remain in the request
2642                  * later.
2643                  */
2644                 req->__data_len = 0;
2645                 return false;
2646         }
2647
2648         req->__data_len -= total_bytes;
2649
2650         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2651         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2652                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2653
2654         /* mixed attributes always follow the first bio */
2655         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2656                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2657                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2658         }
2659
2660         /*
2661          * If total number of sectors is less than the first segment
2662          * size, something has gone terribly wrong.
2663          */
2664         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2665                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2666                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2667         }
2668
2669         /* recalculate the number of segments */
2670         blk_recalc_rq_segments(req);
2671
2672         return true;
2673 }
2674 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2675
2676 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2677                                     unsigned int nr_bytes,
2678                                     unsigned int bidi_bytes)
2679 {
2680         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2681                 return true;
2682
2683         /* Bidi request must be completed as a whole */
2684         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2685             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2686                 return true;
2687
2688         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2689                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2690
2691         return false;
2692 }
2693
2694 /**
2695  * blk_unprep_request - unprepare a request
2696  * @req:        the request
2697  *
2698  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2699  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2700  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2701  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2702  * lock is held when calling this.
2703  */
2704 void blk_unprep_request(struct request *req)
2705 {
2706         struct request_queue *q = req->q;
2707
2708         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2709         if (q->unprep_rq_fn)
2710                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2711 }
2712 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2713
2714 /*
2715  * queue lock must be held
2716  */
2717 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2718 {
2719         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2720                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2721
2722         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2723
2724         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2725                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2726
2727         blk_delete_timer(req);
2728
2729         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2730                 blk_unprep_request(req);
2731
2732         blk_account_io_done(req);
2733
2734         if (req->end_io)
2735                 req->end_io(req, error);
2736         else {
2737                 if (blk_bidi_rq(req))
2738                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2739
2740                 __blk_put_request(req->q, req);
2741         }
2742 }
2743 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2744
2745 /**
2746  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2747  * @rq:         the request to complete
2748  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2749  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2750  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2751  *
2752  * Description:
2753  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2754  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2755  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2756  *     just ignored.
2757  *
2758  * Return:
2759  *     %false - we are done with this request
2760  *     %true  - still buffers pending for this request
2761  **/
2762 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2763                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2764 {
2765         struct request_queue *q = rq->q;
2766         unsigned long flags;
2767
2768         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2769                 return true;
2770
2771         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2772         blk_finish_request(rq, error);
2773         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2774
2775         return false;
2776 }
2777
2778 /**
2779  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2780  * @rq:         the request to complete
2781  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2782  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2783  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2784  *
2785  * Description:
2786  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2787  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2788  *
2789  * Return:
2790  *     %false - we are done with this request
2791  *     %true  - still buffers pending for this request
2792  **/
2793 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2794                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2795 {
2796         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2797                 return true;
2798
2799         blk_finish_request(rq, error);
2800
2801         return false;
2802 }
2803
2804 /**
2805  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2806  * @rq:       the request being processed
2807  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2808  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2809  *
2810  * Description:
2811  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2812  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2813  *
2814  * Return:
2815  *     %false - we are done with this request
2816  *     %true  - still buffers pending for this request
2817  **/
2818 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2819 {
2820         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2821 }
2822 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2823
2824 /**
2825  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2826  * @rq: the request to finish
2827  * @error: %0 for success, < %0 for error
2828  *
2829  * Description:
2830  *     Completely finish @rq.
2831  */
2832 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2833 {
2834         bool pending;
2835         unsigned int bidi_bytes = 0;
2836
2837         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2838                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2839
2840         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2841         BUG_ON(pending);
2842 }
2843 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2844
2845 /**
2846  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2847  * @rq: the request to finish the current chunk for
2848  * @error: %0 for success, < %0 for error
2849  *
2850  * Description:
2851  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2852  *
2853  * Return:
2854  *     %false - we are done with this request
2855  *     %true  - still buffers pending for this request
2856  */
2857 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2858 {
2859         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2860 }
2861 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2862
2863 /**
2864  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2865  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2866  * @error: must be negative errno
2867  *
2868  * Description:
2869  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2870  *
2871  * Return:
2872  *     %false - we are done with this request
2873  *     %true  - still buffers pending for this request
2874  */
2875 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2876 {
2877         WARN_ON(error >= 0);
2878         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2881
2882 /**
2883  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2884  * @rq:       the request being processed
2885  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2886  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2887  *
2888  * Description:
2889  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2890  *
2891  * Return:
2892  *     %false - we are done with this request
2893  *     %true  - still buffers pending for this request
2894  **/
2895 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2896 {
2897         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2898 }
2899 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2900
2901 /**
2902  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2903  * @rq: the request to finish
2904  * @error: %0 for success, < %0 for error
2905  *
2906  * Description:
2907  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2908  */
2909 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2910 {
2911         bool pending;
2912         unsigned int bidi_bytes = 0;
2913
2914         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2915                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2916
2917         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2918         BUG_ON(pending);
2919 }
2920 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2921
2922 /**
2923  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2924  * @rq: the request to finish the current chunk for
2925  * @error: %0 for success, < %0 for error
2926  *
2927  * Description:
2928  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2929  *     be called with queue lock held.
2930  *
2931  * Return:
2932  *     %false - we are done with this request
2933  *     %true  - still buffers pending for this request
2934  */
2935 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2936 {
2937         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2938 }
2939 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2940
2941 /**
2942  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2943  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2944  * @error: must be negative errno
2945  *
2946  * Description:
2947  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2948  *     with queue lock held.
2949  *
2950  * Return:
2951  *     %false - we are done with this request
2952  *     %true  - still buffers pending for this request
2953  */
2954 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2955 {
2956         WARN_ON(error >= 0);
2957         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2958 }
2959 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2960
2961 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2962                      struct bio *bio)
2963 {
2964         req_set_op(rq, bio_op(bio));
2965
2966         if (bio_has_data(bio))
2967                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2968
2969         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2970         rq->bio = rq->biotail = bio;
2971
2972         if (bio->bi_bdev)
2973                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2974 }
2975
2976 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2977 /**
2978  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2979  * @rq: the request to be flushed
2980  *
2981  * Description:
2982  *     Flush all pages in @rq.
2983  */
2984 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2985 {
2986         struct req_iterator iter;
2987         struct bio_vec bvec;
2988
2989         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2990                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2991 }
2992 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2993 #endif
2994
2995 /**
2996  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2997  * @q : the queue of the device being checked
2998  *
2999  * Description:
3000  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3001  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3002  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3003  *
3004  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3005  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3006  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3007  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3008  *    on burst I/O load.
3009  *
3010  * Return:
3011  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3012  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3013  */
3014 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3015 {
3016         if (q->lld_busy_fn)
3017                 return q->lld_busy_fn(q);
3018
3019         return 0;
3020 }
3021 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3022
3023 /**
3024  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3025  * @rq: the clone request to be cleaned up
3026  *
3027  * Description:
3028  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3029  */
3030 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3031 {
3032         struct bio *bio;
3033
3034         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3035                 rq->bio = bio->bi_next;
3036
3037                 bio_put(bio);
3038         }
3039 }
3040 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3041
3042 /*
3043  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3044  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3045  */
3046 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3047 {
3048         dst->cpu = src->cpu;
3049         req_set_op_attrs(dst, req_op(src),
3050                          (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE);
3051         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3052         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3053         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3054         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3055         dst->ioprio = src->ioprio;
3056         dst->extra_len = src->extra_len;
3057 }
3058
3059 /**
3060  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3061  * @rq: the request to be setup
3062  * @rq_src: original request to be cloned
3063  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3064  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3065  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3066  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3067  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3068  *
3069  * Description:
3070  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3071  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3072  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3073  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3074  *     and the cloned bios just point same pages.
3075  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3076  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3077  */
3078 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3079                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3080                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3081                       void *data)
3082 {
3083         struct bio *bio, *bio_src;
3084
3085         if (!bs)
3086                 bs = fs_bio_set;
3087
3088         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3089                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3090                 if (!bio)
3091                         goto free_and_out;
3092
3093                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3094                         goto free_and_out;
3095
3096                 if (rq->bio) {
3097                         rq->biotail->bi_next = bio;
3098                         rq->biotail = bio;
3099                 } else
3100                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3101         }
3102
3103         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3104
3105         return 0;
3106
3107 free_and_out:
3108         if (bio)
3109                 bio_put(bio);
3110         blk_rq_unprep_clone(rq);
3111
3112         return -ENOMEM;
3113 }
3114 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3115
3116 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3117 {
3118         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3119 }
3120 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3121
3122 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
3123 {
3124         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
3125 }
3126 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
3127
3128 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3129                                   unsigned long delay)
3130 {
3131         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3132 }
3133 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3134
3135 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3136                                      unsigned long delay)
3137 {
3138         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3139 }
3140 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3141
3142 /**
3143  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3144  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3145  *
3146  * Description:
3147  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3148  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3149  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3150  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3151  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3152  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3153  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3154  *   this kind of deadlock.
3155  */
3156 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3157 {
3158         struct task_struct *tsk = current;
3159
3160         /*
3161          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3162          */
3163         if (tsk->plug)
3164                 return;
3165
3166         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3167         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3168         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3169         /*
3170          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3171          * preempt will imply a full memory barrier
3172          */
3173         tsk->plug = plug;
3174 }
3175 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3176
3177 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3178 {
3179         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3180         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3181
3182         return !(rqa->q < rqb->q ||
3183                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3184 }
3185
3186 /*
3187  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3188  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3189  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3190  * plugger did not intend it.
3191  */
3192 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3193                             bool from_schedule)
3194         __releases(q->queue_lock)
3195 {
3196         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3197
3198         if (from_schedule)
3199                 blk_run_queue_async(q);
3200         else
3201                 __blk_run_queue(q);
3202         spin_unlock(q->queue_lock);
3203 }
3204
3205 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3206 {
3207         LIST_HEAD(callbacks);
3208
3209         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3210                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3211
3212                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3213                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3214                                                           struct blk_plug_cb,
3215                                                           list);
3216                         list_del(&cb->list);
3217                         cb->callback(cb, from_schedule);
3218                 }
3219         }
3220 }
3221
3222 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3223                                       int size)
3224 {
3225         struct blk_plug *plug = current->plug;
3226         struct blk_plug_cb *cb;
3227
3228         if (!plug)
3229                 return NULL;
3230
3231         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3232                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3233                         return cb;
3234
3235         /* Not currently on the callback list */
3236         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3237         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3238         if (cb) {
3239                 cb->data = data;
3240                 cb->callback = unplug;
3241                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3242         }
3243         return cb;
3244 }
3245 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3246
3247 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3248 {
3249         struct request_queue *q;
3250         unsigned long flags;
3251         struct request *rq;
3252         LIST_HEAD(list);
3253         unsigned int depth;
3254
3255         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3256
3257         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3258                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3259
3260         if (list_empty(&plug->list))
3261                 return;
3262
3263         list_splice_init(&plug->list, &list);
3264
3265         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3266
3267         q = NULL;
3268         depth = 0;
3269
3270         /*
3271          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3272          * queue lock we have to take.
3273          */
3274         local_irq_save(flags);
3275         while (!list_empty(&list)) {
3276                 rq = list_entry_rq(list.next);
3277                 list_del_init(&rq->queuelist);
3278                 BUG_ON(!rq->q);
3279                 if (rq->q != q) {
3280                         /*
3281                          * This drops the queue lock
3282                          */
3283                         if (q)
3284                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3285                         q = rq->q;
3286                         depth = 0;
3287                         spin_lock(q->queue_lock);
3288                 }
3289
3290                 /*
3291                  * Short-circuit if @q is dead
3292                  */
3293                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3294                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3295                         continue;
3296                 }
3297
3298                 /*
3299                  * rq is already accounted, so use raw insert
3300                  */
3301                 if (rq->cmd_flags & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
3302                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3303                 else
3304                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3305
3306                 depth++;
3307         }
3308
3309         /*
3310          * This drops the queue lock
3311          */
3312         if (q)
3313                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3314
3315         local_irq_restore(flags);
3316 }
3317
3318 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3319 {
3320         if (plug != current->plug)
3321                 return;
3322         blk_flush_plug_list(plug, false);
3323
3324         current->plug = NULL;
3325 }
3326 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3327
3328 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3329 {
3330         struct blk_plug *plug;
3331         long state;
3332         unsigned int queue_num;
3333         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
3334
3335         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3336             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3337                 return false;
3338
3339         queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3340         hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3341         hctx->poll_considered++;
3342
3343         plug = current->plug;
3344         if (plug)
3345                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3346
3347         state = current->state;
3348         while (!need_resched()) {
3349                 int ret;
3350
3351                 hctx->poll_invoked++;
3352
3353                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3354                 if (ret > 0) {
3355                         hctx->poll_success++;
3356                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3357                         return true;
3358                 }
3359
3360                 if (signal_pending_state(state, current))
3361                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3362
3363                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3364                         return true;
3365                 if (ret < 0)
3366                         break;
3367                 cpu_relax();
3368         }
3369
3370         return false;
3371 }
3372 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_poll);
3373
3374 #ifdef CONFIG_PM
3375 /**
3376  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3377  * @q: the queue of the device
3378  * @dev: the device the queue belongs to
3379  *
3380  * Description:
3381  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3382  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3383  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3384  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3385  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3386  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3387  *
3388  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3389  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3390  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3391  *    not need to touch other autosuspend settings.
3392  *
3393  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3394  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3395  */
3396 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3397 {
3398         q->dev = dev;
3399         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3400         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3401         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3402 }
3403 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3404
3405 /**
3406  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3407  * @q: the queue of the device
3408  *
3409  * Description:
3410  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3411  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3412  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3413  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3414  *    proceed to suspend the device.
3415  *
3416  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3417  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3418  *
3419  *    This function should be called near the start of the device's
3420  *    runtime_suspend callback.
3421  *
3422  * Return:
3423  *    0         - OK to runtime suspend the device
3424  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3425  */
3426 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3427 {
3428         int ret = 0;
3429
3430         if (!q->dev)
3431                 return ret;
3432
3433         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3434         if (q->nr_pending) {
3435                 ret = -EBUSY;
3436                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3437         } else {
3438                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3439         }
3440         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3441         return ret;
3442 }
3443 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3444
3445 /**
3446  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3447  * @q: the queue of the device
3448  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3449  *
3450  * Description:
3451  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3452  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3453  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3454  *
3455  *    This function should be called near the end of the device's
3456  *    runtime_suspend callback.
3457  */
3458 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3459 {
3460         if (!q->dev)
3461                 return;
3462
3463         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3464         if (!err) {
3465                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3466         } else {
3467                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3468                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3469         }
3470         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3473
3474 /**
3475  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3476  * @q: the queue of the device
3477  *
3478  * Description:
3479  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3480  *    runtime resume of the device.
3481  *
3482  *    This function should be called near the start of the device's
3483  *    runtime_resume callback.
3484  */
3485 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3486 {
3487         if (!q->dev)
3488                 return;
3489
3490         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3491         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3492         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3493 }
3494 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3495
3496 /**
3497  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3498  * @q: the queue of the device
3499  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3500  *
3501  * Description:
3502  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3503  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3504  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3505  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3506  *
3507  *    This function should be called near the end of the device's
3508  *    runtime_resume callback.
3509  */
3510 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3511 {
3512         if (!q->dev)
3513                 return;
3514
3515         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3516         if (!err) {
3517                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3518                 __blk_run_queue(q);
3519                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3520                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3521         } else {
3522                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3523         }
3524         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3525 }
3526 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3527
3528 /**
3529  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3530  * @q: the queue of the device
3531  *
3532  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3533  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3534  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3535  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3536  * queue.
3537  *
3538  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3539  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3540  * should be called before first request is added to the queue.
3541  */
3542 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3543 {
3544         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3545         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3546         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3547         pm_request_autosuspend(q->dev);
3548         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3549 }
3550 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3551 #endif
3552
3553 int __init blk_dev_init(void)
3554 {
3555         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3556                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3557
3558         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3559         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3560                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3561         if (!kblockd_workqueue)
3562                 panic("Failed to create kblockd\n");
3563
3564         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3565                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3566
3567         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3568                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3569
3570         return 0;
3571 }