OSDN Git Service

cnss2: Add support for genoa sdio
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14
15 #ifdef CONFIG_BLOCK_PERF_FRAMEWORK
16 #define DRIVER_NAME "Block"
17 #define pr_fmt(fmt) DRIVER_NAME ": %s: " fmt, __func__
18 #endif
19
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/backing-dev.h>
23 #include <linux/bio.h>
24 #include <linux/blkdev.h>
25 #include <linux/blk-mq.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/kernel_stat.h>
29 #include <linux/string.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/slab.h>
33 #include <linux/swap.h>
34 #include <linux/writeback.h>
35 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
36 #include <linux/fault-inject.h>
37 #include <linux/list_sort.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <linux/ratelimit.h>
40 #include <linux/pm_runtime.h>
41 #include <linux/blk-cgroup.h>
42
43 #ifdef CONFIG_BLOCK_PERF_FRAMEWORK
44 #include <linux/ktime.h>
45 #include <linux/spinlock.h>
46 #include <linux/debugfs.h>
47 #endif
48
49 #define CREATE_TRACE_POINTS
50 #include <trace/events/block.h>
51
52 #include "blk.h"
53 #include "blk-mq.h"
54
55 #include <linux/math64.h>
56
57 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
58 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
59 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
60 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
61 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
62
63 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
64
65 /*
66  * For the allocated request tables
67  */
68 struct kmem_cache *request_cachep = NULL;
69
70 /*
71  * For queue allocation
72  */
73 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
74
75 /*
76  * Controlling structure to kblockd
77  */
78 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
79
80 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
81 {
82 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
83         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
84 #else
85         /*
86          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
87          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
88          */
89         if (rl == &rl->q->root_rl)
90                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
91 #endif
92 }
93
94 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
95 {
96 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
97         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
98 #else
99         /* see blk_clear_congested() */
100         if (rl == &rl->q->root_rl)
101                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
102 #endif
103 }
104
105 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
106 {
107         int nr;
108
109         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
110         if (nr > q->nr_requests)
111                 nr = q->nr_requests;
112         q->nr_congestion_on = nr;
113
114         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
115         if (nr < 1)
116                 nr = 1;
117         q->nr_congestion_off = nr;
118 }
119
120 /**
121  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
122  * @bdev:       device
123  *
124  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
125  * backing_dev_info. The return value is never NULL however we may return
126  * &noop_backing_dev_info if the bdev is not currently open.
127  */
128 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
129 {
130         return bdev->bd_bdi;
131 }
132 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
133
134 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
135 {
136         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
137
138         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
139         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
140         rq->cpu = -1;
141         rq->q = q;
142         rq->__sector = (sector_t) -1;
143         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
144         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
145         rq->cmd = rq->__cmd;
146         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
147         rq->tag = -1;
148         rq->start_time = jiffies;
149         set_start_time_ns(rq);
150         rq->part = NULL;
151 }
152 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
153
154 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
155                           unsigned int nbytes, int error)
156 {
157         if (error)
158                 bio->bi_error = error;
159
160         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
161                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
162
163         bio_advance(bio, nbytes);
164
165         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
166         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
167                 bio_endio(bio);
168 }
169
170 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
171 {
172         int bit;
173
174         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
175                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
176                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
177
178         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
179                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
180                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
181         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
182                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
183
184         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
185                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
186                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
187                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
188                 printk("\n");
189         }
190 }
191 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
192
193 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
194 {
195         struct request_queue *q;
196
197         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
198         spin_lock_irq(q->queue_lock);
199         __blk_run_queue(q);
200         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
201 }
202
203 /**
204  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
205  * @q:          The &struct request_queue in question
206  * @msecs:      Delay in msecs
207  *
208  * Description:
209  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
210  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
211  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
212  */
213 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
214 {
215         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
216                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
217                                    msecs_to_jiffies(msecs));
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
220
221 /**
222  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
223  * @q:    The &struct request_queue in question
224  *
225  * Description:
226  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
227  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
228  *   context.
229  **/
230 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
231 {
232         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
233         blk_run_queue_async(q);
234 }
235 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
236
237 /**
238  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
239  * @q:    The &struct request_queue in question
240  *
241  * Description:
242  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
243  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
244  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
245  **/
246 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
247 {
248         WARN_ON(!in_interrupt() && !irqs_disabled());
249
250         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
251         __blk_run_queue(q);
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
254
255 /**
256  * blk_stop_queue - stop a queue
257  * @q:    The &struct request_queue in question
258  *
259  * Description:
260  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
261  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
262  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
263  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
264  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
265  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
266  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
267  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
268  **/
269 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
270 {
271         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
272         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
273 }
274 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
275
276 /**
277  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
278  * @q: the queue
279  *
280  * Description:
281  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
282  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
283  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
284  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
285  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
286  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
287  *     this function.
288  *
289  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
290  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
291  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
292  *
293  */
294 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
295 {
296         del_timer_sync(&q->timeout);
297
298         if (q->mq_ops) {
299                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
300                 int i;
301
302                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
303                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
304                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
305                 }
306         } else {
307                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
308         }
309 }
310 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
311
312 /**
313  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
314  * @q:  The queue to run
315  *
316  * Description:
317  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
318  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
319  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
320  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
321  *    disabled. See also @blk_run_queue.
322  */
323 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
324 {
325         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
326                 return;
327
328         /*
329          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
330          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
331          * running such a request function concurrently. Keep track of the
332          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
333          * can wait until all these request_fn calls have finished.
334          */
335         q->request_fn_active++;
336         q->request_fn(q);
337         q->request_fn_active--;
338 }
339 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
340
341 /**
342  * __blk_run_queue - run a single device queue
343  * @q:  The queue to run
344  *
345  * Description:
346  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
347  *    held and interrupts disabled.
348  */
349 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
350 {
351         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
352                 return;
353
354         __blk_run_queue_uncond(q);
355 }
356 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
357
358 /**
359  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
360  * @q:  The queue to run
361  *
362  * Description:
363  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
364  *    of us. The caller must hold the queue lock.
365  */
366 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
367 {
368         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
369                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
370 }
371 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
372
373 /**
374  * blk_run_queue - run a single device queue
375  * @q: The queue to run
376  *
377  * Description:
378  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
379  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
380  */
381 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
382 {
383         unsigned long flags;
384
385         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
386         __blk_run_queue(q);
387         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
388 }
389 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
390
391 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
392 {
393         kobject_put(&q->kobj);
394 }
395 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
396
397 /**
398  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
399  * @q: queue to drain
400  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
401  *
402  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
403  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
404  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
405  */
406 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
407         __releases(q->queue_lock)
408         __acquires(q->queue_lock)
409 {
410         int i;
411
412         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
413
414         while (true) {
415                 bool drain = false;
416
417                 /*
418                  * The caller might be trying to drain @q before its
419                  * elevator is initialized.
420                  */
421                 if (q->elevator)
422                         elv_drain_elevator(q);
423
424                 blkcg_drain_queue(q);
425
426                 /*
427                  * This function might be called on a queue which failed
428                  * driver init after queue creation or is not yet fully
429                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
430                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
431                  * something on it and @q has request_fn set.
432                  */
433                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
434                         __blk_run_queue(q);
435
436                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
437                 drain |= q->request_fn_active;
438
439                 /*
440                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
441                  * multiple places and there's no single counter which can
442                  * be drained.  Check all the queues and counters.
443                  */
444                 if (drain_all) {
445                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
446                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
447                         for (i = 0; i < 2; i++) {
448                                 drain |= q->nr_rqs[i];
449                                 drain |= q->in_flight[i];
450                                 if (fq)
451                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
452                         }
453                 }
454
455                 if (!drain)
456                         break;
457
458                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
459
460                 msleep(10);
461
462                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
463         }
464
465         /*
466          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
467          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
468          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
469          */
470         if (q->request_fn) {
471                 struct request_list *rl;
472
473                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
474                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
475                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
476         }
477 }
478
479 /**
480  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
481  * @q: queue of interest
482  *
483  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
484  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
485  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
486  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
487  * inside queue or RCU read lock.
488  */
489 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
490 {
491         spin_lock_irq(q->queue_lock);
492         q->bypass_depth++;
493         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
494         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
495
496         /*
497          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
498          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
499          * can happen many times during boot.
500          */
501         if (blk_queue_init_done(q)) {
502                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
503                 __blk_drain_queue(q, false);
504                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
505
506                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
507                 synchronize_rcu();
508         }
509 }
510 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
511
512 /**
513  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
514  * @q: queue of interest
515  *
516  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
517  */
518 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
519 {
520         spin_lock_irq(q->queue_lock);
521         if (!--q->bypass_depth)
522                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
523         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
524         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
525 }
526 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
527
528 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
529 {
530         spin_lock_irq(q->queue_lock);
531         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
532         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
533
534         if (q->mq_ops)
535                 blk_mq_wake_waiters(q);
536         else {
537                 struct request_list *rl;
538
539                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
540                         if (rl->rq_pool) {
541                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
542                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
543                         }
544                 }
545         }
546 }
547 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
548
549 /**
550  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
551  * @q: request queue to shutdown
552  *
553  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
554  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
555  */
556 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
557 {
558         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
559
560         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
561         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
562         blk_set_queue_dying(q);
563         spin_lock_irq(lock);
564
565         /*
566          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
567          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
568          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
569          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
570          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
571          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
572          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
573          */
574         q->bypass_depth++;
575         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
576
577         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
578         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
579         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
580         spin_unlock_irq(lock);
581         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
582
583         /*
584          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
585          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
586          */
587         blk_freeze_queue(q);
588         spin_lock_irq(lock);
589         if (!q->mq_ops)
590                 __blk_drain_queue(q, true);
591         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
592         spin_unlock_irq(lock);
593
594         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
595         blk_flush_integrity();
596
597         /* @q won't process any more request, flush async actions */
598         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
599         blk_sync_queue(q);
600
601         if (q->mq_ops)
602                 blk_mq_free_queue(q);
603         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
604
605         spin_lock_irq(lock);
606         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
607                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
608         spin_unlock_irq(lock);
609
610         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
611         blk_put_queue(q);
612 }
613 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
614
615 /* Allocate memory local to the request queue */
616 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
617 {
618         int nid = (int)(long)data;
619         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
620 }
621
622 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
623 {
624         kmem_cache_free(request_cachep, element);
625 }
626
627 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
628                 gfp_t gfp_mask)
629 {
630         if (unlikely(rl->rq_pool))
631                 return 0;
632
633         rl->q = q;
634         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
635         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
636         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
637         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
638
639         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
640                                           free_request_struct,
641                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
642                                           q->node);
643         if (!rl->rq_pool)
644                 return -ENOMEM;
645
646         return 0;
647 }
648
649 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
650 {
651         if (rl->rq_pool)
652                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
653 }
654
655 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
656 {
657         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
658 }
659 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
660
661 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, gfp_t gfp)
662 {
663         while (true) {
664                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
665                         return 0;
666
667                 if (!gfpflags_allow_blocking(gfp))
668                         return -EBUSY;
669
670                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
671                            !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
672                            blk_queue_dying(q));
673                 if (blk_queue_dying(q))
674                         return -ENODEV;
675         }
676 }
677
678 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
679 {
680         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
681 }
682
683 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
684 {
685         struct request_queue *q =
686                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
687
688         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
689 }
690
691 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
692 {
693         struct request_queue *q;
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 = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
709         if (!q->backing_dev_info)
710                 goto fail_split;
711
712         q->backing_dev_info->ra_pages =
713                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
714         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
715         q->backing_dev_info->name = "block";
716         q->node = node_id;
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_LIST_HEAD(&q->queue_head);
722         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
723         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
724 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
725         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
726 #endif
727         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
728
729         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
730
731         mutex_init(&q->sysfs_lock);
732         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
733
734         /*
735          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
736          * override it later if need be.
737          */
738         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
739
740         /*
741          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
742          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
743          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
744          * registered by blk_register_queue().
745          */
746         q->bypass_depth = 1;
747         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
748
749         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
750
751         /*
752          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
753          * See blk_register_queue() for details.
754          */
755         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
756                                 blk_queue_usage_counter_release,
757                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
758                 goto fail_bdi;
759
760         if (blkcg_init_queue(q))
761                 goto fail_ref;
762
763         return q;
764
765 fail_ref:
766         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
767 fail_bdi:
768         bdi_put(q->backing_dev_info);
769 fail_split:
770         bioset_free(q->bio_split);
771 fail_id:
772         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
773 fail_q:
774         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
775         return NULL;
776 }
777 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
778
779 /**
780  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
781  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
782  *        placed on the queue.
783  * @lock: Request queue spin lock
784  *
785  * Description:
786  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
787  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
788  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
789  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
790  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
791  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
792  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
793  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
794  *
795  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
796  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
797  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
798  *    get dealt with eventually.
799  *
800  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
801  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
802  *    disabling is needed for it.
803  *
804  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
805  *    it didn't succeed.
806  *
807  * Note:
808  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
809  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
810  **/
811
812 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
813 {
814         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
815 }
816 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
817
818 struct request_queue *
819 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
820 {
821         struct request_queue *uninit_q, *q;
822
823         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
824         if (!uninit_q)
825                 return NULL;
826
827         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
828         if (!q)
829                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
830
831         return q;
832 }
833 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
834
835 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
836
837 struct request_queue *
838 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
839                          spinlock_t *lock)
840 {
841         if (!q)
842                 return NULL;
843
844         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
845         if (!q->fq)
846                 return NULL;
847
848         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
849                 goto fail;
850
851         q->request_fn           = rfn;
852         q->prep_rq_fn           = NULL;
853         q->unprep_rq_fn         = NULL;
854         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
855
856         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
857         if (lock)
858                 q->queue_lock           = lock;
859
860         /*
861          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
862          */
863         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
864
865         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
866
867         /* Protect q->elevator from elevator_change */
868         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
869
870         /* init elevator */
871         if (elevator_init(q, NULL)) {
872                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
873                 goto fail;
874         }
875
876         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
877
878         return q;
879
880 fail:
881         blk_free_flush_queue(q->fq);
882         return NULL;
883 }
884 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
885
886 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
887 {
888         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
889                 __blk_get_queue(q);
890                 return true;
891         }
892
893         return false;
894 }
895 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
896
897 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
898 {
899         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
900                 elv_put_request(rl->q, rq);
901                 if (rq->elv.icq)
902                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
903         }
904
905         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
906 }
907
908 /*
909  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
910  * should be given priority access to a request.
911  */
912 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
913 {
914         if (!ioc)
915                 return 0;
916
917         /*
918          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
919          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
920          * lose wakeups.
921          */
922         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
923                 (ioc->nr_batch_requests > 0
924                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
925 }
926
927 /*
928  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
929  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
930  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
931  * a nice run.
932  */
933 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
934 {
935         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
936                 return;
937
938         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
939         ioc->last_waited = jiffies;
940 }
941
942 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
943 {
944         struct request_queue *q = rl->q;
945
946         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
947                 blk_clear_congested(rl, sync);
948
949         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
950                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
951                         wake_up(&rl->wait[sync]);
952
953                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
954         }
955 }
956
957 /*
958  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
959  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
960  */
961 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
962 {
963         struct request_queue *q = rl->q;
964         int sync = rw_is_sync(flags);
965
966         q->nr_rqs[sync]--;
967         rl->count[sync]--;
968         if (flags & REQ_ELVPRIV)
969                 q->nr_rqs_elvpriv--;
970
971         __freed_request(rl, sync);
972
973         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
974                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
975 }
976
977 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
978 {
979         struct request_list *rl;
980         int on_thresh, off_thresh;
981
982         spin_lock_irq(q->queue_lock);
983         q->nr_requests = nr;
984         blk_queue_congestion_threshold(q);
985         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
986         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
987
988         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
989                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
990                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
991                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
992                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
993
994                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
995                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
996                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
997                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
998
999                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1000                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1001                 } else {
1002                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1003                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1004                 }
1005
1006                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1007                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1008                 } else {
1009                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1010                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1011                 }
1012         }
1013
1014         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1020  * request associated with @bio.
1021  */
1022 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1023 {
1024         if (!bio)
1025                 return true;
1026
1027         /*
1028          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1029          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1030          */
1031         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1032                 return false;
1033
1034         return true;
1035 }
1036
1037 /**
1038  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1039  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1040  *
1041  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1042  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1043  */
1044 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1045 {
1046 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1047         if (bio && bio->bi_ioc)
1048                 return bio->bi_ioc;
1049 #endif
1050         return current->io_context;
1051 }
1052
1053 /**
1054  * __get_request - get a free request
1055  * @rl: request list to allocate from
1056  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1057  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1058  * @gfp_mask: allocation mask
1059  *
1060  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1061  * pressure or if @q is dead.
1062  *
1063  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1064  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1065  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1066  */
1067 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1068                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1069 {
1070         struct request_queue *q = rl->q;
1071         struct request *rq;
1072         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1073         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1074         struct io_cq *icq = NULL;
1075         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1076         int may_queue;
1077
1078         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1079                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1080
1081         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1082         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1083                 goto rq_starved;
1084
1085         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1086                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1087                         /*
1088                          * The queue will fill after this allocation, so set
1089                          * it as full, and mark this process as "batching".
1090                          * This process will be allowed to complete a batch of
1091                          * requests, others will be blocked.
1092                          */
1093                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1094                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1095                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1096                         } else {
1097                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1098                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1099                                         /*
1100                                          * The queue is full and the allocating
1101                                          * process is not a "batcher", and not
1102                                          * exempted by the IO scheduler
1103                                          */
1104                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1105                                 }
1106                         }
1107                 }
1108                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1109         }
1110
1111         /*
1112          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1113          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1114          * allocated with any setting of ->nr_requests
1115          */
1116         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1117                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1118
1119         q->nr_rqs[is_sync]++;
1120         rl->count[is_sync]++;
1121         rl->starved[is_sync] = 0;
1122
1123         /*
1124          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1125          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1126          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1127          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1128          * makes creating new ones safe.
1129          *
1130          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1131          * it will be created after releasing queue_lock.
1132          */
1133         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1134                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1135                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1136                 if (et->icq_cache && ioc)
1137                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1138         }
1139
1140         if (blk_queue_io_stat(q))
1141                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1142         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1143
1144         /* allocate and init request */
1145         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1146         if (!rq)
1147                 goto fail_alloc;
1148
1149         blk_rq_init(q, rq);
1150         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1151         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1152
1153         /* init elvpriv */
1154         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1155                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1156                         if (ioc)
1157                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1158                         if (!icq)
1159                                 goto fail_elvpriv;
1160                 }
1161
1162                 rq->elv.icq = icq;
1163                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1164                         goto fail_elvpriv;
1165
1166                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1167                 if (icq)
1168                         get_io_context(icq->ioc);
1169         }
1170 out:
1171         /*
1172          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1173          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1174          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1175          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1176          */
1177         if (ioc_batching(q, ioc))
1178                 ioc->nr_batch_requests--;
1179
1180         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1181         return rq;
1182
1183 fail_elvpriv:
1184         /*
1185          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1186          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1187          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1188          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1189          */
1190         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1191                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info->dev));
1192
1193         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1194         rq->elv.icq = NULL;
1195
1196         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1197         q->nr_rqs_elvpriv--;
1198         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1199         goto out;
1200
1201 fail_alloc:
1202         /*
1203          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1204          * might have messed up.
1205          *
1206          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1207          * queue, but this is pretty rare.
1208          */
1209         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1210         freed_request(rl, rw_flags);
1211
1212         /*
1213          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1214          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1215          * freeing of a request in the other direction will notice
1216          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1217          * READ and WRITE
1218          */
1219 rq_starved:
1220         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1221                 rl->starved[is_sync] = 1;
1222         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1223 }
1224
1225 /**
1226  * get_request - get a free request
1227  * @q: request_queue to allocate request from
1228  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1229  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1230  * @gfp_mask: allocation mask
1231  *
1232  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1233  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1234  *
1235  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1236  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1237  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1238  */
1239 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1240                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1241 {
1242         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1243         DEFINE_WAIT(wait);
1244         struct request_list *rl;
1245         struct request *rq;
1246
1247         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1248 retry:
1249         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1250         if (!IS_ERR(rq))
1251                 return rq;
1252
1253         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1254                 blk_put_rl(rl);
1255                 return rq;
1256         }
1257
1258         /* wait on @rl and retry */
1259         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1260                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1261
1262         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1263
1264         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1265         io_schedule();
1266
1267         /*
1268          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1269          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1270          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1271          */
1272         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1273
1274         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1275         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1276
1277         goto retry;
1278 }
1279
1280 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1281                 gfp_t gfp_mask)
1282 {
1283         struct request *rq;
1284
1285         /* create ioc upfront */
1286         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1287
1288         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1289         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1290         if (IS_ERR(rq))
1291                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1292         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1293
1294         return rq;
1295 }
1296
1297 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1298 {
1299         if (q->mq_ops)
1300                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1301         else
1302                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1303 }
1304 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1305
1306 /**
1307  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1308  * @q: target request queue
1309  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1310  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1311  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1312  *
1313  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1314  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1315  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1316  * the I/O transfer.
1317  *
1318  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1319  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1320  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1321  * are properly set accordingly)
1322  *
1323  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1324  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1325  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1326  * BUG.
1327  *
1328  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1329  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1330  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1331  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1332  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1333  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1334  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1335  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1336  */
1337 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1338                                  gfp_t gfp_mask)
1339 {
1340         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1341
1342         if (IS_ERR(rq))
1343                 return rq;
1344
1345         blk_rq_set_block_pc(rq);
1346
1347         for_each_bio(bio) {
1348                 struct bio *bounce_bio = bio;
1349                 int ret;
1350
1351                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1352                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1353                 if (unlikely(ret)) {
1354                         blk_put_request(rq);
1355                         return ERR_PTR(ret);
1356                 }
1357         }
1358
1359         return rq;
1360 }
1361 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1362
1363 /**
1364  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1365  * @rq:         request to be initialized
1366  *
1367  */
1368 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1369 {
1370         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1371         rq->__data_len = 0;
1372         rq->__sector = (sector_t) -1;
1373         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1374         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1375 }
1376 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1377
1378 /**
1379  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1380  * @q:          request queue where request should be inserted
1381  * @rq:         request to be inserted
1382  *
1383  * Description:
1384  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1385  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1386  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1387  */
1388 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1389 {
1390         blk_delete_timer(rq);
1391         blk_clear_rq_complete(rq);
1392         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1393
1394         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1395                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1396
1397         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1398
1399         elv_requeue_request(q, rq);
1400 }
1401 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1402
1403 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1404                              int where)
1405 {
1406         blk_account_io_start(rq, true);
1407         __elv_add_request(q, rq, where);
1408 }
1409
1410 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1411                                     unsigned long now)
1412 {
1413         int inflight;
1414
1415         if (now == part->stamp)
1416                 return;
1417
1418         inflight = part_in_flight(part);
1419         if (inflight) {
1420                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1421                                 inflight * (now - part->stamp));
1422                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1423         }
1424         part->stamp = now;
1425 }
1426
1427 /**
1428  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1429  * @cpu: cpu number for stats access
1430  * @part: target partition
1431  *
1432  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1433  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1434  * time it has been in this state for.
1435  *
1436  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1437  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1438  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1439  * function to do a round-off before returning the results when reading
1440  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1441  * the current jiffies and restarts the counters again.
1442  */
1443 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1444 {
1445         unsigned long now = jiffies;
1446
1447         if (part->partno)
1448                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1449         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1452
1453 #ifdef CONFIG_PM
1454 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1455 {
1456         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && rq->q->nr_pending) {
1457                 if (!--rq->q->nr_pending)
1458                         pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1459         }
1460 }
1461 #else
1462 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1463 #endif
1464
1465 /*
1466  * queue lock must be held
1467  */
1468 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1469 {
1470         if (unlikely(!q))
1471                 return;
1472
1473         if (q->mq_ops) {
1474                 blk_mq_free_request(req);
1475                 return;
1476         }
1477
1478         blk_pm_put_request(req);
1479
1480         elv_completed_request(q, req);
1481
1482         /* this is a bio leak */
1483         WARN_ON(req->bio != NULL);
1484
1485         /* this is a bio leak if the bio is not tagged with BIO_DONTFREE */
1486         WARN_ON(req->bio && !bio_flagged(req->bio, BIO_DONTFREE));
1487
1488         /*
1489          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1490          * it didn't come out of our reserved rq pools
1491          */
1492         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1493                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1494                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1495
1496                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1497                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1498
1499                 blk_free_request(rl, req);
1500                 freed_request(rl, flags);
1501                 blk_put_rl(rl);
1502         }
1503 }
1504 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1505
1506 void blk_put_request(struct request *req)
1507 {
1508         struct request_queue *q = req->q;
1509
1510         if (q->mq_ops)
1511                 blk_mq_free_request(req);
1512         else {
1513                 unsigned long flags;
1514
1515                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1516                 __blk_put_request(q, req);
1517                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1518         }
1519 }
1520 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1521
1522 /**
1523  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1524  * @rq: request to update
1525  * @page: page backing the payload
1526  * @len: length of the payload.
1527  *
1528  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1529  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1530  * itself.
1531  *
1532  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1533  * discard requests should ever use it.
1534  */
1535 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1536                 unsigned int len)
1537 {
1538         struct bio *bio = rq->bio;
1539
1540         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1541         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1542         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1543
1544         bio->bi_iter.bi_size = len;
1545         bio->bi_vcnt = 1;
1546         bio->bi_phys_segments = 1;
1547
1548         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1549         rq->nr_phys_segments = 1;
1550 }
1551 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1552
1553 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1554                             struct bio *bio)
1555 {
1556         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1557
1558         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1559                 return false;
1560
1561         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1562
1563         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1564                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1565
1566         req->biotail->bi_next = bio;
1567         req->biotail = bio;
1568         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1569         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1570
1571         blk_account_io_start(req, false);
1572         return true;
1573 }
1574
1575 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1576                              struct bio *bio)
1577 {
1578         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1579
1580         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1581                 return false;
1582
1583         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1584
1585         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1586                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1587
1588         bio->bi_next = req->bio;
1589         req->bio = bio;
1590
1591         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1592         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1593         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1594
1595         blk_account_io_start(req, false);
1596         return true;
1597 }
1598
1599 /**
1600  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1601  * @q: request_queue new bio is being queued at
1602  * @bio: new bio being queued
1603  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1604  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1605  * another request associated with @q is found on the plug list
1606  * (optional, may be %NULL)
1607  *
1608  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1609  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1610  * otherwise %false.
1611  *
1612  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1613  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1614  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1615  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1616  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1617  * merging parameters without querying the elevator.
1618  *
1619  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1620  */
1621 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1622                             unsigned int *request_count,
1623                             struct request **same_queue_rq)
1624 {
1625         struct blk_plug *plug;
1626         struct request *rq;
1627         bool ret = false;
1628         struct list_head *plug_list;
1629
1630         plug = current->plug;
1631         if (!plug)
1632                 goto out;
1633         *request_count = 0;
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_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1641                 int el_ret;
1642
1643                 if (rq->q == q) {
1644                         (*request_count)++;
1645                         /*
1646                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1647                          * rq in the same queue, there should be only one such
1648                          * rq in a queue
1649                          **/
1650                         if (same_queue_rq)
1651                                 *same_queue_rq = rq;
1652                 }
1653
1654                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1655                         continue;
1656
1657                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1658                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1659                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1660                         if (ret)
1661                                 break;
1662                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1663                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1664                         if (ret)
1665                                 break;
1666                 }
1667         }
1668 out:
1669         return ret;
1670 }
1671
1672 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1673 {
1674         struct blk_plug *plug;
1675         struct request *rq;
1676         struct list_head *plug_list;
1677         unsigned int ret = 0;
1678
1679         plug = current->plug;
1680         if (!plug)
1681                 goto out;
1682
1683         if (q->mq_ops)
1684                 plug_list = &plug->mq_list;
1685         else
1686                 plug_list = &plug->list;
1687
1688         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1689                 if (rq->q == q)
1690                         ret++;
1691         }
1692 out:
1693         return ret;
1694 }
1695
1696 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1697 {
1698         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1699
1700         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1701         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1702                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1703
1704         req->errors = 0;
1705         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1706         req->ioprio = bio_prio(bio);
1707         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1708 }
1709 EXPORT_SYMBOL(init_request_from_bio);
1710
1711 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1712 {
1713         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1714         struct blk_plug *plug;
1715         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1716         struct request *req;
1717         unsigned int request_count = 0;
1718
1719         /*
1720          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1721          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1722          * ISA dma in theory)
1723          */
1724         blk_queue_bounce(q, &bio);
1725
1726         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1727
1728         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1729                 bio->bi_error = -EIO;
1730                 bio_endio(bio);
1731                 return BLK_QC_T_NONE;
1732         }
1733
1734         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA | REQ_POST_FLUSH_BARRIER |
1735                           REQ_BARRIER)) {
1736                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1737                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1738                 goto get_rq;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1743          * any locks.
1744          */
1745         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1746                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1747                         return BLK_QC_T_NONE;
1748         } else
1749                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1750
1751         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1752
1753         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1754         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1755                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1756                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1757                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1758                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1759                         goto out_unlock;
1760                 }
1761         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1762                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1763                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1764                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1765                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1766                         goto out_unlock;
1767                 }
1768         }
1769
1770 get_rq:
1771         /*
1772          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1773          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1774          * rq allocator and io schedulers.
1775          */
1776         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1777         if (sync)
1778                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1779
1780         /*
1781          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1782          * Returns with the queue unlocked.
1783          */
1784         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1785         if (IS_ERR(req)) {
1786                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1787                 bio_endio(bio);
1788                 goto out_unlock;
1789         }
1790
1791         /*
1792          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1793          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1794          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1795          * often, and the elevators are able to handle it.
1796          */
1797         init_request_from_bio(req, bio);
1798
1799         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1800                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1801
1802         plug = current->plug;
1803         if (plug) {
1804                 /*
1805                  * If this is the first request added after a plug, fire
1806                  * of a plug trace.
1807                  */
1808                 if (!request_count)
1809                         trace_block_plug(q);
1810                 else {
1811                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1812                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1813                                 trace_block_plug(q);
1814                         }
1815                 }
1816                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1817                 blk_account_io_start(req, true);
1818         } else {
1819                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1820                 add_acct_request(q, req, where);
1821                 __blk_run_queue(q);
1822 out_unlock:
1823                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1824         }
1825
1826         return BLK_QC_T_NONE;
1827 }
1828
1829 /*
1830  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1831  */
1832 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1833 {
1834         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1835
1836         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1837                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1838
1839                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1840                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1841
1842                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1843                                       bdev->bd_dev,
1844                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1845         }
1846 }
1847
1848 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1849 {
1850         char b[BDEVNAME_SIZE];
1851
1852         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1853         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1854                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1855                         bio->bi_rw,
1856                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1857                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1858 }
1859
1860 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1861
1862 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1863
1864 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1865 {
1866         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1867 }
1868 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1869
1870 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1871 {
1872         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1873 }
1874
1875 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1876 {
1877         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1878                                                 NULL, &fail_make_request);
1879
1880         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1881 }
1882
1883 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1884
1885 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1886
1887 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1888                                         unsigned int bytes)
1889 {
1890         return false;
1891 }
1892
1893 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1894
1895 /*
1896  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1897  */
1898 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1899 {
1900         sector_t maxsector;
1901
1902         if (!nr_sectors)
1903                 return 0;
1904
1905         /* Test device or partition size, when known. */
1906         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1907         if (maxsector) {
1908                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1909
1910                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1911                         /*
1912                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1913                          * without checking the size of the device, e.g., when
1914                          * mounting a device.
1915                          */
1916                         handle_bad_sector(bio);
1917                         return 1;
1918                 }
1919         }
1920
1921         return 0;
1922 }
1923
1924 static noinline_for_stack bool
1925 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1926 {
1927         struct request_queue *q;
1928         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1929         int err = -EIO;
1930         char b[BDEVNAME_SIZE];
1931         struct hd_struct *part;
1932
1933         might_sleep();
1934
1935         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1936                 goto end_io;
1937
1938         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1939         if (unlikely(!q)) {
1940                 printk(KERN_ERR
1941                        "generic_make_request: Trying to access "
1942                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1943                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1944                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1945                 goto end_io;
1946         }
1947
1948         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1949         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1950             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1951                                 bio->bi_iter.bi_size))
1952                 goto end_io;
1953
1954         /*
1955          * If this device has partitions, remap block n
1956          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1957          */
1958         blk_partition_remap(bio);
1959
1960         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1961                 goto end_io;
1962
1963         /*
1964          * Filter flush bio's early so that make_request based
1965          * drivers without flush support don't have to worry
1966          * about them.
1967          */
1968         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1969                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1970                 if (!nr_sectors) {
1971                         err = 0;
1972                         goto end_io;
1973                 }
1974         }
1975
1976         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1977             (!blk_queue_discard(q) ||
1978              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1979                 err = -EOPNOTSUPP;
1980                 goto end_io;
1981         }
1982
1983         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1984                 err = -EOPNOTSUPP;
1985                 goto end_io;
1986         }
1987
1988         /*
1989          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1990          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1991          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1992          * layer knows how to live with it.
1993          */
1994         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1995
1996         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1997                 return false;
1998
1999         trace_block_bio_queue(q, bio);
2000         return true;
2001
2002 end_io:
2003         bio->bi_error = err;
2004         bio_endio(bio);
2005         return false;
2006 }
2007
2008 /**
2009  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2010  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2011  *
2012  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2013  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2014  * to be done.
2015  *
2016  * generic_make_request() does not return any status.  The
2017  * success/failure status of the request, along with notification of
2018  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2019  * function described (one day) else where.
2020  *
2021  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2022  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2023  * set to describe the device address, and the
2024  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2025  * completion notification should be signaled.
2026  *
2027  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2028  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2029  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2030  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2031  */
2032 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2033 {
2034         /*
2035          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2036          * make_request_fn.
2037          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2038          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2039          * yet.
2040          */
2041         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2042         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2043
2044         if (!generic_make_request_checks(bio))
2045                 goto out;
2046
2047         /*
2048          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2049          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2050          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2051          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2052          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2053          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2054          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2055          * should be added at the tail
2056          */
2057         if (current->bio_list) {
2058                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2059                 goto out;
2060         }
2061
2062         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2063          * explanation.
2064          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2065          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2066          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2067          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2068          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2069          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2070          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2071          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2072          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2073          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2074          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2075          */
2076         BUG_ON(bio->bi_next);
2077         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2078         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2079         do {
2080                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2081
2082                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_DIRECT_RECLAIM) == 0)) {
2083                         struct bio_list lower, same;
2084
2085                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2086                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2087                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2088
2089                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2090
2091                         blk_queue_exit(q);
2092                         /* sort new bios into those for a lower level
2093                          * and those for the same level
2094                          */
2095                         bio_list_init(&lower);
2096                         bio_list_init(&same);
2097                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2098                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2099                                         bio_list_add(&same, bio);
2100                                 else
2101                                         bio_list_add(&lower, bio);
2102                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2103                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2104                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2105                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2106                 } else {
2107                         bio_io_error(bio);
2108                 }
2109                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2110         } while (bio);
2111         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2112
2113 out:
2114         return ret;
2115 }
2116 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2117
2118 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
2119 static inline struct task_struct *get_dirty_task(struct bio *bio)
2120 {
2121         /*
2122          * Not all the pages in the bio are dirtied by the
2123          * same task but most likely it will be, since the
2124          * sectors accessed on the device must be adjacent.
2125          */
2126         if (bio->bi_io_vec && bio->bi_io_vec->bv_page &&
2127                 bio->bi_io_vec->bv_page->tsk_dirty)
2128                         return bio->bi_io_vec->bv_page->tsk_dirty;
2129         else
2130                 return current;
2131 }
2132 #else
2133 static inline struct task_struct *get_dirty_task(struct bio *bio)
2134 {
2135         return current;
2136 }
2137 #endif
2138
2139 #ifdef CONFIG_BLOCK_PERF_FRAMEWORK
2140 #define BLK_PERF_SIZE (1024 * 15)
2141 #define BLK_PERF_HIST_SIZE (sizeof(u32) * BLK_PERF_SIZE)
2142
2143 struct blk_perf_stats {
2144         u32 *read_hist;
2145         u32 *write_hist;
2146         u32 *flush_hist;
2147         int buffers_alloced;
2148         ktime_t max_read_time;
2149         ktime_t max_write_time;
2150         ktime_t max_flush_time;
2151         ktime_t min_write_time;
2152         ktime_t min_read_time;
2153         ktime_t min_flush_time;
2154         ktime_t total_write_time;
2155         ktime_t total_read_time;
2156         u64 total_read_size;
2157         u64 total_write_size;
2158         spinlock_t lock;
2159         int is_enabled;
2160 };
2161
2162 static struct blk_perf_stats blk_perf;
2163 static struct dentry *blk_perf_debug_dir;
2164
2165 static int alloc_histogram_buffers(void)
2166 {
2167         int ret = 0;
2168
2169         if (!blk_perf.read_hist)
2170                 blk_perf.read_hist = kzalloc(BLK_PERF_HIST_SIZE, GFP_KERNEL);
2171
2172         if (!blk_perf.write_hist)
2173                 blk_perf.write_hist = kzalloc(BLK_PERF_HIST_SIZE, GFP_KERNEL);
2174
2175         if (!blk_perf.flush_hist)
2176                 blk_perf.flush_hist = kzalloc(BLK_PERF_HIST_SIZE, GFP_KERNEL);
2177
2178         if (!blk_perf.read_hist || !blk_perf.write_hist || !blk_perf.flush_hist)
2179                 ret = -ENOMEM;
2180
2181         if (!ret)
2182                 blk_perf.buffers_alloced = 1;
2183         return ret;
2184 }
2185
2186 static void clear_histogram_buffers(void)
2187 {
2188         if (!blk_perf.buffers_alloced)
2189                 return;
2190         memset(blk_perf.read_hist, 0, BLK_PERF_HIST_SIZE);
2191         memset(blk_perf.write_hist, 0, BLK_PERF_HIST_SIZE);
2192         memset(blk_perf.flush_hist, 0, BLK_PERF_HIST_SIZE);
2193 }
2194
2195 static int enable_perf(void *data, u64 val)
2196 {
2197         int ret;
2198
2199         if (!blk_perf.buffers_alloced)
2200                 ret = alloc_histogram_buffers();
2201
2202         if (ret)
2203                 return ret;
2204
2205         spin_lock(&blk_perf.lock);
2206         blk_perf.is_enabled = val;
2207         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2208         return 0;
2209 }
2210
2211 static int is_perf_enabled(void *data, u64 *val)
2212 {
2213         spin_lock(&blk_perf.lock);
2214         *val = blk_perf.is_enabled;
2215         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2216         return 0;
2217 }
2218
2219 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(enable_perf_fops, is_perf_enabled, enable_perf,
2220                         "%llu\n");
2221
2222 static char *blk_debug_buffer;
2223 static u32 blk_debug_data_size;
2224 static DEFINE_MUTEX(blk_perf_debug_buffer_mutex);
2225
2226 static ssize_t blk_perf_read(struct file *file, char __user *buf,
2227                           size_t count, loff_t *file_pos)
2228 {
2229         ssize_t ret = 0;
2230
2231         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2232         ret = simple_read_from_buffer(buf, count, file_pos, blk_debug_buffer,
2233                                         blk_debug_data_size);
2234         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2235
2236         return ret;
2237 }
2238
2239 static int blk_debug_buffer_alloc(u32 buffer_size)
2240 {
2241         int ret = 0;
2242
2243         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2244         if (blk_debug_buffer != NULL) {
2245                 pr_err("blk_debug_buffer is in use\n");
2246                 ret = -EBUSY;
2247                 goto end;
2248         }
2249         blk_debug_buffer = kzalloc(buffer_size, GFP_KERNEL);
2250         if (!blk_debug_buffer)
2251                 ret = -ENOMEM;
2252 end:
2253         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2254         return ret;
2255 }
2256
2257 static int blk_perf_close(struct inode *inode, struct file *file)
2258 {
2259         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2260         blk_debug_data_size = 0;
2261         kfree(blk_debug_buffer);
2262         blk_debug_buffer = NULL;
2263         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2264         return 0;
2265 }
2266
2267 static u32 fill_basic_perf_info(char *buffer, u32 buffer_size)
2268 {
2269         u32 size = 0;
2270
2271         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size, "\n");
2272
2273         spin_lock(&blk_perf.lock);
2274         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2275                           "max_read_time_ms: %llu\n",
2276                           ktime_to_ms(blk_perf.max_read_time));
2277
2278         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2279                           "min_read_time_ms: %llu\n",
2280                           ktime_to_ms(blk_perf.min_read_time));
2281
2282         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2283                           "total_read_time_ms: %llu\n",
2284                           ktime_to_ms(blk_perf.total_read_time));
2285
2286         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2287                           "total_read_size: %llu\n\n",
2288                           blk_perf.total_read_size);
2289
2290         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2291                           "max_write_time_ms: %llu\n",
2292                           ktime_to_ms(blk_perf.max_write_time));
2293
2294         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2295                           "min_write_time_ms: %llu\n",
2296                           ktime_to_ms(blk_perf.min_write_time));
2297
2298         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2299                           "total_write_time_ms: %llu\n",
2300                           ktime_to_ms(blk_perf.total_write_time));
2301
2302         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2303                           "total_write_size: %llu\n\n",
2304                           blk_perf.total_write_size);
2305
2306         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2307                           "max_flush_time_ms: %llu\n",
2308                           ktime_to_ms(blk_perf.max_flush_time));
2309
2310         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2311                           "min_flush_time_ms: %llu\n\n",
2312                           ktime_to_ms(blk_perf.min_flush_time));
2313
2314         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2315
2316         return size;
2317 }
2318
2319 static int basic_perf_open(struct inode *inode, struct file *file)
2320 {
2321         u32 buffer_size;
2322         int ret;
2323
2324         buffer_size = BLK_PERF_HIST_SIZE;
2325         ret = blk_debug_buffer_alloc(buffer_size);
2326         if (ret)
2327                 return ret;
2328
2329         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2330         blk_debug_data_size = fill_basic_perf_info(blk_debug_buffer,
2331                                                    buffer_size);
2332         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2333         return 0;
2334 }
2335
2336
2337 static const struct file_operations basic_perf_ops = {
2338         .read = blk_perf_read,
2339         .release = blk_perf_close,
2340         .open = basic_perf_open,
2341 };
2342
2343 static int hist_open_helper(void *hist_buf)
2344 {
2345         int ret;
2346
2347         if (!blk_perf.buffers_alloced)
2348                 return -EINVAL;
2349
2350         ret = blk_debug_buffer_alloc(BLK_PERF_HIST_SIZE);
2351         if (ret)
2352                 return ret;
2353
2354         spin_lock(&blk_perf.lock);
2355         memcpy(blk_debug_buffer, hist_buf, BLK_PERF_HIST_SIZE);
2356         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2357
2358         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2359         blk_debug_data_size = BLK_PERF_HIST_SIZE;
2360         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2361         return 0;
2362 }
2363
2364 static int write_hist_open(struct inode *inode, struct file *file)
2365 {
2366         return hist_open_helper(blk_perf.write_hist);
2367 }
2368
2369 static const struct file_operations write_hist_ops = {
2370         .read = blk_perf_read,
2371         .release = blk_perf_close,
2372         .open = write_hist_open,
2373 };
2374
2375
2376 static int read_hist_open(struct inode *inode, struct file *file)
2377 {
2378         return hist_open_helper(blk_perf.read_hist);
2379 }
2380
2381 static const struct file_operations read_hist_ops = {
2382         .read = blk_perf_read,
2383         .release = blk_perf_close,
2384         .open = read_hist_open,
2385 };
2386
2387 static int flush_hist_open(struct inode *inode, struct file *file)
2388 {
2389         return hist_open_helper(blk_perf.flush_hist);
2390 }
2391
2392 static const struct file_operations flush_hist_ops = {
2393         .read = blk_perf_read,
2394         .release = blk_perf_close,
2395         .open = flush_hist_open,
2396 };
2397
2398 static void clear_perf_stats_helper(void)
2399 {
2400         spin_lock(&blk_perf.lock);
2401         blk_perf.max_write_time = ktime_set(0, 0);
2402         blk_perf.max_read_time = ktime_set(0, 0);
2403         blk_perf.max_flush_time = ktime_set(0, 0);
2404         blk_perf.min_write_time = ktime_set(KTIME_MAX, 0);
2405         blk_perf.min_read_time = ktime_set(KTIME_MAX, 0);
2406         blk_perf.min_flush_time = ktime_set(KTIME_MAX, 0);
2407         blk_perf.total_write_time = ktime_set(0, 0);
2408         blk_perf.total_read_time = ktime_set(0, 0);
2409         blk_perf.total_read_size = 0;
2410         blk_perf.total_write_size = 0;
2411         blk_perf.is_enabled = 0;
2412         clear_histogram_buffers();
2413         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2414 }
2415
2416 static int clear_perf_stats(void *data, u64 val)
2417 {
2418         clear_perf_stats_helper();
2419         return 0;
2420 }
2421
2422 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(clear_perf_stats_fops, NULL, clear_perf_stats,
2423                         "%llu\n");
2424
2425 static void blk_debugfs_init(void)
2426 {
2427         struct dentry *f_ent;
2428
2429         blk_perf_debug_dir = debugfs_create_dir("block_perf", NULL);
2430         if (IS_ERR(blk_perf_debug_dir)) {
2431                 pr_err("Failed to create block_perf debug_fs directory\n");
2432                 return;
2433         }
2434
2435         f_ent = debugfs_create_file("basic_perf", 0400, blk_perf_debug_dir,
2436                                         NULL, &basic_perf_ops);
2437         if (IS_ERR(f_ent)) {
2438                 pr_err("Failed to create debug_fs basic_perf file\n");
2439                 return;
2440         }
2441
2442         f_ent = debugfs_create_file("write_hist", 0400, blk_perf_debug_dir,
2443                                         NULL, &write_hist_ops);
2444         if (IS_ERR(f_ent)) {
2445                 pr_err("Failed to create debug_fs write_hist file\n");
2446                 return;
2447         }
2448
2449         f_ent = debugfs_create_file("read_hist", 0400, blk_perf_debug_dir,
2450                                         NULL, &read_hist_ops);
2451         if (IS_ERR(f_ent)) {
2452                 pr_err("Failed to create debug_fs read_hist file\n");
2453                 return;
2454         }
2455
2456         f_ent = debugfs_create_file("flush_hist", 0400, blk_perf_debug_dir,
2457                                         NULL, &flush_hist_ops);
2458         if (IS_ERR(f_ent)) {
2459                 pr_err("Failed to create debug_fs flush_hist file\n");
2460                 return;
2461         }
2462
2463         f_ent = debugfs_create_file("enable_perf", 0600, blk_perf_debug_dir,
2464                                         NULL, &enable_perf_fops);
2465         if (IS_ERR(f_ent)) {
2466                 pr_err("Failed to create debug_fs enable_perf file\n");
2467                 return;
2468         }
2469
2470         f_ent = debugfs_create_file("clear_perf_stats", 0200,
2471                                      blk_perf_debug_dir, NULL,
2472                                      &clear_perf_stats_fops);
2473         if (IS_ERR(f_ent)) {
2474                 pr_err("Failed to create debug_fs clear_perf_stats file\n");
2475                 return;
2476         }
2477 }
2478
2479 static void blk_init_perf(void)
2480 {
2481         blk_debugfs_init();
2482         spin_lock_init(&blk_perf.lock);
2483
2484         clear_perf_stats_helper();
2485 }
2486
2487
2488 static void set_submit_info(struct bio *bio, unsigned int count)
2489 {
2490         ktime_t submit_time;
2491
2492         if (unlikely(blk_perf.is_enabled))  {
2493                 submit_time = ktime_get();
2494                 bio->submit_time.tv64 = submit_time.tv64;
2495                 bio->blk_sector_count = count;
2496                 return;
2497         }
2498
2499         bio->submit_time.tv64 = 0;
2500         bio->blk_sector_count = 0;
2501 }
2502
2503 void blk_update_perf_read_write_stats(ktime_t bio_process_time, int is_write,
2504                                         int count)
2505 {
2506         u32 bio_process_time_ms;
2507
2508         bio_process_time_ms = ktime_to_ms(bio_process_time);
2509         if (bio_process_time_ms >= BLK_PERF_SIZE)
2510                 bio_process_time_ms = BLK_PERF_SIZE - 1;
2511
2512         if (is_write) {
2513                 if (ktime_after(bio_process_time, blk_perf.max_write_time))
2514                         blk_perf.max_write_time = bio_process_time;
2515
2516                 if (ktime_before(bio_process_time, blk_perf.min_write_time))
2517                         blk_perf.min_write_time = bio_process_time;
2518                 blk_perf.total_write_time =
2519                         ktime_add(blk_perf.total_write_time, bio_process_time);
2520                 blk_perf.total_write_size += count;
2521                 blk_perf.write_hist[bio_process_time_ms] += count;
2522
2523         } else {
2524                 if (ktime_after(bio_process_time, blk_perf.max_read_time))
2525                         blk_perf.max_read_time = bio_process_time;
2526
2527                 if (ktime_before(bio_process_time, blk_perf.min_read_time))
2528                         blk_perf.min_read_time = bio_process_time;
2529                 blk_perf.total_read_time =
2530                          ktime_add(blk_perf.total_read_time, bio_process_time);
2531                 blk_perf.total_read_size += count;
2532                 blk_perf.read_hist[bio_process_time_ms] += count;
2533         }
2534 }
2535 void blk_update_perf_stats(struct bio *bio)
2536 {
2537         ktime_t bio_process_time;
2538         u32 bio_process_time_ms;
2539         u32 count;
2540
2541         spin_lock(&blk_perf.lock);
2542         if (likely(!blk_perf.is_enabled))
2543                 goto end;
2544         if (!bio->submit_time.tv64)
2545                 goto end;
2546         bio_process_time = ktime_sub(ktime_get(), bio->submit_time);
2547
2548         count = bio->blk_sector_count;
2549
2550         if (count) {
2551                 int is_write = 0;
2552
2553                 if (bio->bi_rw & WRITE ||
2554                     unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
2555                         is_write = 1;
2556
2557                 blk_update_perf_read_write_stats(bio_process_time, is_write,
2558                                                  count);
2559         } else {
2560
2561                 bio_process_time_ms = ktime_to_ms(bio_process_time);
2562                 if (bio_process_time_ms >= BLK_PERF_SIZE)
2563                         bio_process_time_ms = BLK_PERF_SIZE - 1;
2564
2565                 if (ktime_after(bio_process_time, blk_perf.max_flush_time))
2566                         blk_perf.max_flush_time = bio_process_time;
2567
2568                 if (ktime_before(bio_process_time, blk_perf.min_flush_time))
2569                         blk_perf.min_flush_time = bio_process_time;
2570
2571                 blk_perf.flush_hist[bio_process_time_ms] += 1;
2572         }
2573 end:
2574         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2575
2576 }
2577 #else
2578 static inline  void set_submit_info(struct bio *bio, unsigned int count)
2579 {
2580         (void) bio;
2581         (void) count;
2582 }
2583
2584 static inline void blk_init_perf(void)
2585 {
2586 }
2587 #endif /* #ifdef CONFIG_BLOCK_PERF_FRAMEWORK */
2588
2589 /**
2590  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2591  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2592  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2593  *
2594  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2595  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2596  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2597  *
2598  */
2599 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2600 {
2601         unsigned int count = 0;
2602         bio->bi_rw |= rw;
2603
2604         /*
2605          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2606          * go through the normal accounting stuff before submission.
2607          */
2608         if (bio_has_data(bio)) {
2609                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2610                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2611                 else
2612                         count = bio_sectors(bio);
2613
2614                 if (rw & WRITE) {
2615                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2616                 } else {
2617                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2618                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2619                 }
2620
2621                 if (unlikely(block_dump)) {
2622                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2623                         struct task_struct *tsk;
2624
2625                         tsk = get_dirty_task(bio);
2626                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2627                                 tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
2628                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2629                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2630                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2631                                 count);
2632                 }
2633         }
2634
2635         set_submit_info(bio, count);
2636         return generic_make_request(bio);
2637 }
2638 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2639
2640 /**
2641  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2642  *                              for new the queue limits
2643  * @q:  the queue
2644  * @rq: the request being checked
2645  *
2646  * Description:
2647  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2648  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2649  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2650  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2651  *    the insertion using this generic function.
2652  *
2653  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2654  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2655  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2656  */
2657 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2658                                       struct request *rq)
2659 {
2660         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2661                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2662                 return -EIO;
2663         }
2664
2665         /*
2666          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2667          * may differ from that of other stacking queues.
2668          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2669          * limitation.
2670          */
2671         blk_recalc_rq_segments(rq);
2672         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2673                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2674                 return -EIO;
2675         }
2676
2677         return 0;
2678 }
2679
2680 /**
2681  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2682  * @q:  the queue to submit the request
2683  * @rq: the request being queued
2684  */
2685 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2686 {
2687         unsigned long flags;
2688         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2689
2690         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2691                 return -EIO;
2692
2693         if (rq->rq_disk &&
2694             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2695                 return -EIO;
2696
2697         if (q->mq_ops) {
2698                 if (blk_queue_io_stat(q))
2699                         blk_account_io_start(rq, true);
2700                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, false);
2701                 return 0;
2702         }
2703
2704         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2705         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2706                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2707                 return -ENODEV;
2708         }
2709
2710         /*
2711          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2712          * because it will be linked to another request_queue
2713          */
2714         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2715
2716         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2717                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2718
2719         add_acct_request(q, rq, where);
2720         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2721                 __blk_run_queue(q);
2722         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2723
2724         return 0;
2725 }
2726 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2727
2728 /**
2729  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2730  * @rq: request to examine
2731  *
2732  * Description:
2733  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2734  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2735  *     can be failed from the beginning of the request without
2736  *     crossing into area which need to be retried further.
2737  *
2738  * Return:
2739  *     The number of bytes to fail.
2740  *
2741  * Context:
2742  *     queue_lock must be held.
2743  */
2744 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2745 {
2746         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2747         unsigned int bytes = 0;
2748         struct bio *bio;
2749
2750         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2751                 return blk_rq_bytes(rq);
2752
2753         /*
2754          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2755          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2756          * which have all the failfast bits that the first one has -
2757          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2758          * one.
2759          */
2760         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2761                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2762                         break;
2763                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2764         }
2765
2766         /* this could lead to infinite loop */
2767         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2768         return bytes;
2769 }
2770 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2771
2772 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2773 {
2774         if (blk_do_io_stat(req)) {
2775                 const int rw = rq_data_dir(req);
2776                 struct hd_struct *part;
2777                 int cpu;
2778
2779                 cpu = part_stat_lock();
2780                 part = req->part;
2781                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2782                 part_stat_unlock();
2783         }
2784 }
2785
2786 void blk_account_io_done(struct request *req)
2787 {
2788         /*
2789          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2790          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2791          * containing request is enough.
2792          */
2793         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2794                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2795                 const int rw = rq_data_dir(req);
2796                 struct hd_struct *part;
2797                 int cpu;
2798
2799                 cpu = part_stat_lock();
2800                 part = req->part;
2801
2802                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2803                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2804                 part_round_stats(cpu, part);
2805                 part_dec_in_flight(part, rw);
2806
2807                 hd_struct_put(part);
2808                 part_stat_unlock();
2809         }
2810 }
2811
2812 #ifdef CONFIG_PM
2813 /*
2814  * Don't process normal requests when queue is suspended
2815  * or in the process of suspending/resuming
2816  */
2817 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2818                                            struct request *rq)
2819 {
2820         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2821             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2822                 return NULL;
2823         else
2824                 return rq;
2825 }
2826 #else
2827 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2828                                                   struct request *rq)
2829 {
2830         return rq;
2831 }
2832 #endif
2833
2834 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2835 {
2836         struct hd_struct *part;
2837         int rw = rq_data_dir(rq);
2838         int cpu;
2839
2840         if (!blk_do_io_stat(rq))
2841                 return;
2842
2843         cpu = part_stat_lock();
2844
2845         if (!new_io) {
2846                 part = rq->part;
2847                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2848         } else {
2849                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2850                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2851                         /*
2852                          * The partition is already being removed,
2853                          * the request will be accounted on the disk only
2854                          *
2855                          * We take a reference on disk->part0 although that
2856                          * partition will never be deleted, so we can treat
2857                          * it as any other partition.
2858                          */
2859                         part = &rq->rq_disk->part0;
2860                         hd_struct_get(part);
2861                 }
2862                 part_round_stats(cpu, part);
2863                 part_inc_in_flight(part, rw);
2864                 rq->part = part;
2865         }
2866
2867         part_stat_unlock();
2868 }
2869
2870 /**
2871  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2872  * @q: request queue to peek at
2873  *
2874  * Description:
2875  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2876  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2877  *     processing it.
2878  *
2879  * Return:
2880  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2881  *     otherwise.
2882  *
2883  * Context:
2884  *     queue_lock must be held.
2885  */
2886 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2887 {
2888         struct request *rq;
2889         int ret;
2890
2891         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2892
2893                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2894                 if (!rq)
2895                         break;
2896
2897                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2898                         /*
2899                          * This is the first time the device driver
2900                          * sees this request (possibly after
2901                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2902                          */
2903                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2904                                 elv_activate_rq(q, rq);
2905
2906                         /*
2907                          * just mark as started even if we don't start
2908                          * it, a request that has been delayed should
2909                          * not be passed by new incoming requests
2910                          */
2911                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2912                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2913                 }
2914
2915                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2916                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2917                         q->boundary_rq = NULL;
2918                 }
2919
2920                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2921                         break;
2922
2923                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2924                         /*
2925                          * make sure space for the drain appears we
2926                          * know we can do this because max_hw_segments
2927                          * has been adjusted to be one fewer than the
2928                          * device can handle
2929                          */
2930                         rq->nr_phys_segments++;
2931                 }
2932
2933                 if (!q->prep_rq_fn)
2934                         break;
2935
2936                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2937                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2938                         break;
2939                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2940                         /*
2941                          * the request may have been (partially) prepped.
2942                          * we need to keep this request in the front to
2943                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2944                          * prevent other fs requests from passing this one.
2945                          */
2946                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2947                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2948                                 /*
2949                                  * remove the space for the drain we added
2950                                  * so that we don't add it again
2951                                  */
2952                                 --rq->nr_phys_segments;
2953                         }
2954
2955                         rq = NULL;
2956                         break;
2957                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2958                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2959                         /*
2960                          * Mark this request as started so we don't trigger
2961                          * any debug logic in the end I/O path.
2962                          */
2963                         blk_start_request(rq);
2964                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2965                 } else {
2966                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2967                         break;
2968                 }
2969         }
2970
2971         return rq;
2972 }
2973 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2974
2975 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2976 {
2977         struct request_queue *q = rq->q;
2978
2979         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2980         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2981
2982         list_del_init(&rq->queuelist);
2983
2984         /*
2985          * the time frame between a request being removed from the lists
2986          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2987          * the driver side.
2988          */
2989         if (blk_account_rq(rq)) {
2990                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2991                 set_io_start_time_ns(rq);
2992         }
2993 }
2994
2995 /**
2996  * blk_start_request - start request processing on the driver
2997  * @req: request to dequeue
2998  *
2999  * Description:
3000  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
3001  *     request to the driver.
3002  *
3003  *     Block internal functions which don't want to start timer should
3004  *     call blk_dequeue_request().
3005  *
3006  * Context:
3007  *     queue_lock must be held.
3008  */
3009 void blk_start_request(struct request *req)
3010 {
3011         blk_dequeue_request(req);
3012
3013         /*
3014          * We are now handing the request to the hardware, initialize
3015          * resid_len to full count and add the timeout handler.
3016          */
3017         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
3018         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
3019                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
3020
3021         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
3022         blk_add_timer(req);
3023 }
3024 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
3025
3026 /**
3027  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
3028  * @q: request queue to fetch a request from
3029  *
3030  * Description:
3031  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
3032  *     return and LLD can start processing it immediately.
3033  *
3034  * Return:
3035  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
3036  *     otherwise.
3037  *
3038  * Context:
3039  *     queue_lock must be held.
3040  */
3041 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
3042 {
3043         struct request *rq;
3044
3045         rq = blk_peek_request(q);
3046         if (rq)
3047                 blk_start_request(rq);
3048         return rq;
3049 }
3050 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
3051
3052 /**
3053  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
3054  * @req:      the request being processed
3055  * @error:    %0 for success, < %0 for error
3056  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
3057  *
3058  * Description:
3059  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
3060  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
3061  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
3062  *
3063  *     This special helper function is only for request stacking drivers
3064  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
3065  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
3066  *
3067  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
3068  *     %false return from this function.
3069  *
3070  * Return:
3071  *     %false - this request doesn't have any more data
3072  *     %true  - this request has more data
3073  **/
3074 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
3075 {
3076         int total_bytes;
3077
3078         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
3079
3080         if (!req->bio)
3081                 return false;
3082
3083         /*
3084          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
3085          * and each partial completion should be handled separately.
3086          * Reset per-request error on each partial completion.
3087          *
3088          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
3089          * low level drivers do what they see fit.
3090          */
3091         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
3092                 req->errors = 0;
3093
3094         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
3095             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
3096                 char *error_type;
3097
3098                 switch (error) {
3099                 case -ENOLINK:
3100                         error_type = "recoverable transport";
3101                         break;
3102                 case -EREMOTEIO:
3103                         error_type = "critical target";
3104                         break;
3105                 case -EBADE:
3106                         error_type = "critical nexus";
3107                         break;
3108                 case -ETIMEDOUT:
3109                         error_type = "timeout";
3110                         break;
3111                 case -ENOSPC:
3112                         error_type = "critical space allocation";
3113                         break;
3114                 case -ENODATA:
3115                         error_type = "critical medium";
3116                         break;
3117                 case -EIO:
3118                 default:
3119                         error_type = "I/O";
3120                         break;
3121                 }
3122                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
3123                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
3124                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
3125                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
3126
3127         }
3128
3129         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
3130
3131         total_bytes = 0;
3132
3133         /*
3134          * Check for this if flagged, Req based dm needs to perform
3135          * post processing, hence dont end bios or request.DM
3136          * layer takes care.
3137          */
3138         if (bio_flagged(req->bio, BIO_DONTFREE))
3139                 return false;
3140
3141         while (req->bio) {
3142                 struct bio *bio = req->bio;
3143                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
3144
3145                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
3146                         req->bio = bio->bi_next;
3147
3148                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
3149
3150                 total_bytes += bio_bytes;
3151                 nr_bytes -= bio_bytes;
3152
3153                 if (!nr_bytes)
3154                         break;
3155         }
3156
3157         /*
3158          * completely done
3159          */
3160         if (!req->bio) {
3161                 /*
3162                  * Reset counters so that the request stacking driver
3163                  * can find how many bytes remain in the request
3164                  * later.
3165                  */
3166                 req->__data_len = 0;
3167                 return false;
3168         }
3169
3170         req->__data_len -= total_bytes;
3171
3172         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
3173         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
3174                 req->__sector += total_bytes >> 9;
3175
3176         /* mixed attributes always follow the first bio */
3177         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
3178                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
3179                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
3180         }
3181
3182         /*
3183          * If total number of sectors is less than the first segment
3184          * size, something has gone terribly wrong.
3185          */
3186         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
3187                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
3188                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
3189         }
3190
3191         /* recalculate the number of segments */
3192         blk_recalc_rq_segments(req);
3193
3194         return true;
3195 }
3196 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
3197
3198 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
3199                                     unsigned int nr_bytes,
3200                                     unsigned int bidi_bytes)
3201 {
3202         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
3203                 return true;
3204
3205         /* Bidi request must be completed as a whole */
3206         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
3207             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
3208                 return true;
3209
3210         if (blk_queue_add_random(rq->q))
3211                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
3212
3213         return false;
3214 }
3215
3216 /**
3217  * blk_unprep_request - unprepare a request
3218  * @req:        the request
3219  *
3220  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
3221  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
3222  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
3223  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
3224  * lock is held when calling this.
3225  */
3226 void blk_unprep_request(struct request *req)
3227 {
3228         struct request_queue *q = req->q;
3229
3230         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
3231         if (q->unprep_rq_fn)
3232                 q->unprep_rq_fn(q, req);
3233 }
3234 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
3235
3236 /*
3237  * queue lock must be held
3238  */
3239 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
3240 {
3241         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
3242                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
3243
3244         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
3245
3246         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
3247                 laptop_io_completion(req->q->backing_dev_info);
3248
3249         blk_delete_timer(req);
3250
3251         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
3252                 blk_unprep_request(req);
3253
3254         blk_account_io_done(req);
3255
3256         if (req->end_io)
3257                 req->end_io(req, error);
3258         else {
3259                 if (blk_bidi_rq(req))
3260                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
3261
3262                 __blk_put_request(req->q, req);
3263         }
3264 }
3265 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
3266
3267 /**
3268  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
3269  * @rq:         the request to complete
3270  * @error:      %0 for success, < %0 for error
3271  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
3272  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
3273  *
3274  * Description:
3275  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
3276  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
3277  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
3278  *     just ignored.
3279  *
3280  * Return:
3281  *     %false - we are done with this request
3282  *     %true  - still buffers pending for this request
3283  **/
3284 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
3285                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
3286 {
3287         struct request_queue *q = rq->q;
3288         unsigned long flags;
3289
3290         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
3291                 return true;
3292
3293         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
3294         blk_finish_request(rq, error);
3295         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
3296
3297         return false;
3298 }
3299
3300 /**
3301  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
3302  * @rq:         the request to complete
3303  * @error:      %0 for success, < %0 for error
3304  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
3305  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
3306  *
3307  * Description:
3308  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
3309  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
3310  *
3311  * Return:
3312  *     %false - we are done with this request
3313  *     %true  - still buffers pending for this request
3314  **/
3315 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
3316                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
3317 {
3318         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
3319                 return true;
3320
3321         blk_finish_request(rq, error);
3322
3323         return false;
3324 }
3325
3326 /**
3327  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
3328  * @rq:       the request being processed
3329  * @error:    %0 for success, < %0 for error
3330  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3331  *
3332  * Description:
3333  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
3334  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
3335  *
3336  * Return:
3337  *     %false - we are done with this request
3338  *     %true  - still buffers pending for this request
3339  **/
3340 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
3341 {
3342         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
3343 }
3344 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
3345
3346 /**
3347  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
3348  * @rq: the request to finish
3349  * @error: %0 for success, < %0 for error
3350  *
3351  * Description:
3352  *     Completely finish @rq.
3353  */
3354 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
3355 {
3356         bool pending;
3357         unsigned int bidi_bytes = 0;
3358
3359         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
3360                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
3361
3362         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
3363         BUG_ON(pending);
3364 }
3365 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
3366
3367 /**
3368  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
3369  * @rq: the request to finish the current chunk for
3370  * @error: %0 for success, < %0 for error
3371  *
3372  * Description:
3373  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
3374  *
3375  * Return:
3376  *     %false - we are done with this request
3377  *     %true  - still buffers pending for this request
3378  */
3379 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
3380 {
3381         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
3382 }
3383 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
3384
3385 /**
3386  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
3387  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
3388  * @error: must be negative errno
3389  *
3390  * Description:
3391  *     Complete @rq till the next failure boundary.
3392  *
3393  * Return:
3394  *     %false - we are done with this request
3395  *     %true  - still buffers pending for this request
3396  */
3397 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
3398 {
3399         WARN_ON(error >= 0);
3400         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
3401 }
3402 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
3403
3404 /**
3405  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
3406  * @rq:       the request being processed
3407  * @error:    %0 for success, < %0 for error
3408  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3409  *
3410  * Description:
3411  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
3412  *
3413  * Return:
3414  *     %false - we are done with this request
3415  *     %true  - still buffers pending for this request
3416  **/
3417 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
3418 {
3419         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
3420 }
3421 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
3422
3423 /**
3424  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
3425  * @rq: the request to finish
3426  * @error: %0 for success, < %0 for error
3427  *
3428  * Description:
3429  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
3430  */
3431 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
3432 {
3433         bool pending;
3434         unsigned int bidi_bytes = 0;
3435
3436         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
3437                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
3438
3439         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
3440         BUG_ON(pending);
3441 }
3442 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
3443
3444 /**
3445  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
3446  * @rq: the request to finish the current chunk for
3447  * @error: %0 for success, < %0 for error
3448  *
3449  * Description:
3450  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
3451  *     be called with queue lock held.
3452  *
3453  * Return:
3454  *     %false - we are done with this request
3455  *     %true  - still buffers pending for this request
3456  */
3457 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
3458 {
3459         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
3460 }
3461 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
3462
3463 /**
3464  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
3465  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
3466  * @error: must be negative errno
3467  *
3468  * Description:
3469  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
3470  *     with queue lock held.
3471  *
3472  * Return:
3473  *     %false - we are done with this request
3474  *     %true  - still buffers pending for this request
3475  */
3476 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
3477 {
3478         WARN_ON(error >= 0);
3479         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
3480 }
3481 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
3482
3483 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
3484                      struct bio *bio)
3485 {
3486         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
3487         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
3488
3489         if (bio_has_data(bio))
3490                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
3491
3492         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
3493         rq->bio = rq->biotail = bio;
3494
3495         if (bio->bi_bdev)
3496                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
3497 }
3498
3499 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
3500 /**
3501  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
3502  * @rq: the request to be flushed
3503  *
3504  * Description:
3505  *     Flush all pages in @rq.
3506  */
3507 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
3508 {
3509         struct req_iterator iter;
3510         struct bio_vec bvec;
3511
3512         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3513                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3514 }
3515 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3516 #endif
3517
3518 /**
3519  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3520  * @q : the queue of the device being checked
3521  *
3522  * Description:
3523  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3524  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3525  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3526  *
3527  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3528  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3529  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3530  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3531  *    on burst I/O load.
3532  *
3533  * Return:
3534  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3535  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3536  */
3537 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3538 {
3539         if (q->lld_busy_fn)
3540                 return q->lld_busy_fn(q);
3541
3542         return 0;
3543 }
3544 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3545
3546 /**
3547  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3548  * @rq: the clone request to be cleaned up
3549  *
3550  * Description:
3551  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3552  */
3553 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3554 {
3555         struct bio *bio;
3556
3557         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3558                 rq->bio = bio->bi_next;
3559
3560                 bio_put(bio);
3561         }
3562 }
3563 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3564
3565 /*
3566  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3567  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3568  */
3569 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3570 {
3571         dst->cpu = src->cpu;
3572         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3573         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3574         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3575         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3576         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3577         dst->ioprio = src->ioprio;
3578         dst->extra_len = src->extra_len;
3579 }
3580
3581 /**
3582  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3583  * @rq: the request to be setup
3584  * @rq_src: original request to be cloned
3585  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3586  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3587  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3588  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3589  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3590  *
3591  * Description:
3592  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3593  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3594  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3595  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3596  *     and the cloned bios just point same pages.
3597  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3598  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3599  */
3600 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3601                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3602                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3603                       void *data)
3604 {
3605         struct bio *bio, *bio_src;
3606
3607         if (!bs)
3608                 bs = fs_bio_set;
3609
3610         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3611                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3612                 if (!bio)
3613                         goto free_and_out;
3614
3615                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3616                         goto free_and_out;
3617
3618                 if (rq->bio) {
3619                         rq->biotail->bi_next = bio;
3620                         rq->biotail = bio;
3621                 } else
3622                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3623         }
3624
3625         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3626
3627         return 0;
3628
3629 free_and_out:
3630         if (bio)
3631                 bio_put(bio);
3632         blk_rq_unprep_clone(rq);
3633
3634         return -ENOMEM;
3635 }
3636 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3637
3638 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3639 {
3640         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3641 }
3642 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3643
3644 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3645                                   unsigned long delay)
3646 {
3647         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3648 }
3649 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3650
3651 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3652                                      unsigned long delay)
3653 {
3654         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3655 }
3656 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3657
3658 /**
3659  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3660  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3661  *
3662  * Description:
3663  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3664  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3665  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3666  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3667  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3668  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3669  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3670  *   this kind of deadlock.
3671  */
3672 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3673 {
3674         struct task_struct *tsk = current;
3675
3676         /*
3677          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3678          */
3679         if (tsk->plug)
3680                 return;
3681
3682         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3683         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3684         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3685         /*
3686          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3687          * preempt will imply a full memory barrier
3688          */
3689         tsk->plug = plug;
3690 }
3691 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3692
3693 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3694 {
3695         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3696         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3697
3698         return !(rqa->q < rqb->q ||
3699                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3700 }
3701
3702 /*
3703  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3704  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3705  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3706  * plugger did not intend it.
3707  */
3708 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3709                             bool from_schedule)
3710         __releases(q->queue_lock)
3711 {
3712         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3713
3714         if (from_schedule)
3715                 blk_run_queue_async(q);
3716         else
3717                 __blk_run_queue(q);
3718         spin_unlock(q->queue_lock);
3719 }
3720
3721 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3722 {
3723         LIST_HEAD(callbacks);
3724
3725         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3726                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3727
3728                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3729                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3730                                                           struct blk_plug_cb,
3731                                                           list);
3732                         list_del(&cb->list);
3733                         cb->callback(cb, from_schedule);
3734                 }
3735         }
3736 }
3737
3738 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3739                                       int size)
3740 {
3741         struct blk_plug *plug = current->plug;
3742         struct blk_plug_cb *cb;
3743
3744         if (!plug)
3745                 return NULL;
3746
3747         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3748                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3749                         return cb;
3750
3751         /* Not currently on the callback list */
3752         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3753         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3754         if (cb) {
3755                 cb->data = data;
3756                 cb->callback = unplug;
3757                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3758         }
3759         return cb;
3760 }
3761 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3762
3763 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3764 {
3765         struct request_queue *q;
3766         unsigned long flags;
3767         struct request *rq;
3768         LIST_HEAD(list);
3769         unsigned int depth;
3770
3771         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3772
3773         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3774                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3775
3776         if (list_empty(&plug->list))
3777                 return;
3778
3779         list_splice_init(&plug->list, &list);
3780
3781         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3782
3783         q = NULL;
3784         depth = 0;
3785
3786         /*
3787          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3788          * queue lock we have to take.
3789          */
3790         local_irq_save(flags);
3791         while (!list_empty(&list)) {
3792                 rq = list_entry_rq(list.next);
3793                 list_del_init(&rq->queuelist);
3794                 BUG_ON(!rq->q);
3795                 if (rq->q != q) {
3796                         /*
3797                          * This drops the queue lock
3798                          */
3799                         if (q)
3800                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3801                         q = rq->q;
3802                         depth = 0;
3803                         spin_lock(q->queue_lock);
3804                 }
3805
3806                 /*
3807                  * Short-circuit if @q is dead
3808                  */
3809                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3810                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3811                         continue;
3812                 }
3813
3814                 /*
3815                  * rq is already accounted, so use raw insert
3816                  */
3817                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3818                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3819                 else
3820                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3821
3822                 depth++;
3823         }
3824
3825         /*
3826          * This drops the queue lock
3827          */
3828         if (q)
3829                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3830
3831         local_irq_restore(flags);
3832 }
3833
3834 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3835 {
3836         if (plug != current->plug)
3837                 return;
3838         blk_flush_plug_list(plug, false);
3839
3840         current->plug = NULL;
3841 }
3842 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3843
3844 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3845 {
3846         struct blk_plug *plug;
3847         long state;
3848
3849         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3850             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3851                 return false;
3852
3853         plug = current->plug;
3854         if (plug)
3855                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3856
3857         state = current->state;
3858         while (!need_resched()) {
3859                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3860                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3861                 int ret;
3862
3863                 hctx->poll_invoked++;
3864
3865                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3866                 if (ret > 0) {
3867                         hctx->poll_success++;
3868                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3869                         return true;
3870                 }
3871
3872                 if (signal_pending_state(state, current))
3873                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3874
3875                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3876                         return true;
3877                 if (ret < 0)
3878                         break;
3879                 cpu_relax();
3880         }
3881
3882         return false;
3883 }
3884
3885 #ifdef CONFIG_PM
3886 /**
3887  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3888  * @q: the queue of the device
3889  * @dev: the device the queue belongs to
3890  *
3891  * Description:
3892  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3893  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3894  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3895  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3896  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3897  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3898  *
3899  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3900  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3901  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3902  *    not need to touch other autosuspend settings.
3903  *
3904  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3905  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3906  */
3907 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3908 {
3909         q->dev = dev;
3910         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3911         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3912         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3913 }
3914 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3915
3916 /**
3917  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3918  * @q: the queue of the device
3919  *
3920  * Description:
3921  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3922  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3923  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3924  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3925  *    proceed to suspend the device.
3926  *
3927  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3928  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3929  *
3930  *    This function should be called near the start of the device's
3931  *    runtime_suspend callback.
3932  *
3933  * Return:
3934  *    0         - OK to runtime suspend the device
3935  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3936  */
3937 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3938 {
3939         int ret = 0;
3940
3941         if (!q->dev)
3942                 return ret;
3943
3944         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3945         if (q->nr_pending) {
3946                 ret = -EBUSY;
3947                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3948         } else {
3949                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3950         }
3951         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3952         return ret;
3953 }
3954 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3955
3956 /**
3957  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3958  * @q: the queue of the device
3959  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3960  *
3961  * Description:
3962  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3963  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3964  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3965  *
3966  *    This function should be called near the end of the device's
3967  *    runtime_suspend callback.
3968  */
3969 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3970 {
3971         if (!q->dev)
3972                 return;
3973
3974         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3975         if (!err) {
3976                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3977         } else {
3978                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3979                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3980         }
3981         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3982 }
3983 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3984
3985 /**
3986  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3987  * @q: the queue of the device
3988  *
3989  * Description:
3990  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3991  *    runtime resume of the device.
3992  *
3993  *    This function should be called near the start of the device's
3994  *    runtime_resume callback.
3995  */
3996 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3997 {
3998         if (!q->dev)
3999                 return;
4000
4001         spin_lock_irq(q->queue_lock);
4002         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
4003         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
4004 }
4005 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
4006
4007 /**
4008  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
4009  * @q: the queue of the device
4010  * @err: return value of the device's runtime_resume function
4011  *
4012  * Description:
4013  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
4014  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
4015  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
4016  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
4017  *
4018  *    This function should be called near the end of the device's
4019  *    runtime_resume callback.
4020  */
4021 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
4022 {
4023         if (!q->dev)
4024                 return;
4025
4026         spin_lock_irq(q->queue_lock);
4027         if (!err) {
4028                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
4029                 __blk_run_queue(q);
4030                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
4031                 pm_request_autosuspend(q->dev);
4032         } else {
4033                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
4034         }
4035         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
4036 }
4037 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
4038 #endif
4039
4040 int __init blk_dev_init(void)
4041 {
4042         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
4043                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
4044
4045         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
4046         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
4047                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
4048         if (!kblockd_workqueue)
4049                 panic("Failed to create kblockd\n");
4050
4051         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
4052                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
4053
4054         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
4055                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
4056         blk_init_perf();
4057         return 0;
4058 }
4059
4060 /*
4061  * Blk IO latency support. We want this to be as cheap as possible, so doing
4062  * this lockless (and avoiding atomics), a few off by a few errors in this
4063  * code is not harmful, and we don't want to do anything that is
4064  * perf-impactful.
4065  * TODO : If necessary, we can make the histograms per-cpu and aggregate
4066  * them when printing them out.
4067  */
4068 ssize_t
4069 blk_latency_hist_show(char* name, struct io_latency_state *s, char *buf,
4070                 int buf_size)
4071 {
4072         int i;
4073         int bytes_written = 0;
4074         u_int64_t num_elem, elem;
4075         int pct;
4076         u_int64_t average;
4077
4078        num_elem = s->latency_elems;
4079        if (num_elem > 0) {
4080                average = div64_u64(s->latency_sum, s->latency_elems);
4081                bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
4082                                buf_size - bytes_written,
4083                                "IO svc_time %s Latency Histogram (n = %llu,"
4084                                " average = %llu):\n", name, num_elem, average);
4085                for (i = 0;
4086                     i < ARRAY_SIZE(latency_x_axis_us);
4087                     i++) {
4088                        elem = s->latency_y_axis[i];
4089                        pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
4090                        bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
4091                                        PAGE_SIZE - bytes_written,
4092                                        "\t< %6lluus%15llu%15d%%\n",
4093                                        latency_x_axis_us[i],
4094                                        elem, pct);
4095                }
4096                /* Last element in y-axis table is overflow */
4097                elem = s->latency_y_axis[i];
4098                pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
4099                bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
4100                                PAGE_SIZE - bytes_written,
4101                                "\t>=%6lluus%15llu%15d%%\n",
4102                                latency_x_axis_us[i - 1], elem, pct);
4103         }
4104
4105         return bytes_written;
4106 }
4107 EXPORT_SYMBOL(blk_latency_hist_show);