OSDN Git Service

net: phy: broadcom: Fix bcm_write_exp()
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/highmem.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/completion.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/list_sort.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/ratelimit.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/blk-cgroup.h>
36
37 #define CREATE_TRACE_POINTS
38 #include <trace/events/block.h>
39
40 #include "blk.h"
41 #include "blk-mq.h"
42
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
44 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
45 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
46 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
47 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
48
49 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
50
51 /*
52  * For the allocated request tables
53  */
54 struct kmem_cache *request_cachep = NULL;
55
56 /*
57  * For queue allocation
58  */
59 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
60
61 /*
62  * Controlling structure to kblockd
63  */
64 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
65
66 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
67 {
68 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
69         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
70 #else
71         /*
72          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
73          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
74          */
75         if (rl == &rl->q->root_rl)
76                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
77 #endif
78 }
79
80 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
81 {
82 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
83         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
84 #else
85         /* see blk_clear_congested() */
86         if (rl == &rl->q->root_rl)
87                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
88 #endif
89 }
90
91 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
92 {
93         int nr;
94
95         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
96         if (nr > q->nr_requests)
97                 nr = q->nr_requests;
98         q->nr_congestion_on = nr;
99
100         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
101         if (nr < 1)
102                 nr = 1;
103         q->nr_congestion_off = nr;
104 }
105
106 /**
107  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
108  * @bdev:       device
109  *
110  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
111  * backing_dev_info.  This function can only be called if @bdev is opened
112  * and the return value is never NULL.
113  */
114 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
115 {
116         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
117
118         return &q->backing_dev_info;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
121
122 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
123 {
124         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
125
126         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
127         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
128         rq->cpu = -1;
129         rq->q = q;
130         rq->__sector = (sector_t) -1;
131         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
132         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
133         rq->cmd = rq->__cmd;
134         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
135         rq->tag = -1;
136         rq->start_time = jiffies;
137         set_start_time_ns(rq);
138         rq->part = NULL;
139 }
140 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
141
142 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
143                           unsigned int nbytes, int error)
144 {
145         if (error)
146                 bio->bi_error = error;
147
148         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
149                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
150
151         bio_advance(bio, nbytes);
152
153         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
154         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
155                 bio_endio(bio);
156 }
157
158 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
159 {
160         int bit;
161
162         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
163                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
164                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
165
166         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
167                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
168                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
169         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
170                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
171
172         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
173                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
174                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
175                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
176                 printk("\n");
177         }
178 }
179 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
180
181 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
182 {
183         struct request_queue *q;
184
185         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
186         spin_lock_irq(q->queue_lock);
187         __blk_run_queue(q);
188         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
189 }
190
191 /**
192  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
193  * @q:          The &struct request_queue in question
194  * @msecs:      Delay in msecs
195  *
196  * Description:
197  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
198  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
199  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
200  */
201 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
202 {
203         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
204                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
205                                    msecs_to_jiffies(msecs));
206 }
207 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
208
209 /**
210  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
211  * @q:    The &struct request_queue in question
212  *
213  * Description:
214  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
215  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
216  *   context.
217  **/
218 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
219 {
220         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
221         blk_run_queue_async(q);
222 }
223 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
224
225 /**
226  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
227  * @q:    The &struct request_queue in question
228  *
229  * Description:
230  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
231  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
232  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
233  **/
234 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
235 {
236         WARN_ON(!in_interrupt() && !irqs_disabled());
237
238         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
239         __blk_run_queue(q);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
242
243 /**
244  * blk_stop_queue - stop a queue
245  * @q:    The &struct request_queue in question
246  *
247  * Description:
248  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
249  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
250  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
251  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
252  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
253  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
254  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
255  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
256  **/
257 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
258 {
259         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
260         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
263
264 /**
265  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
266  * @q: the queue
267  *
268  * Description:
269  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
270  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
271  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
272  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
273  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
274  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
275  *     this function.
276  *
277  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
278  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
279  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
280  *
281  */
282 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
283 {
284         del_timer_sync(&q->timeout);
285
286         if (q->mq_ops) {
287                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
288                 int i;
289
290                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
291                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
292                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
293                 }
294         } else {
295                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
296         }
297 }
298 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
299
300 /**
301  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
302  * @q:  The queue to run
303  *
304  * Description:
305  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
306  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
307  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
308  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
309  *    disabled. See also @blk_run_queue.
310  */
311 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
312 {
313         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
314                 return;
315
316         /*
317          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
318          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
319          * running such a request function concurrently. Keep track of the
320          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
321          * can wait until all these request_fn calls have finished.
322          */
323         q->request_fn_active++;
324         q->request_fn(q);
325         q->request_fn_active--;
326 }
327 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
328
329 /**
330  * __blk_run_queue - run a single device queue
331  * @q:  The queue to run
332  *
333  * Description:
334  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
335  *    held and interrupts disabled.
336  */
337 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
338 {
339         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
340                 return;
341
342         __blk_run_queue_uncond(q);
343 }
344 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
345
346 /**
347  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
348  * @q:  The queue to run
349  *
350  * Description:
351  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
352  *    of us. The caller must hold the queue lock.
353  */
354 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
355 {
356         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
357                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
358 }
359 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
360
361 /**
362  * blk_run_queue - run a single device queue
363  * @q: The queue to run
364  *
365  * Description:
366  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
367  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
368  */
369 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
370 {
371         unsigned long flags;
372
373         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
374         __blk_run_queue(q);
375         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
376 }
377 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
378
379 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
380 {
381         kobject_put(&q->kobj);
382 }
383 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
384
385 /**
386  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
387  * @q: queue to drain
388  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
389  *
390  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
391  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
392  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
393  */
394 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
395         __releases(q->queue_lock)
396         __acquires(q->queue_lock)
397 {
398         int i;
399
400         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
401
402         while (true) {
403                 bool drain = false;
404
405                 /*
406                  * The caller might be trying to drain @q before its
407                  * elevator is initialized.
408                  */
409                 if (q->elevator)
410                         elv_drain_elevator(q);
411
412                 blkcg_drain_queue(q);
413
414                 /*
415                  * This function might be called on a queue which failed
416                  * driver init after queue creation or is not yet fully
417                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
418                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
419                  * something on it and @q has request_fn set.
420                  */
421                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
422                         __blk_run_queue(q);
423
424                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
425                 drain |= q->request_fn_active;
426
427                 /*
428                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
429                  * multiple places and there's no single counter which can
430                  * be drained.  Check all the queues and counters.
431                  */
432                 if (drain_all) {
433                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
434                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
435                         for (i = 0; i < 2; i++) {
436                                 drain |= q->nr_rqs[i];
437                                 drain |= q->in_flight[i];
438                                 if (fq)
439                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
440                         }
441                 }
442
443                 if (!drain)
444                         break;
445
446                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
447
448                 msleep(10);
449
450                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
451         }
452
453         /*
454          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
455          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
456          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
457          */
458         if (q->request_fn) {
459                 struct request_list *rl;
460
461                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
462                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
463                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
464         }
465 }
466
467 /**
468  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
469  * @q: queue of interest
470  *
471  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
472  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
473  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
474  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
475  * inside queue or RCU read lock.
476  */
477 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
478 {
479         spin_lock_irq(q->queue_lock);
480         q->bypass_depth++;
481         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
482         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
483
484         /*
485          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
486          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
487          * can happen many times during boot.
488          */
489         if (blk_queue_init_done(q)) {
490                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
491                 __blk_drain_queue(q, false);
492                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
493
494                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
495                 synchronize_rcu();
496         }
497 }
498 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
499
500 /**
501  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
502  * @q: queue of interest
503  *
504  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
505  */
506 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
507 {
508         spin_lock_irq(q->queue_lock);
509         if (!--q->bypass_depth)
510                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
511         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
512         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
513 }
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
515
516 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
517 {
518         spin_lock_irq(q->queue_lock);
519         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
520         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
521
522         if (q->mq_ops)
523                 blk_mq_wake_waiters(q);
524         else {
525                 struct request_list *rl;
526
527                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
528                         if (rl->rq_pool) {
529                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
530                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
531                         }
532                 }
533         }
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
536
537 /**
538  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
539  * @q: request queue to shutdown
540  *
541  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
542  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
543  */
544 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
545 {
546         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
547
548         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
549         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
550         blk_set_queue_dying(q);
551         spin_lock_irq(lock);
552
553         /*
554          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
555          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
556          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
557          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
558          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
559          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
560          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
561          */
562         q->bypass_depth++;
563         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
564
565         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
566         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
567         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
568         spin_unlock_irq(lock);
569         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
570
571         /*
572          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
573          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
574          */
575         blk_freeze_queue(q);
576         spin_lock_irq(lock);
577         if (!q->mq_ops)
578                 __blk_drain_queue(q, true);
579         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
580         spin_unlock_irq(lock);
581
582         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
583         blk_flush_integrity();
584
585         /* @q won't process any more request, flush async actions */
586         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
587         blk_sync_queue(q);
588
589         if (q->mq_ops)
590                 blk_mq_free_queue(q);
591         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
592
593         spin_lock_irq(lock);
594         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
595                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
596         spin_unlock_irq(lock);
597
598         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
599
600         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
601         blk_put_queue(q);
602 }
603 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
604
605 /* Allocate memory local to the request queue */
606 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
607 {
608         int nid = (int)(long)data;
609         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
610 }
611
612 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
613 {
614         kmem_cache_free(request_cachep, element);
615 }
616
617 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
618                 gfp_t gfp_mask)
619 {
620         if (unlikely(rl->rq_pool))
621                 return 0;
622
623         rl->q = q;
624         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
625         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
626         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
627         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
628
629         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
630                                           free_request_struct,
631                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
632                                           q->node);
633         if (!rl->rq_pool)
634                 return -ENOMEM;
635
636         return 0;
637 }
638
639 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
640 {
641         if (rl->rq_pool)
642                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
643 }
644
645 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
646 {
647         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
648 }
649 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
650
651 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, gfp_t gfp)
652 {
653         while (true) {
654                 int ret;
655
656                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
657                         return 0;
658
659                 if (!gfpflags_allow_blocking(gfp))
660                         return -EBUSY;
661
662                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
663                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
664                                 blk_queue_dying(q));
665                 if (blk_queue_dying(q))
666                         return -ENODEV;
667                 if (ret)
668                         return ret;
669         }
670 }
671
672 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
673 {
674         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
675 }
676
677 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
678 {
679         struct request_queue *q =
680                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
681
682         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
683 }
684
685 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
686 {
687         struct request_queue *q;
688         int err;
689
690         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
691                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
692         if (!q)
693                 return NULL;
694
695         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
696         if (q->id < 0)
697                 goto fail_q;
698
699         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
700         if (!q->bio_split)
701                 goto fail_id;
702
703         q->backing_dev_info.ra_pages =
704                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
705         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
706         q->backing_dev_info.name = "block";
707         q->node = node_id;
708
709         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
710         if (err)
711                 goto fail_split;
712
713         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
714                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
715         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
716         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
717         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
718         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
719 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
720         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
721 #endif
722         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
723
724         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
725
726         mutex_init(&q->sysfs_lock);
727         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
728
729         /*
730          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
731          * override it later if need be.
732          */
733         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
734
735         /*
736          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
737          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
738          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
739          * registered by blk_register_queue().
740          */
741         q->bypass_depth = 1;
742         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
743
744         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
745
746         /*
747          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
748          * See blk_register_queue() for details.
749          */
750         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
751                                 blk_queue_usage_counter_release,
752                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
753                 goto fail_bdi;
754
755         if (blkcg_init_queue(q))
756                 goto fail_ref;
757
758         return q;
759
760 fail_ref:
761         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
762 fail_bdi:
763         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
764 fail_split:
765         bioset_free(q->bio_split);
766 fail_id:
767         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
768 fail_q:
769         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
770         return NULL;
771 }
772 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
773
774 /**
775  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
776  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
777  *        placed on the queue.
778  * @lock: Request queue spin lock
779  *
780  * Description:
781  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
782  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
783  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
784  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
785  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
786  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
787  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
788  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
789  *
790  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
791  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
792  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
793  *    get dealt with eventually.
794  *
795  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
796  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
797  *    disabling is needed for it.
798  *
799  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
800  *    it didn't succeed.
801  *
802  * Note:
803  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
804  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
805  **/
806
807 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
808 {
809         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
810 }
811 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
812
813 struct request_queue *
814 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
815 {
816         struct request_queue *uninit_q, *q;
817
818         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
819         if (!uninit_q)
820                 return NULL;
821
822         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
823         if (!q)
824                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
825
826         return q;
827 }
828 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
829
830 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
831
832 struct request_queue *
833 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
834                          spinlock_t *lock)
835 {
836         if (!q)
837                 return NULL;
838
839         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
840         if (!q->fq)
841                 return NULL;
842
843         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
844                 goto fail;
845
846         q->request_fn           = rfn;
847         q->prep_rq_fn           = NULL;
848         q->unprep_rq_fn         = NULL;
849         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
850
851         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
852         if (lock)
853                 q->queue_lock           = lock;
854
855         /*
856          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
857          */
858         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
859
860         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
861
862         /* Protect q->elevator from elevator_change */
863         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
864
865         /* init elevator */
866         if (elevator_init(q, NULL)) {
867                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
868                 goto fail;
869         }
870
871         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
872
873         return q;
874
875 fail:
876         blk_free_flush_queue(q->fq);
877         return NULL;
878 }
879 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
880
881 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
882 {
883         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
884                 __blk_get_queue(q);
885                 return true;
886         }
887
888         return false;
889 }
890 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
891
892 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
893 {
894         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
895                 elv_put_request(rl->q, rq);
896                 if (rq->elv.icq)
897                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
898         }
899
900         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
901 }
902
903 /*
904  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
905  * should be given priority access to a request.
906  */
907 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
908 {
909         if (!ioc)
910                 return 0;
911
912         /*
913          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
914          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
915          * lose wakeups.
916          */
917         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
918                 (ioc->nr_batch_requests > 0
919                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
920 }
921
922 /*
923  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
924  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
925  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
926  * a nice run.
927  */
928 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
929 {
930         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
931                 return;
932
933         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
934         ioc->last_waited = jiffies;
935 }
936
937 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
938 {
939         struct request_queue *q = rl->q;
940
941         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
942                 blk_clear_congested(rl, sync);
943
944         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
945                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
946                         wake_up(&rl->wait[sync]);
947
948                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
954  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
955  */
956 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
957 {
958         struct request_queue *q = rl->q;
959         int sync = rw_is_sync(flags);
960
961         q->nr_rqs[sync]--;
962         rl->count[sync]--;
963         if (flags & REQ_ELVPRIV)
964                 q->nr_rqs_elvpriv--;
965
966         __freed_request(rl, sync);
967
968         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
969                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
970 }
971
972 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
973 {
974         struct request_list *rl;
975         int on_thresh, off_thresh;
976
977         spin_lock_irq(q->queue_lock);
978         q->nr_requests = nr;
979         blk_queue_congestion_threshold(q);
980         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
981         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
982
983         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
984                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
985                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
986                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
987                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
988
989                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
990                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
991                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
992                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
993
994                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
995                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
996                 } else {
997                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
998                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
999                 }
1000
1001                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1002                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1003                 } else {
1004                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1005                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1006                 }
1007         }
1008
1009         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 /*
1014  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1015  * request associated with @bio.
1016  */
1017 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1018 {
1019         if (!bio)
1020                 return true;
1021
1022         /*
1023          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1024          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1025          */
1026         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1027                 return false;
1028
1029         return true;
1030 }
1031
1032 /**
1033  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1034  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1035  *
1036  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1037  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1038  */
1039 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1040 {
1041 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1042         if (bio && bio->bi_ioc)
1043                 return bio->bi_ioc;
1044 #endif
1045         return current->io_context;
1046 }
1047
1048 /**
1049  * __get_request - get a free request
1050  * @rl: request list to allocate from
1051  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1052  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1053  * @gfp_mask: allocation mask
1054  *
1055  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1056  * pressure or if @q is dead.
1057  *
1058  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1059  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1060  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1061  */
1062 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1063                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1064 {
1065         struct request_queue *q = rl->q;
1066         struct request *rq;
1067         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1068         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1069         struct io_cq *icq = NULL;
1070         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1071         int may_queue;
1072
1073         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1074                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1075
1076         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1077         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1078                 goto rq_starved;
1079
1080         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1081                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1082                         /*
1083                          * The queue will fill after this allocation, so set
1084                          * it as full, and mark this process as "batching".
1085                          * This process will be allowed to complete a batch of
1086                          * requests, others will be blocked.
1087                          */
1088                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1089                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1090                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1091                         } else {
1092                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1093                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1094                                         /*
1095                                          * The queue is full and the allocating
1096                                          * process is not a "batcher", and not
1097                                          * exempted by the IO scheduler
1098                                          */
1099                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1100                                 }
1101                         }
1102                 }
1103                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1104         }
1105
1106         /*
1107          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1108          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1109          * allocated with any setting of ->nr_requests
1110          */
1111         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1112                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1113
1114         q->nr_rqs[is_sync]++;
1115         rl->count[is_sync]++;
1116         rl->starved[is_sync] = 0;
1117
1118         /*
1119          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1120          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1121          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1122          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1123          * makes creating new ones safe.
1124          *
1125          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1126          * it will be created after releasing queue_lock.
1127          */
1128         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1129                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1130                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1131                 if (et->icq_cache && ioc)
1132                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1133         }
1134
1135         if (blk_queue_io_stat(q))
1136                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1137         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1138
1139         /* allocate and init request */
1140         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1141         if (!rq)
1142                 goto fail_alloc;
1143
1144         blk_rq_init(q, rq);
1145         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1146         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1147
1148         /* init elvpriv */
1149         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1150                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1151                         if (ioc)
1152                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1153                         if (!icq)
1154                                 goto fail_elvpriv;
1155                 }
1156
1157                 rq->elv.icq = icq;
1158                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1159                         goto fail_elvpriv;
1160
1161                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1162                 if (icq)
1163                         get_io_context(icq->ioc);
1164         }
1165 out:
1166         /*
1167          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1168          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1169          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1170          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1171          */
1172         if (ioc_batching(q, ioc))
1173                 ioc->nr_batch_requests--;
1174
1175         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1176         return rq;
1177
1178 fail_elvpriv:
1179         /*
1180          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1181          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1182          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1183          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1184          */
1185         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1186                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1187
1188         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1189         rq->elv.icq = NULL;
1190
1191         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1192         q->nr_rqs_elvpriv--;
1193         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1194         goto out;
1195
1196 fail_alloc:
1197         /*
1198          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1199          * might have messed up.
1200          *
1201          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1202          * queue, but this is pretty rare.
1203          */
1204         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1205         freed_request(rl, rw_flags);
1206
1207         /*
1208          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1209          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1210          * freeing of a request in the other direction will notice
1211          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1212          * READ and WRITE
1213          */
1214 rq_starved:
1215         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1216                 rl->starved[is_sync] = 1;
1217         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1218 }
1219
1220 /**
1221  * get_request - get a free request
1222  * @q: request_queue to allocate request from
1223  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1224  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1225  * @gfp_mask: allocation mask
1226  *
1227  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1228  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1229  *
1230  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1231  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1232  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1233  */
1234 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1235                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1236 {
1237         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1238         DEFINE_WAIT(wait);
1239         struct request_list *rl;
1240         struct request *rq;
1241
1242         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1243 retry:
1244         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1245         if (!IS_ERR(rq))
1246                 return rq;
1247
1248         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1249                 blk_put_rl(rl);
1250                 return rq;
1251         }
1252
1253         /* wait on @rl and retry */
1254         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1255                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1256
1257         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1258
1259         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1260         io_schedule();
1261
1262         /*
1263          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1264          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1265          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1266          */
1267         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1268
1269         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1270         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1271
1272         goto retry;
1273 }
1274
1275 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1276                 gfp_t gfp_mask)
1277 {
1278         struct request *rq;
1279
1280         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1281
1282         /* create ioc upfront */
1283         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1284
1285         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1286         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1287         if (IS_ERR(rq))
1288                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1289         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1290
1291         return rq;
1292 }
1293
1294 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1295 {
1296         if (q->mq_ops)
1297                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1298         else
1299                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1300 }
1301 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1302
1303 /**
1304  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1305  * @q: target request queue
1306  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1307  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1308  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1309  *
1310  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1311  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1312  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1313  * the I/O transfer.
1314  *
1315  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1316  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1317  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1318  * are properly set accordingly)
1319  *
1320  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1321  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1322  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1323  * BUG.
1324  *
1325  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1326  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1327  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1328  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1329  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1330  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1331  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1332  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1333  */
1334 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1335                                  gfp_t gfp_mask)
1336 {
1337         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1338
1339         if (IS_ERR(rq))
1340                 return rq;
1341
1342         blk_rq_set_block_pc(rq);
1343
1344         for_each_bio(bio) {
1345                 struct bio *bounce_bio = bio;
1346                 int ret;
1347
1348                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1349                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1350                 if (unlikely(ret)) {
1351                         blk_put_request(rq);
1352                         return ERR_PTR(ret);
1353                 }
1354         }
1355
1356         return rq;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1359
1360 /**
1361  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1362  * @rq:         request to be initialized
1363  *
1364  */
1365 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1366 {
1367         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1368         rq->__data_len = 0;
1369         rq->__sector = (sector_t) -1;
1370         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1371         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1374
1375 /**
1376  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1377  * @q:          request queue where request should be inserted
1378  * @rq:         request to be inserted
1379  *
1380  * Description:
1381  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1382  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1383  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1384  */
1385 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1386 {
1387         blk_delete_timer(rq);
1388         blk_clear_rq_complete(rq);
1389         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1390
1391         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1392                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1393
1394         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1395
1396         elv_requeue_request(q, rq);
1397 }
1398 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1399
1400 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1401                              int where)
1402 {
1403         blk_account_io_start(rq, true);
1404         __elv_add_request(q, rq, where);
1405 }
1406
1407 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1408                                     unsigned long now)
1409 {
1410         int inflight;
1411
1412         if (now == part->stamp)
1413                 return;
1414
1415         inflight = part_in_flight(part);
1416         if (inflight) {
1417                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1418                                 inflight * (now - part->stamp));
1419                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1420         }
1421         part->stamp = now;
1422 }
1423
1424 /**
1425  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1426  * @cpu: cpu number for stats access
1427  * @part: target partition
1428  *
1429  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1430  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1431  * time it has been in this state for.
1432  *
1433  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1434  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1435  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1436  * function to do a round-off before returning the results when reading
1437  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1438  * the current jiffies and restarts the counters again.
1439  */
1440 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1441 {
1442         unsigned long now = jiffies;
1443
1444         if (part->partno)
1445                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1446         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1449
1450 #ifdef CONFIG_PM
1451 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1452 {
1453         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1454                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1455 }
1456 #else
1457 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1458 #endif
1459
1460 /*
1461  * queue lock must be held
1462  */
1463 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1464 {
1465         if (unlikely(!q))
1466                 return;
1467
1468         if (q->mq_ops) {
1469                 blk_mq_free_request(req);
1470                 return;
1471         }
1472
1473         blk_pm_put_request(req);
1474
1475         elv_completed_request(q, req);
1476
1477         /* this is a bio leak */
1478         WARN_ON(req->bio != NULL);
1479
1480         /*
1481          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1482          * it didn't come out of our reserved rq pools
1483          */
1484         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1485                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1486                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1487
1488                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1489                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1490
1491                 blk_free_request(rl, req);
1492                 freed_request(rl, flags);
1493                 blk_put_rl(rl);
1494         }
1495 }
1496 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1497
1498 void blk_put_request(struct request *req)
1499 {
1500         struct request_queue *q = req->q;
1501
1502         if (q->mq_ops)
1503                 blk_mq_free_request(req);
1504         else {
1505                 unsigned long flags;
1506
1507                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1508                 __blk_put_request(q, req);
1509                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1510         }
1511 }
1512 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1513
1514 /**
1515  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1516  * @rq: request to update
1517  * @page: page backing the payload
1518  * @len: length of the payload.
1519  *
1520  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1521  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1522  * itself.
1523  *
1524  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1525  * discard requests should ever use it.
1526  */
1527 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1528                 unsigned int len)
1529 {
1530         struct bio *bio = rq->bio;
1531
1532         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1533         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1534         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1535
1536         bio->bi_iter.bi_size = len;
1537         bio->bi_vcnt = 1;
1538         bio->bi_phys_segments = 1;
1539
1540         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1541         rq->nr_phys_segments = 1;
1542 }
1543 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1544
1545 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1546                             struct bio *bio)
1547 {
1548         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1549
1550         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1551                 return false;
1552
1553         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1554
1555         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1556                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1557
1558         req->biotail->bi_next = bio;
1559         req->biotail = bio;
1560         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1561         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1562
1563         blk_account_io_start(req, false);
1564         return true;
1565 }
1566
1567 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1568                              struct bio *bio)
1569 {
1570         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1571
1572         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1573                 return false;
1574
1575         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1576
1577         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1578                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1579
1580         bio->bi_next = req->bio;
1581         req->bio = bio;
1582
1583         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1584         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1585         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1586
1587         blk_account_io_start(req, false);
1588         return true;
1589 }
1590
1591 /**
1592  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1593  * @q: request_queue new bio is being queued at
1594  * @bio: new bio being queued
1595  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1596  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1597  * another request associated with @q is found on the plug list
1598  * (optional, may be %NULL)
1599  *
1600  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1601  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1602  * otherwise %false.
1603  *
1604  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1605  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1606  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1607  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1608  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1609  * merging parameters without querying the elevator.
1610  *
1611  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1612  */
1613 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1614                             unsigned int *request_count,
1615                             struct request **same_queue_rq)
1616 {
1617         struct blk_plug *plug;
1618         struct request *rq;
1619         bool ret = false;
1620         struct list_head *plug_list;
1621
1622         plug = current->plug;
1623         if (!plug)
1624                 goto out;
1625         *request_count = 0;
1626
1627         if (q->mq_ops)
1628                 plug_list = &plug->mq_list;
1629         else
1630                 plug_list = &plug->list;
1631
1632         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1633                 int el_ret;
1634
1635                 if (rq->q == q) {
1636                         (*request_count)++;
1637                         /*
1638                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1639                          * rq in the same queue, there should be only one such
1640                          * rq in a queue
1641                          **/
1642                         if (same_queue_rq)
1643                                 *same_queue_rq = rq;
1644                 }
1645
1646                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1647                         continue;
1648
1649                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1650                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1651                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1652                         if (ret)
1653                                 break;
1654                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1655                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1656                         if (ret)
1657                                 break;
1658                 }
1659         }
1660 out:
1661         return ret;
1662 }
1663
1664 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1665 {
1666         struct blk_plug *plug;
1667         struct request *rq;
1668         struct list_head *plug_list;
1669         unsigned int ret = 0;
1670
1671         plug = current->plug;
1672         if (!plug)
1673                 goto out;
1674
1675         if (q->mq_ops)
1676                 plug_list = &plug->mq_list;
1677         else
1678                 plug_list = &plug->list;
1679
1680         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1681                 if (rq->q == q)
1682                         ret++;
1683         }
1684 out:
1685         return ret;
1686 }
1687
1688 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1689 {
1690         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1691
1692         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1693         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1694                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1695
1696         req->errors = 0;
1697         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1698         req->ioprio = bio_prio(bio);
1699         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1700 }
1701
1702 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1703 {
1704         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1705         struct blk_plug *plug;
1706         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1707         struct request *req;
1708         unsigned int request_count = 0;
1709
1710         /*
1711          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1712          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1713          * ISA dma in theory)
1714          */
1715         blk_queue_bounce(q, &bio);
1716
1717         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1718
1719         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1720                 bio->bi_error = -EIO;
1721                 bio_endio(bio);
1722                 return BLK_QC_T_NONE;
1723         }
1724
1725         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1726                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1727                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1728                 goto get_rq;
1729         }
1730
1731         /*
1732          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1733          * any locks.
1734          */
1735         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1736                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1737                         return BLK_QC_T_NONE;
1738         } else
1739                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1740
1741         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1742
1743         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1744         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1745                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1746                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1747                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1748                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1749                         goto out_unlock;
1750                 }
1751         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1752                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1753                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1754                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1755                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1756                         goto out_unlock;
1757                 }
1758         }
1759
1760 get_rq:
1761         /*
1762          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1763          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1764          * rq allocator and io schedulers.
1765          */
1766         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1767         if (sync)
1768                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1769
1770         /*
1771          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1772          * Returns with the queue unlocked.
1773          */
1774         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1775         if (IS_ERR(req)) {
1776                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1777                 bio_endio(bio);
1778                 goto out_unlock;
1779         }
1780
1781         /*
1782          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1783          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1784          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1785          * often, and the elevators are able to handle it.
1786          */
1787         init_request_from_bio(req, bio);
1788
1789         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1790                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1791
1792         plug = current->plug;
1793         if (plug) {
1794                 /*
1795                  * If this is the first request added after a plug, fire
1796                  * of a plug trace.
1797                  */
1798                 if (!request_count)
1799                         trace_block_plug(q);
1800                 else {
1801                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1802                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1803                                 trace_block_plug(q);
1804                         }
1805                 }
1806                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1807                 blk_account_io_start(req, true);
1808         } else {
1809                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1810                 add_acct_request(q, req, where);
1811                 __blk_run_queue(q);
1812 out_unlock:
1813                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1814         }
1815
1816         return BLK_QC_T_NONE;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1821  */
1822 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1823 {
1824         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1825
1826         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1827                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1828
1829                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1830                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1831
1832                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1833                                       bdev->bd_dev,
1834                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1835         }
1836 }
1837
1838 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1839 {
1840         char b[BDEVNAME_SIZE];
1841
1842         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1843         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1844                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1845                         bio->bi_rw,
1846                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1847                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1848 }
1849
1850 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1851
1852 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1853
1854 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1855 {
1856         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1857 }
1858 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1859
1860 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1861 {
1862         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1863 }
1864
1865 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1866 {
1867         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1868                                                 NULL, &fail_make_request);
1869
1870         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1871 }
1872
1873 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1874
1875 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1876
1877 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1878                                         unsigned int bytes)
1879 {
1880         return false;
1881 }
1882
1883 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1884
1885 /*
1886  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1887  */
1888 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1889 {
1890         sector_t maxsector;
1891
1892         if (!nr_sectors)
1893                 return 0;
1894
1895         /* Test device or partition size, when known. */
1896         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1897         if (maxsector) {
1898                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1899
1900                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1901                         /*
1902                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1903                          * without checking the size of the device, e.g., when
1904                          * mounting a device.
1905                          */
1906                         handle_bad_sector(bio);
1907                         return 1;
1908                 }
1909         }
1910
1911         return 0;
1912 }
1913
1914 static noinline_for_stack bool
1915 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1916 {
1917         struct request_queue *q;
1918         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1919         int err = -EIO;
1920         char b[BDEVNAME_SIZE];
1921         struct hd_struct *part;
1922
1923         might_sleep();
1924
1925         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1926                 goto end_io;
1927
1928         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1929         if (unlikely(!q)) {
1930                 printk(KERN_ERR
1931                        "generic_make_request: Trying to access "
1932                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1933                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1934                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1935                 goto end_io;
1936         }
1937
1938         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1939         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1940             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1941                                 bio->bi_iter.bi_size))
1942                 goto end_io;
1943
1944         /*
1945          * If this device has partitions, remap block n
1946          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1947          */
1948         blk_partition_remap(bio);
1949
1950         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1951                 goto end_io;
1952
1953         /*
1954          * Filter flush bio's early so that make_request based
1955          * drivers without flush support don't have to worry
1956          * about them.
1957          */
1958         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1959                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1960                 if (!nr_sectors) {
1961                         err = 0;
1962                         goto end_io;
1963                 }
1964         }
1965
1966         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1967             (!blk_queue_discard(q) ||
1968              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1969                 err = -EOPNOTSUPP;
1970                 goto end_io;
1971         }
1972
1973         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1974                 err = -EOPNOTSUPP;
1975                 goto end_io;
1976         }
1977
1978         /*
1979          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1980          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1981          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1982          * layer knows how to live with it.
1983          */
1984         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1985
1986         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1987                 return false;
1988
1989         trace_block_bio_queue(q, bio);
1990         return true;
1991
1992 end_io:
1993         bio->bi_error = err;
1994         bio_endio(bio);
1995         return false;
1996 }
1997
1998 /**
1999  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2000  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2001  *
2002  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2003  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2004  * to be done.
2005  *
2006  * generic_make_request() does not return any status.  The
2007  * success/failure status of the request, along with notification of
2008  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2009  * function described (one day) else where.
2010  *
2011  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2012  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2013  * set to describe the device address, and the
2014  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2015  * completion notification should be signaled.
2016  *
2017  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2018  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2019  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2020  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2021  */
2022 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2023 {
2024         /*
2025          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2026          * make_request_fn.
2027          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2028          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2029          * yet.
2030          */
2031         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2032         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2033
2034         if (!generic_make_request_checks(bio))
2035                 goto out;
2036
2037         /*
2038          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2039          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2040          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2041          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2042          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2043          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2044          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2045          * should be added at the tail
2046          */
2047         if (current->bio_list) {
2048                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2049                 goto out;
2050         }
2051
2052         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2053          * explanation.
2054          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2055          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2056          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2057          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2058          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2059          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2060          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2061          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2062          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2063          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2064          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2065          */
2066         BUG_ON(bio->bi_next);
2067         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2068         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2069         do {
2070                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2071
2072                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_DIRECT_RECLAIM) == 0)) {
2073                         struct bio_list lower, same;
2074
2075                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2076                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2077                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2078
2079                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2080
2081                         blk_queue_exit(q);
2082                         /* sort new bios into those for a lower level
2083                          * and those for the same level
2084                          */
2085                         bio_list_init(&lower);
2086                         bio_list_init(&same);
2087                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2088                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2089                                         bio_list_add(&same, bio);
2090                                 else
2091                                         bio_list_add(&lower, bio);
2092                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2093                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2094                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2095                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2096                 } else {
2097                         bio_io_error(bio);
2098                 }
2099                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2100         } while (bio);
2101         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2102
2103 out:
2104         return ret;
2105 }
2106 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2107
2108 /**
2109  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2110  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2111  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2112  *
2113  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2114  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2115  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2116  *
2117  */
2118 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2119 {
2120         bio->bi_rw |= rw;
2121
2122         /*
2123          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2124          * go through the normal accounting stuff before submission.
2125          */
2126         if (bio_has_data(bio)) {
2127                 unsigned int count;
2128
2129                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2130                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2131                 else
2132                         count = bio_sectors(bio);
2133
2134                 if (rw & WRITE) {
2135                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2136                 } else {
2137                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2138                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2139                 }
2140
2141                 if (unlikely(block_dump)) {
2142                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2143                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2144                         current->comm, task_pid_nr(current),
2145                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2146                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2147                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2148                                 count);
2149                 }
2150         }
2151
2152         return generic_make_request(bio);
2153 }
2154 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2155
2156 /**
2157  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2158  *                              for new the queue limits
2159  * @q:  the queue
2160  * @rq: the request being checked
2161  *
2162  * Description:
2163  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2164  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2165  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2166  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2167  *    the insertion using this generic function.
2168  *
2169  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2170  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2171  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2172  */
2173 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2174                                       struct request *rq)
2175 {
2176         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2177                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2178                 return -EIO;
2179         }
2180
2181         /*
2182          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2183          * may differ from that of other stacking queues.
2184          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2185          * limitation.
2186          */
2187         blk_recalc_rq_segments(rq);
2188         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2189                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2190                 return -EIO;
2191         }
2192
2193         return 0;
2194 }
2195
2196 /**
2197  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2198  * @q:  the queue to submit the request
2199  * @rq: the request being queued
2200  */
2201 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2202 {
2203         unsigned long flags;
2204         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2205
2206         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2207                 return -EIO;
2208
2209         if (rq->rq_disk &&
2210             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2211                 return -EIO;
2212
2213         if (q->mq_ops) {
2214                 if (blk_queue_io_stat(q))
2215                         blk_account_io_start(rq, true);
2216                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, false);
2217                 return 0;
2218         }
2219
2220         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2221         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2222                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2223                 return -ENODEV;
2224         }
2225
2226         /*
2227          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2228          * because it will be linked to another request_queue
2229          */
2230         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2231
2232         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2233                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2234
2235         add_acct_request(q, rq, where);
2236         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2237                 __blk_run_queue(q);
2238         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2239
2240         return 0;
2241 }
2242 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2243
2244 /**
2245  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2246  * @rq: request to examine
2247  *
2248  * Description:
2249  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2250  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2251  *     can be failed from the beginning of the request without
2252  *     crossing into area which need to be retried further.
2253  *
2254  * Return:
2255  *     The number of bytes to fail.
2256  *
2257  * Context:
2258  *     queue_lock must be held.
2259  */
2260 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2261 {
2262         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2263         unsigned int bytes = 0;
2264         struct bio *bio;
2265
2266         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2267                 return blk_rq_bytes(rq);
2268
2269         /*
2270          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2271          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2272          * which have all the failfast bits that the first one has -
2273          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2274          * one.
2275          */
2276         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2277                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2278                         break;
2279                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2280         }
2281
2282         /* this could lead to infinite loop */
2283         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2284         return bytes;
2285 }
2286 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2287
2288 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2289 {
2290         if (blk_do_io_stat(req)) {
2291                 const int rw = rq_data_dir(req);
2292                 struct hd_struct *part;
2293                 int cpu;
2294
2295                 cpu = part_stat_lock();
2296                 part = req->part;
2297                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2298                 part_stat_unlock();
2299         }
2300 }
2301
2302 void blk_account_io_done(struct request *req)
2303 {
2304         /*
2305          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2306          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2307          * containing request is enough.
2308          */
2309         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2310                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2311                 const int rw = rq_data_dir(req);
2312                 struct hd_struct *part;
2313                 int cpu;
2314
2315                 cpu = part_stat_lock();
2316                 part = req->part;
2317
2318                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2319                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2320                 part_round_stats(cpu, part);
2321                 part_dec_in_flight(part, rw);
2322
2323                 hd_struct_put(part);
2324                 part_stat_unlock();
2325         }
2326 }
2327
2328 #ifdef CONFIG_PM
2329 /*
2330  * Don't process normal requests when queue is suspended
2331  * or in the process of suspending/resuming
2332  */
2333 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2334                                            struct request *rq)
2335 {
2336         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2337             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2338                 return NULL;
2339         else
2340                 return rq;
2341 }
2342 #else
2343 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2344                                                   struct request *rq)
2345 {
2346         return rq;
2347 }
2348 #endif
2349
2350 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2351 {
2352         struct hd_struct *part;
2353         int rw = rq_data_dir(rq);
2354         int cpu;
2355
2356         if (!blk_do_io_stat(rq))
2357                 return;
2358
2359         cpu = part_stat_lock();
2360
2361         if (!new_io) {
2362                 part = rq->part;
2363                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2364         } else {
2365                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2366                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2367                         /*
2368                          * The partition is already being removed,
2369                          * the request will be accounted on the disk only
2370                          *
2371                          * We take a reference on disk->part0 although that
2372                          * partition will never be deleted, so we can treat
2373                          * it as any other partition.
2374                          */
2375                         part = &rq->rq_disk->part0;
2376                         hd_struct_get(part);
2377                 }
2378                 part_round_stats(cpu, part);
2379                 part_inc_in_flight(part, rw);
2380                 rq->part = part;
2381         }
2382
2383         part_stat_unlock();
2384 }
2385
2386 /**
2387  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2388  * @q: request queue to peek at
2389  *
2390  * Description:
2391  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2392  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2393  *     processing it.
2394  *
2395  * Return:
2396  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2397  *     otherwise.
2398  *
2399  * Context:
2400  *     queue_lock must be held.
2401  */
2402 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2403 {
2404         struct request *rq;
2405         int ret;
2406
2407         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2408
2409                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2410                 if (!rq)
2411                         break;
2412
2413                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2414                         /*
2415                          * This is the first time the device driver
2416                          * sees this request (possibly after
2417                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2418                          */
2419                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2420                                 elv_activate_rq(q, rq);
2421
2422                         /*
2423                          * just mark as started even if we don't start
2424                          * it, a request that has been delayed should
2425                          * not be passed by new incoming requests
2426                          */
2427                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2428                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2429                 }
2430
2431                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2432                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2433                         q->boundary_rq = NULL;
2434                 }
2435
2436                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2437                         break;
2438
2439                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2440                         /*
2441                          * make sure space for the drain appears we
2442                          * know we can do this because max_hw_segments
2443                          * has been adjusted to be one fewer than the
2444                          * device can handle
2445                          */
2446                         rq->nr_phys_segments++;
2447                 }
2448
2449                 if (!q->prep_rq_fn)
2450                         break;
2451
2452                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2453                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2454                         break;
2455                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2456                         /*
2457                          * the request may have been (partially) prepped.
2458                          * we need to keep this request in the front to
2459                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2460                          * prevent other fs requests from passing this one.
2461                          */
2462                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2463                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2464                                 /*
2465                                  * remove the space for the drain we added
2466                                  * so that we don't add it again
2467                                  */
2468                                 --rq->nr_phys_segments;
2469                         }
2470
2471                         rq = NULL;
2472                         break;
2473                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2474                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2475                         /*
2476                          * Mark this request as started so we don't trigger
2477                          * any debug logic in the end I/O path.
2478                          */
2479                         blk_start_request(rq);
2480                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2481                 } else {
2482                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2483                         break;
2484                 }
2485         }
2486
2487         return rq;
2488 }
2489 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2490
2491 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2492 {
2493         struct request_queue *q = rq->q;
2494
2495         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2496         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2497
2498         list_del_init(&rq->queuelist);
2499
2500         /*
2501          * the time frame between a request being removed from the lists
2502          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2503          * the driver side.
2504          */
2505         if (blk_account_rq(rq)) {
2506                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2507                 set_io_start_time_ns(rq);
2508         }
2509 }
2510
2511 /**
2512  * blk_start_request - start request processing on the driver
2513  * @req: request to dequeue
2514  *
2515  * Description:
2516  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2517  *     request to the driver.
2518  *
2519  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2520  *     call blk_dequeue_request().
2521  *
2522  * Context:
2523  *     queue_lock must be held.
2524  */
2525 void blk_start_request(struct request *req)
2526 {
2527         blk_dequeue_request(req);
2528
2529         /*
2530          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2531          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2532          */
2533         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2534         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2535                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2536
2537         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2538         blk_add_timer(req);
2539 }
2540 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2541
2542 /**
2543  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2544  * @q: request queue to fetch a request from
2545  *
2546  * Description:
2547  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2548  *     return and LLD can start processing it immediately.
2549  *
2550  * Return:
2551  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2552  *     otherwise.
2553  *
2554  * Context:
2555  *     queue_lock must be held.
2556  */
2557 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2558 {
2559         struct request *rq;
2560
2561         rq = blk_peek_request(q);
2562         if (rq)
2563                 blk_start_request(rq);
2564         return rq;
2565 }
2566 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2567
2568 /**
2569  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2570  * @req:      the request being processed
2571  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2572  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2573  *
2574  * Description:
2575  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2576  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2577  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2578  *
2579  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2580  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2581  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2582  *
2583  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2584  *     %false return from this function.
2585  *
2586  * Return:
2587  *     %false - this request doesn't have any more data
2588  *     %true  - this request has more data
2589  **/
2590 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2591 {
2592         int total_bytes;
2593
2594         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2595
2596         if (!req->bio)
2597                 return false;
2598
2599         /*
2600          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2601          * and each partial completion should be handled separately.
2602          * Reset per-request error on each partial completion.
2603          *
2604          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2605          * low level drivers do what they see fit.
2606          */
2607         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2608                 req->errors = 0;
2609
2610         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2611             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2612                 char *error_type;
2613
2614                 switch (error) {
2615                 case -ENOLINK:
2616                         error_type = "recoverable transport";
2617                         break;
2618                 case -EREMOTEIO:
2619                         error_type = "critical target";
2620                         break;
2621                 case -EBADE:
2622                         error_type = "critical nexus";
2623                         break;
2624                 case -ETIMEDOUT:
2625                         error_type = "timeout";
2626                         break;
2627                 case -ENOSPC:
2628                         error_type = "critical space allocation";
2629                         break;
2630                 case -ENODATA:
2631                         error_type = "critical medium";
2632                         break;
2633                 case -EIO:
2634                 default:
2635                         error_type = "I/O";
2636                         break;
2637                 }
2638                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2639                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2640                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2641                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2642
2643         }
2644
2645         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2646
2647         total_bytes = 0;
2648         while (req->bio) {
2649                 struct bio *bio = req->bio;
2650                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2651
2652                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2653                         req->bio = bio->bi_next;
2654
2655                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2656
2657                 total_bytes += bio_bytes;
2658                 nr_bytes -= bio_bytes;
2659
2660                 if (!nr_bytes)
2661                         break;
2662         }
2663
2664         /*
2665          * completely done
2666          */
2667         if (!req->bio) {
2668                 /*
2669                  * Reset counters so that the request stacking driver
2670                  * can find how many bytes remain in the request
2671                  * later.
2672                  */
2673                 req->__data_len = 0;
2674                 return false;
2675         }
2676
2677         req->__data_len -= total_bytes;
2678
2679         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2680         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2681                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2682
2683         /* mixed attributes always follow the first bio */
2684         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2685                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2686                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2687         }
2688
2689         /*
2690          * If total number of sectors is less than the first segment
2691          * size, something has gone terribly wrong.
2692          */
2693         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2694                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2695                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2696         }
2697
2698         /* recalculate the number of segments */
2699         blk_recalc_rq_segments(req);
2700
2701         return true;
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2704
2705 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2706                                     unsigned int nr_bytes,
2707                                     unsigned int bidi_bytes)
2708 {
2709         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2710                 return true;
2711
2712         /* Bidi request must be completed as a whole */
2713         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2714             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2715                 return true;
2716
2717         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2718                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2719
2720         return false;
2721 }
2722
2723 /**
2724  * blk_unprep_request - unprepare a request
2725  * @req:        the request
2726  *
2727  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2728  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2729  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2730  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2731  * lock is held when calling this.
2732  */
2733 void blk_unprep_request(struct request *req)
2734 {
2735         struct request_queue *q = req->q;
2736
2737         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2738         if (q->unprep_rq_fn)
2739                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2742
2743 /*
2744  * queue lock must be held
2745  */
2746 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2747 {
2748         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2749                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2750
2751         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2752
2753         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2754                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2755
2756         blk_delete_timer(req);
2757
2758         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2759                 blk_unprep_request(req);
2760
2761         blk_account_io_done(req);
2762
2763         if (req->end_io)
2764                 req->end_io(req, error);
2765         else {
2766                 if (blk_bidi_rq(req))
2767                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2768
2769                 __blk_put_request(req->q, req);
2770         }
2771 }
2772 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2773
2774 /**
2775  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2776  * @rq:         the request to complete
2777  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2778  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2779  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2780  *
2781  * Description:
2782  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2783  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2784  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2785  *     just ignored.
2786  *
2787  * Return:
2788  *     %false - we are done with this request
2789  *     %true  - still buffers pending for this request
2790  **/
2791 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2792                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2793 {
2794         struct request_queue *q = rq->q;
2795         unsigned long flags;
2796
2797         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2798                 return true;
2799
2800         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2801         blk_finish_request(rq, error);
2802         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2803
2804         return false;
2805 }
2806
2807 /**
2808  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2809  * @rq:         the request to complete
2810  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2811  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2812  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2813  *
2814  * Description:
2815  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2816  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2817  *
2818  * Return:
2819  *     %false - we are done with this request
2820  *     %true  - still buffers pending for this request
2821  **/
2822 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2823                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2824 {
2825         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2826                 return true;
2827
2828         blk_finish_request(rq, error);
2829
2830         return false;
2831 }
2832
2833 /**
2834  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2835  * @rq:       the request being processed
2836  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2837  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2838  *
2839  * Description:
2840  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2841  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2842  *
2843  * Return:
2844  *     %false - we are done with this request
2845  *     %true  - still buffers pending for this request
2846  **/
2847 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2848 {
2849         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2852
2853 /**
2854  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2855  * @rq: the request to finish
2856  * @error: %0 for success, < %0 for error
2857  *
2858  * Description:
2859  *     Completely finish @rq.
2860  */
2861 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2862 {
2863         bool pending;
2864         unsigned int bidi_bytes = 0;
2865
2866         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2867                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2868
2869         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2870         BUG_ON(pending);
2871 }
2872 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2873
2874 /**
2875  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2876  * @rq: the request to finish the current chunk for
2877  * @error: %0 for success, < %0 for error
2878  *
2879  * Description:
2880  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2881  *
2882  * Return:
2883  *     %false - we are done with this request
2884  *     %true  - still buffers pending for this request
2885  */
2886 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2887 {
2888         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2889 }
2890 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2891
2892 /**
2893  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2894  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2895  * @error: must be negative errno
2896  *
2897  * Description:
2898  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2899  *
2900  * Return:
2901  *     %false - we are done with this request
2902  *     %true  - still buffers pending for this request
2903  */
2904 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2905 {
2906         WARN_ON(error >= 0);
2907         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2908 }
2909 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2910
2911 /**
2912  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2913  * @rq:       the request being processed
2914  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2915  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2916  *
2917  * Description:
2918  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2919  *
2920  * Return:
2921  *     %false - we are done with this request
2922  *     %true  - still buffers pending for this request
2923  **/
2924 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2925 {
2926         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2927 }
2928 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2929
2930 /**
2931  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2932  * @rq: the request to finish
2933  * @error: %0 for success, < %0 for error
2934  *
2935  * Description:
2936  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2937  */
2938 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2939 {
2940         bool pending;
2941         unsigned int bidi_bytes = 0;
2942
2943         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2944                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2945
2946         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2947         BUG_ON(pending);
2948 }
2949 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2950
2951 /**
2952  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2953  * @rq: the request to finish the current chunk for
2954  * @error: %0 for success, < %0 for error
2955  *
2956  * Description:
2957  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2958  *     be called with queue lock held.
2959  *
2960  * Return:
2961  *     %false - we are done with this request
2962  *     %true  - still buffers pending for this request
2963  */
2964 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2965 {
2966         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2969
2970 /**
2971  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2972  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2973  * @error: must be negative errno
2974  *
2975  * Description:
2976  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2977  *     with queue lock held.
2978  *
2979  * Return:
2980  *     %false - we are done with this request
2981  *     %true  - still buffers pending for this request
2982  */
2983 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2984 {
2985         WARN_ON(error >= 0);
2986         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2987 }
2988 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2989
2990 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2991                      struct bio *bio)
2992 {
2993         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2994         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2995
2996         if (bio_has_data(bio))
2997                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2998
2999         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
3000         rq->bio = rq->biotail = bio;
3001
3002         if (bio->bi_bdev)
3003                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
3004 }
3005
3006 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
3007 /**
3008  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
3009  * @rq: the request to be flushed
3010  *
3011  * Description:
3012  *     Flush all pages in @rq.
3013  */
3014 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
3015 {
3016         struct req_iterator iter;
3017         struct bio_vec bvec;
3018
3019         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3020                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3021 }
3022 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3023 #endif
3024
3025 /**
3026  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3027  * @q : the queue of the device being checked
3028  *
3029  * Description:
3030  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3031  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3032  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3033  *
3034  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3035  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3036  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3037  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3038  *    on burst I/O load.
3039  *
3040  * Return:
3041  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3042  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3043  */
3044 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3045 {
3046         if (q->lld_busy_fn)
3047                 return q->lld_busy_fn(q);
3048
3049         return 0;
3050 }
3051 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3052
3053 /**
3054  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3055  * @rq: the clone request to be cleaned up
3056  *
3057  * Description:
3058  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3059  */
3060 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3061 {
3062         struct bio *bio;
3063
3064         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3065                 rq->bio = bio->bi_next;
3066
3067                 bio_put(bio);
3068         }
3069 }
3070 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3071
3072 /*
3073  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3074  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3075  */
3076 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3077 {
3078         dst->cpu = src->cpu;
3079         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3080         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3081         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3082         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3083         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3084         dst->ioprio = src->ioprio;
3085         dst->extra_len = src->extra_len;
3086 }
3087
3088 /**
3089  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3090  * @rq: the request to be setup
3091  * @rq_src: original request to be cloned
3092  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3093  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3094  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3095  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3096  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3097  *
3098  * Description:
3099  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3100  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3101  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3102  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3103  *     and the cloned bios just point same pages.
3104  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3105  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3106  */
3107 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3108                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3109                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3110                       void *data)
3111 {
3112         struct bio *bio, *bio_src;
3113
3114         if (!bs)
3115                 bs = fs_bio_set;
3116
3117         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3118                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3119                 if (!bio)
3120                         goto free_and_out;
3121
3122                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3123                         goto free_and_out;
3124
3125                 if (rq->bio) {
3126                         rq->biotail->bi_next = bio;
3127                         rq->biotail = bio;
3128                 } else
3129                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3130         }
3131
3132         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3133
3134         return 0;
3135
3136 free_and_out:
3137         if (bio)
3138                 bio_put(bio);
3139         blk_rq_unprep_clone(rq);
3140
3141         return -ENOMEM;
3142 }
3143 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3144
3145 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3146 {
3147         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3148 }
3149 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3150
3151 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3152                                   unsigned long delay)
3153 {
3154         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3155 }
3156 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3157
3158 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3159                                      unsigned long delay)
3160 {
3161         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3162 }
3163 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3164
3165 /**
3166  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3167  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3168  *
3169  * Description:
3170  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3171  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3172  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3173  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3174  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3175  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3176  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3177  *   this kind of deadlock.
3178  */
3179 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3180 {
3181         struct task_struct *tsk = current;
3182
3183         /*
3184          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3185          */
3186         if (tsk->plug)
3187                 return;
3188
3189         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3190         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3191         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3192         /*
3193          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3194          * preempt will imply a full memory barrier
3195          */
3196         tsk->plug = plug;
3197 }
3198 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3199
3200 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3201 {
3202         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3203         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3204
3205         return !(rqa->q < rqb->q ||
3206                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3207 }
3208
3209 /*
3210  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3211  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3212  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3213  * plugger did not intend it.
3214  */
3215 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3216                             bool from_schedule)
3217         __releases(q->queue_lock)
3218 {
3219         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3220
3221         if (from_schedule)
3222                 blk_run_queue_async(q);
3223         else
3224                 __blk_run_queue(q);
3225         spin_unlock(q->queue_lock);
3226 }
3227
3228 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3229 {
3230         LIST_HEAD(callbacks);
3231
3232         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3233                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3234
3235                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3236                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3237                                                           struct blk_plug_cb,
3238                                                           list);
3239                         list_del(&cb->list);
3240                         cb->callback(cb, from_schedule);
3241                 }
3242         }
3243 }
3244
3245 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3246                                       int size)
3247 {
3248         struct blk_plug *plug = current->plug;
3249         struct blk_plug_cb *cb;
3250
3251         if (!plug)
3252                 return NULL;
3253
3254         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3255                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3256                         return cb;
3257
3258         /* Not currently on the callback list */
3259         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3260         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3261         if (cb) {
3262                 cb->data = data;
3263                 cb->callback = unplug;
3264                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3265         }
3266         return cb;
3267 }
3268 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3269
3270 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3271 {
3272         struct request_queue *q;
3273         unsigned long flags;
3274         struct request *rq;
3275         LIST_HEAD(list);
3276         unsigned int depth;
3277
3278         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3279
3280         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3281                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3282
3283         if (list_empty(&plug->list))
3284                 return;
3285
3286         list_splice_init(&plug->list, &list);
3287
3288         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3289
3290         q = NULL;
3291         depth = 0;
3292
3293         /*
3294          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3295          * queue lock we have to take.
3296          */
3297         local_irq_save(flags);
3298         while (!list_empty(&list)) {
3299                 rq = list_entry_rq(list.next);
3300                 list_del_init(&rq->queuelist);
3301                 BUG_ON(!rq->q);
3302                 if (rq->q != q) {
3303                         /*
3304                          * This drops the queue lock
3305                          */
3306                         if (q)
3307                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3308                         q = rq->q;
3309                         depth = 0;
3310                         spin_lock(q->queue_lock);
3311                 }
3312
3313                 /*
3314                  * Short-circuit if @q is dead
3315                  */
3316                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3317                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3318                         continue;
3319                 }
3320
3321                 /*
3322                  * rq is already accounted, so use raw insert
3323                  */
3324                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3325                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3326                 else
3327                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3328
3329                 depth++;
3330         }
3331
3332         /*
3333          * This drops the queue lock
3334          */
3335         if (q)
3336                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3337
3338         local_irq_restore(flags);
3339 }
3340
3341 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3342 {
3343         if (plug != current->plug)
3344                 return;
3345         blk_flush_plug_list(plug, false);
3346
3347         current->plug = NULL;
3348 }
3349 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3350
3351 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3352 {
3353         struct blk_plug *plug;
3354         long state;
3355
3356         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3357             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3358                 return false;
3359
3360         plug = current->plug;
3361         if (plug)
3362                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3363
3364         state = current->state;
3365         while (!need_resched()) {
3366                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3367                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3368                 int ret;
3369
3370                 hctx->poll_invoked++;
3371
3372                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3373                 if (ret > 0) {
3374                         hctx->poll_success++;
3375                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3376                         return true;
3377                 }
3378
3379                 if (signal_pending_state(state, current))
3380                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3381
3382                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3383                         return true;
3384                 if (ret < 0)
3385                         break;
3386                 cpu_relax();
3387         }
3388
3389         return false;
3390 }
3391
3392 #ifdef CONFIG_PM
3393 /**
3394  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3395  * @q: the queue of the device
3396  * @dev: the device the queue belongs to
3397  *
3398  * Description:
3399  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3400  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3401  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3402  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3403  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3404  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3405  *
3406  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3407  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3408  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3409  *    not need to touch other autosuspend settings.
3410  *
3411  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3412  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3413  */
3414 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3415 {
3416         q->dev = dev;
3417         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3418         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3419         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3420 }
3421 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3422
3423 /**
3424  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3425  * @q: the queue of the device
3426  *
3427  * Description:
3428  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3429  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3430  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3431  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3432  *    proceed to suspend the device.
3433  *
3434  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3435  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3436  *
3437  *    This function should be called near the start of the device's
3438  *    runtime_suspend callback.
3439  *
3440  * Return:
3441  *    0         - OK to runtime suspend the device
3442  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3443  */
3444 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3445 {
3446         int ret = 0;
3447
3448         if (!q->dev)
3449                 return ret;
3450
3451         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3452         if (q->nr_pending) {
3453                 ret = -EBUSY;
3454                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3455         } else {
3456                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3457         }
3458         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3459         return ret;
3460 }
3461 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3462
3463 /**
3464  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3465  * @q: the queue of the device
3466  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3467  *
3468  * Description:
3469  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3470  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3471  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3472  *
3473  *    This function should be called near the end of the device's
3474  *    runtime_suspend callback.
3475  */
3476 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3477 {
3478         if (!q->dev)
3479                 return;
3480
3481         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3482         if (!err) {
3483                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3484         } else {
3485                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3486                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3487         }
3488         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3489 }
3490 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3491
3492 /**
3493  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3494  * @q: the queue of the device
3495  *
3496  * Description:
3497  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3498  *    runtime resume of the device.
3499  *
3500  *    This function should be called near the start of the device's
3501  *    runtime_resume callback.
3502  */
3503 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3504 {
3505         if (!q->dev)
3506                 return;
3507
3508         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3509         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3510         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3511 }
3512 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3513
3514 /**
3515  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3516  * @q: the queue of the device
3517  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3518  *
3519  * Description:
3520  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3521  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3522  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3523  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3524  *
3525  *    This function should be called near the end of the device's
3526  *    runtime_resume callback.
3527  */
3528 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3529 {
3530         if (!q->dev)
3531                 return;
3532
3533         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3534         if (!err) {
3535                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3536                 __blk_run_queue(q);
3537                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3538                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3539         } else {
3540                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3541         }
3542         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3543 }
3544 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3545 #endif
3546
3547 int __init blk_dev_init(void)
3548 {
3549         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3550                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3551
3552         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3553         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3554                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3555         if (!kblockd_workqueue)
3556                 panic("Failed to create kblockd\n");
3557
3558         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3559                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3560
3561         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3562                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3563
3564         return 0;
3565 }