OSDN Git Service

Merge tag 'selinux-pr-20200601' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[tomoyo/tomoyo-test1.git] / block / blk-core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
4  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
5  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
7  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
8  *      -  July2000
9  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
10  */
11
12 /*
13  * This handles all read/write requests to block devices
14  */
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/bio.h>
19 #include <linux/blkdev.h>
20 #include <linux/blk-mq.h>
21 #include <linux/highmem.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/pagemap.h>
24 #include <linux/kernel_stat.h>
25 #include <linux/string.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/completion.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/swap.h>
30 #include <linux/writeback.h>
31 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33 #include <linux/list_sort.h>
34 #include <linux/delay.h>
35 #include <linux/ratelimit.h>
36 #include <linux/pm_runtime.h>
37 #include <linux/blk-cgroup.h>
38 #include <linux/t10-pi.h>
39 #include <linux/debugfs.h>
40 #include <linux/bpf.h>
41 #include <linux/psi.h>
42 #include <linux/sched/sysctl.h>
43 #include <linux/blk-crypto.h>
44
45 #define CREATE_TRACE_POINTS
46 #include <trace/events/block.h>
47
48 #include "blk.h"
49 #include "blk-mq.h"
50 #include "blk-mq-sched.h"
51 #include "blk-pm.h"
52 #include "blk-rq-qos.h"
53
54 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
55 struct dentry *blk_debugfs_root;
56 #endif
57
58 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
59 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
60 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
61 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
62 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
63
64 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
65
66 /*
67  * For queue allocation
68  */
69 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
70
71 /*
72  * Controlling structure to kblockd
73  */
74 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
75
76 /**
77  * blk_queue_flag_set - atomically set a queue flag
78  * @flag: flag to be set
79  * @q: request queue
80  */
81 void blk_queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
82 {
83         set_bit(flag, &q->queue_flags);
84 }
85 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_set);
86
87 /**
88  * blk_queue_flag_clear - atomically clear a queue flag
89  * @flag: flag to be cleared
90  * @q: request queue
91  */
92 void blk_queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
93 {
94         clear_bit(flag, &q->queue_flags);
95 }
96 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_clear);
97
98 /**
99  * blk_queue_flag_test_and_set - atomically test and set a queue flag
100  * @flag: flag to be set
101  * @q: request queue
102  *
103  * Returns the previous value of @flag - 0 if the flag was not set and 1 if
104  * the flag was already set.
105  */
106 bool blk_queue_flag_test_and_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
107 {
108         return test_and_set_bit(flag, &q->queue_flags);
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_flag_test_and_set);
111
112 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
113 {
114         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
115
116         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
117         rq->q = q;
118         rq->__sector = (sector_t) -1;
119         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
120         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
121         rq->tag = -1;
122         rq->internal_tag = -1;
123         rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
124         rq->part = NULL;
125         refcount_set(&rq->ref, 1);
126         blk_crypto_rq_set_defaults(rq);
127 }
128 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
129
130 #define REQ_OP_NAME(name) [REQ_OP_##name] = #name
131 static const char *const blk_op_name[] = {
132         REQ_OP_NAME(READ),
133         REQ_OP_NAME(WRITE),
134         REQ_OP_NAME(FLUSH),
135         REQ_OP_NAME(DISCARD),
136         REQ_OP_NAME(SECURE_ERASE),
137         REQ_OP_NAME(ZONE_RESET),
138         REQ_OP_NAME(ZONE_RESET_ALL),
139         REQ_OP_NAME(ZONE_OPEN),
140         REQ_OP_NAME(ZONE_CLOSE),
141         REQ_OP_NAME(ZONE_FINISH),
142         REQ_OP_NAME(ZONE_APPEND),
143         REQ_OP_NAME(WRITE_SAME),
144         REQ_OP_NAME(WRITE_ZEROES),
145         REQ_OP_NAME(SCSI_IN),
146         REQ_OP_NAME(SCSI_OUT),
147         REQ_OP_NAME(DRV_IN),
148         REQ_OP_NAME(DRV_OUT),
149 };
150 #undef REQ_OP_NAME
151
152 /**
153  * blk_op_str - Return string XXX in the REQ_OP_XXX.
154  * @op: REQ_OP_XXX.
155  *
156  * Description: Centralize block layer function to convert REQ_OP_XXX into
157  * string format. Useful in the debugging and tracing bio or request. For
158  * invalid REQ_OP_XXX it returns string "UNKNOWN".
159  */
160 inline const char *blk_op_str(unsigned int op)
161 {
162         const char *op_str = "UNKNOWN";
163
164         if (op < ARRAY_SIZE(blk_op_name) && blk_op_name[op])
165                 op_str = blk_op_name[op];
166
167         return op_str;
168 }
169 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_op_str);
170
171 static const struct {
172         int             errno;
173         const char      *name;
174 } blk_errors[] = {
175         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
176         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
177         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
178         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
179         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
180         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
181         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
182         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
183         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
184         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
185         [BLK_STS_DEV_RESOURCE]  = { -EBUSY,     "device resource" },
186         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
187
188         /* device mapper special case, should not leak out: */
189         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
190
191         /* everything else not covered above: */
192         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
193 };
194
195 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
196 {
197         int i;
198
199         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
200                 if (blk_errors[i].errno == errno)
201                         return (__force blk_status_t)i;
202         }
203
204         return BLK_STS_IOERR;
205 }
206 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
207
208 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
209 {
210         int idx = (__force int)status;
211
212         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
213                 return -EIO;
214         return blk_errors[idx].errno;
215 }
216 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
217
218 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status,
219                 const char *caller)
220 {
221         int idx = (__force int)status;
222
223         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
224                 return;
225
226         printk_ratelimited(KERN_ERR
227                 "%s: %s error, dev %s, sector %llu op 0x%x:(%s) flags 0x%x "
228                 "phys_seg %u prio class %u\n",
229                 caller, blk_errors[idx].name,
230                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
231                 blk_rq_pos(req), req_op(req), blk_op_str(req_op(req)),
232                 req->cmd_flags & ~REQ_OP_MASK,
233                 req->nr_phys_segments,
234                 IOPRIO_PRIO_CLASS(req->ioprio));
235 }
236
237 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
238                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
239 {
240         if (error)
241                 bio->bi_status = error;
242
243         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
244                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
245
246         bio_advance(bio, nbytes);
247
248         if (req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND && error == BLK_STS_OK) {
249                 /*
250                  * Partial zone append completions cannot be supported as the
251                  * BIO fragments may end up not being written sequentially.
252                  */
253                 if (bio->bi_iter.bi_size)
254                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
255                 else
256                         bio->bi_iter.bi_sector = rq->__sector;
257         }
258
259         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
260         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
261                 bio_endio(bio);
262 }
263
264 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
265 {
266         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
267                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
268                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
269
270         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
271                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
272                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
273         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
274                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
277
278 /**
279  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
280  * @q: the queue
281  *
282  * Description:
283  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
284  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
285  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
286  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
287  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
288  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
289  *     this function.
290  *
291  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
292  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
293  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
294  *
295  */
296 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
297 {
298         del_timer_sync(&q->timeout);
299         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
300 }
301 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
302
303 /**
304  * blk_set_pm_only - increment pm_only counter
305  * @q: request queue pointer
306  */
307 void blk_set_pm_only(struct request_queue *q)
308 {
309         atomic_inc(&q->pm_only);
310 }
311 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_pm_only);
312
313 void blk_clear_pm_only(struct request_queue *q)
314 {
315         int pm_only;
316
317         pm_only = atomic_dec_return(&q->pm_only);
318         WARN_ON_ONCE(pm_only < 0);
319         if (pm_only == 0)
320                 wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
321 }
322 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_clear_pm_only);
323
324 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
325 {
326         kobject_put(&q->kobj);
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
329
330 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
331 {
332         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
333
334         /*
335          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
336          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
337          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
338          */
339         blk_freeze_queue_start(q);
340
341         if (queue_is_mq(q))
342                 blk_mq_wake_waiters(q);
343
344         /* Make blk_queue_enter() reexamine the DYING flag. */
345         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
346 }
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
348
349 /**
350  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
351  * @q: request queue to shutdown
352  *
353  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
354  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
355  */
356 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
357 {
358         WARN_ON_ONCE(blk_queue_registered(q));
359
360         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
361         blk_set_queue_dying(q);
362
363         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
364         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
365
366         /*
367          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
368          * prevent that blk_mq_run_hw_queues() accesses the hardware queues
369          * after draining finished.
370          */
371         blk_freeze_queue(q);
372
373         rq_qos_exit(q);
374
375         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
376
377         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
378         blk_flush_integrity();
379
380         /* @q won't process any more request, flush async actions */
381         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
382         blk_sync_queue(q);
383
384         if (queue_is_mq(q))
385                 blk_mq_exit_queue(q);
386
387         /*
388          * In theory, request pool of sched_tags belongs to request queue.
389          * However, the current implementation requires tag_set for freeing
390          * requests, so free the pool now.
391          *
392          * Queue has become frozen, there can't be any in-queue requests, so
393          * it is safe to free requests now.
394          */
395         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
396         if (q->elevator)
397                 blk_mq_sched_free_requests(q);
398         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
399
400         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
401
402         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
403         blk_put_queue(q);
404 }
405 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
406
407 /**
408  * blk_queue_enter() - try to increase q->q_usage_counter
409  * @q: request queue pointer
410  * @flags: BLK_MQ_REQ_NOWAIT and/or BLK_MQ_REQ_PREEMPT
411  */
412 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, blk_mq_req_flags_t flags)
413 {
414         const bool pm = flags & BLK_MQ_REQ_PREEMPT;
415
416         while (true) {
417                 bool success = false;
418
419                 rcu_read_lock();
420                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter)) {
421                         /*
422                          * The code that increments the pm_only counter is
423                          * responsible for ensuring that that counter is
424                          * globally visible before the queue is unfrozen.
425                          */
426                         if (pm || !blk_queue_pm_only(q)) {
427                                 success = true;
428                         } else {
429                                 percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
430                         }
431                 }
432                 rcu_read_unlock();
433
434                 if (success)
435                         return 0;
436
437                 if (flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)
438                         return -EBUSY;
439
440                 /*
441                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
442                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
443                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
444                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
445                  * never return if the two reads are reordered.
446                  */
447                 smp_rmb();
448
449                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
450                            (!q->mq_freeze_depth &&
451                             (pm || (blk_pm_request_resume(q),
452                                     !blk_queue_pm_only(q)))) ||
453                            blk_queue_dying(q));
454                 if (blk_queue_dying(q))
455                         return -ENODEV;
456         }
457 }
458
459 static inline int bio_queue_enter(struct bio *bio)
460 {
461         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
462         bool nowait = bio->bi_opf & REQ_NOWAIT;
463         int ret;
464
465         ret = blk_queue_enter(q, nowait ? BLK_MQ_REQ_NOWAIT : 0);
466         if (unlikely(ret)) {
467                 if (nowait && !blk_queue_dying(q))
468                         bio_wouldblock_error(bio);
469                 else
470                         bio_io_error(bio);
471         }
472
473         return ret;
474 }
475
476 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
477 {
478         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
479 }
480
481 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
482 {
483         struct request_queue *q =
484                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
485
486         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
487 }
488
489 static void blk_rq_timed_out_timer(struct timer_list *t)
490 {
491         struct request_queue *q = from_timer(q, t, timeout);
492
493         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
494 }
495
496 static void blk_timeout_work(struct work_struct *work)
497 {
498 }
499
500 struct request_queue *__blk_alloc_queue(int node_id)
501 {
502         struct request_queue *q;
503         int ret;
504
505         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
506                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, node_id);
507         if (!q)
508                 return NULL;
509
510         q->last_merge = NULL;
511
512         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
513         if (q->id < 0)
514                 goto fail_q;
515
516         ret = bioset_init(&q->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
517         if (ret)
518                 goto fail_id;
519
520         q->backing_dev_info = bdi_alloc(node_id);
521         if (!q->backing_dev_info)
522                 goto fail_split;
523
524         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
525         if (!q->stats)
526                 goto fail_stats;
527
528         q->backing_dev_info->ra_pages = VM_READAHEAD_PAGES;
529         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
530         q->node = node_id;
531
532         timer_setup(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
533                     laptop_mode_timer_fn, 0);
534         timer_setup(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, 0);
535         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
536         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
537 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
538         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
539 #endif
540
541         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
542
543 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
544         mutex_init(&q->blk_trace_mutex);
545 #endif
546         mutex_init(&q->sysfs_lock);
547         mutex_init(&q->sysfs_dir_lock);
548         spin_lock_init(&q->queue_lock);
549
550         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
551         mutex_init(&q->mq_freeze_lock);
552
553         /*
554          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
555          * See blk_register_queue() for details.
556          */
557         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
558                                 blk_queue_usage_counter_release,
559                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
560                 goto fail_bdi;
561
562         if (blkcg_init_queue(q))
563                 goto fail_ref;
564
565         blk_queue_dma_alignment(q, 511);
566         blk_set_default_limits(&q->limits);
567
568         return q;
569
570 fail_ref:
571         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
572 fail_bdi:
573         blk_free_queue_stats(q->stats);
574 fail_stats:
575         bdi_put(q->backing_dev_info);
576 fail_split:
577         bioset_exit(&q->bio_split);
578 fail_id:
579         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
580 fail_q:
581         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
582         return NULL;
583 }
584
585 struct request_queue *blk_alloc_queue(make_request_fn make_request, int node_id)
586 {
587         struct request_queue *q;
588
589         if (WARN_ON_ONCE(!make_request))
590                 return NULL;
591
592         q = __blk_alloc_queue(node_id);
593         if (!q)
594                 return NULL;
595         q->make_request_fn = make_request;
596         q->nr_requests = BLKDEV_MAX_RQ;
597         return q;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
600
601 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
602 {
603         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
604                 __blk_get_queue(q);
605                 return true;
606         }
607
608         return false;
609 }
610 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
611
612 /**
613  * blk_get_request - allocate a request
614  * @q: request queue to allocate a request for
615  * @op: operation (REQ_OP_*) and REQ_* flags, e.g. REQ_SYNC.
616  * @flags: BLK_MQ_REQ_* flags, e.g. BLK_MQ_REQ_NOWAIT.
617  */
618 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
619                                 blk_mq_req_flags_t flags)
620 {
621         struct request *req;
622
623         WARN_ON_ONCE(op & REQ_NOWAIT);
624         WARN_ON_ONCE(flags & ~(BLK_MQ_REQ_NOWAIT | BLK_MQ_REQ_PREEMPT));
625
626         req = blk_mq_alloc_request(q, op, flags);
627         if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
628                 q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
629
630         return req;
631 }
632 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
633
634 void blk_put_request(struct request *req)
635 {
636         blk_mq_free_request(req);
637 }
638 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
639
640 static void blk_account_io_merge_bio(struct request *req)
641 {
642         if (!blk_do_io_stat(req))
643                 return;
644
645         part_stat_lock();
646         part_stat_inc(req->part, merges[op_stat_group(req_op(req))]);
647         part_stat_unlock();
648 }
649
650 bool bio_attempt_back_merge(struct request *req, struct bio *bio,
651                 unsigned int nr_segs)
652 {
653         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
654
655         if (!ll_back_merge_fn(req, bio, nr_segs))
656                 return false;
657
658         trace_block_bio_backmerge(req->q, req, bio);
659         rq_qos_merge(req->q, req, bio);
660
661         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
662                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
663
664         req->biotail->bi_next = bio;
665         req->biotail = bio;
666         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
667
668         bio_crypt_free_ctx(bio);
669
670         blk_account_io_merge_bio(req);
671         return true;
672 }
673
674 bool bio_attempt_front_merge(struct request *req, struct bio *bio,
675                 unsigned int nr_segs)
676 {
677         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
678
679         if (!ll_front_merge_fn(req, bio, nr_segs))
680                 return false;
681
682         trace_block_bio_frontmerge(req->q, req, bio);
683         rq_qos_merge(req->q, req, bio);
684
685         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
686                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
687
688         bio->bi_next = req->bio;
689         req->bio = bio;
690
691         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
692         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
693
694         bio_crypt_do_front_merge(req, bio);
695
696         blk_account_io_merge_bio(req);
697         return true;
698 }
699
700 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
701                 struct bio *bio)
702 {
703         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
704
705         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
706                 goto no_merge;
707         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
708             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
709                 goto no_merge;
710
711         rq_qos_merge(q, req, bio);
712
713         req->biotail->bi_next = bio;
714         req->biotail = bio;
715         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
716         req->nr_phys_segments = segments + 1;
717
718         blk_account_io_merge_bio(req);
719         return true;
720 no_merge:
721         req_set_nomerge(q, req);
722         return false;
723 }
724
725 /**
726  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
727  * @q: request_queue new bio is being queued at
728  * @bio: new bio being queued
729  * @nr_segs: number of segments in @bio
730  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
731  * another request associated with @q is found on the plug list
732  * (optional, may be %NULL)
733  *
734  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
735  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
736  * otherwise %false.
737  *
738  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
739  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
740  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
741  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
742  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
743  * merging parameters without querying the elevator.
744  *
745  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
746  */
747 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
748                 unsigned int nr_segs, struct request **same_queue_rq)
749 {
750         struct blk_plug *plug;
751         struct request *rq;
752         struct list_head *plug_list;
753
754         plug = blk_mq_plug(q, bio);
755         if (!plug)
756                 return false;
757
758         plug_list = &plug->mq_list;
759
760         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
761                 bool merged = false;
762
763                 if (rq->q == q && same_queue_rq) {
764                         /*
765                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
766                          * rq in the same queue, there should be only one such
767                          * rq in a queue
768                          **/
769                         *same_queue_rq = rq;
770                 }
771
772                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
773                         continue;
774
775                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
776                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
777                         merged = bio_attempt_back_merge(rq, bio, nr_segs);
778                         break;
779                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
780                         merged = bio_attempt_front_merge(rq, bio, nr_segs);
781                         break;
782                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
783                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
784                         break;
785                 default:
786                         break;
787                 }
788
789                 if (merged)
790                         return true;
791         }
792
793         return false;
794 }
795
796 static void handle_bad_sector(struct bio *bio, sector_t maxsector)
797 {
798         char b[BDEVNAME_SIZE];
799
800         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
801         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
802                         bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
803                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
804                         (long long)maxsector);
805 }
806
807 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
808
809 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
810
811 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
812 {
813         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
814 }
815 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
816
817 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
818 {
819         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
820 }
821
822 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
823 {
824         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
825                                                 NULL, &fail_make_request);
826
827         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
828 }
829
830 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
831
832 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
833
834 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
835                                         unsigned int bytes)
836 {
837         return false;
838 }
839
840 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
841
842 static inline bool bio_check_ro(struct bio *bio, struct hd_struct *part)
843 {
844         const int op = bio_op(bio);
845
846         if (part->policy && op_is_write(op)) {
847                 char b[BDEVNAME_SIZE];
848
849                 if (op_is_flush(bio->bi_opf) && !bio_sectors(bio))
850                         return false;
851
852                 WARN_ONCE(1,
853                        "generic_make_request: Trying to write "
854                         "to read-only block-device %s (partno %d)\n",
855                         bio_devname(bio, b), part->partno);
856                 /* Older lvm-tools actually trigger this */
857                 return false;
858         }
859
860         return false;
861 }
862
863 static noinline int should_fail_bio(struct bio *bio)
864 {
865         if (should_fail_request(&bio->bi_disk->part0, bio->bi_iter.bi_size))
866                 return -EIO;
867         return 0;
868 }
869 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_fail_bio, ERRNO);
870
871 /*
872  * Check whether this bio extends beyond the end of the device or partition.
873  * This may well happen - the kernel calls bread() without checking the size of
874  * the device, e.g., when mounting a file system.
875  */
876 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, sector_t maxsector)
877 {
878         unsigned int nr_sectors = bio_sectors(bio);
879
880         if (nr_sectors && maxsector &&
881             (nr_sectors > maxsector ||
882              bio->bi_iter.bi_sector > maxsector - nr_sectors)) {
883                 handle_bad_sector(bio, maxsector);
884                 return -EIO;
885         }
886         return 0;
887 }
888
889 /*
890  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
891  */
892 static inline int blk_partition_remap(struct bio *bio)
893 {
894         struct hd_struct *p;
895         int ret = -EIO;
896
897         rcu_read_lock();
898         p = __disk_get_part(bio->bi_disk, bio->bi_partno);
899         if (unlikely(!p))
900                 goto out;
901         if (unlikely(should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size)))
902                 goto out;
903         if (unlikely(bio_check_ro(bio, p)))
904                 goto out;
905
906         if (bio_sectors(bio)) {
907                 if (bio_check_eod(bio, part_nr_sects_read(p)))
908                         goto out;
909                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
910                 trace_block_bio_remap(bio->bi_disk->queue, bio, part_devt(p),
911                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
912         }
913         bio->bi_partno = 0;
914         ret = 0;
915 out:
916         rcu_read_unlock();
917         return ret;
918 }
919
920 /*
921  * Check write append to a zoned block device.
922  */
923 static inline blk_status_t blk_check_zone_append(struct request_queue *q,
924                                                  struct bio *bio)
925 {
926         sector_t pos = bio->bi_iter.bi_sector;
927         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
928
929         /* Only applicable to zoned block devices */
930         if (!blk_queue_is_zoned(q))
931                 return BLK_STS_NOTSUPP;
932
933         /* The bio sector must point to the start of a sequential zone */
934         if (pos & (blk_queue_zone_sectors(q) - 1) ||
935             !blk_queue_zone_is_seq(q, pos))
936                 return BLK_STS_IOERR;
937
938         /*
939          * Not allowed to cross zone boundaries. Otherwise, the BIO will be
940          * split and could result in non-contiguous sectors being written in
941          * different zones.
942          */
943         if (nr_sectors > q->limits.chunk_sectors)
944                 return BLK_STS_IOERR;
945
946         /* Make sure the BIO is small enough and will not get split */
947         if (nr_sectors > q->limits.max_zone_append_sectors)
948                 return BLK_STS_IOERR;
949
950         bio->bi_opf |= REQ_NOMERGE;
951
952         return BLK_STS_OK;
953 }
954
955 static noinline_for_stack bool
956 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
957 {
958         struct request_queue *q;
959         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
960         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
961         char b[BDEVNAME_SIZE];
962
963         might_sleep();
964
965         q = bio->bi_disk->queue;
966         if (unlikely(!q)) {
967                 printk(KERN_ERR
968                        "generic_make_request: Trying to access "
969                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
970                         bio_devname(bio, b), (long long)bio->bi_iter.bi_sector);
971                 goto end_io;
972         }
973
974         /*
975          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
976          * if queue is not a request based queue.
977          */
978         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_mq(q))
979                 goto not_supported;
980
981         if (should_fail_bio(bio))
982                 goto end_io;
983
984         if (bio->bi_partno) {
985                 if (unlikely(blk_partition_remap(bio)))
986                         goto end_io;
987         } else {
988                 if (unlikely(bio_check_ro(bio, &bio->bi_disk->part0)))
989                         goto end_io;
990                 if (unlikely(bio_check_eod(bio, get_capacity(bio->bi_disk))))
991                         goto end_io;
992         }
993
994         /*
995          * Filter flush bio's early so that make_request based
996          * drivers without flush support don't have to worry
997          * about them.
998          */
999         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
1000             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
1001                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
1002                 if (!nr_sectors) {
1003                         status = BLK_STS_OK;
1004                         goto end_io;
1005                 }
1006         }
1007
1008         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
1009                 bio->bi_opf &= ~REQ_HIPRI;
1010
1011         switch (bio_op(bio)) {
1012         case REQ_OP_DISCARD:
1013                 if (!blk_queue_discard(q))
1014                         goto not_supported;
1015                 break;
1016         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1017                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
1018                         goto not_supported;
1019                 break;
1020         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1021                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
1022                         goto not_supported;
1023                 break;
1024         case REQ_OP_ZONE_APPEND:
1025                 status = blk_check_zone_append(q, bio);
1026                 if (status != BLK_STS_OK)
1027                         goto end_io;
1028                 break;
1029         case REQ_OP_ZONE_RESET:
1030         case REQ_OP_ZONE_OPEN:
1031         case REQ_OP_ZONE_CLOSE:
1032         case REQ_OP_ZONE_FINISH:
1033                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
1034                         goto not_supported;
1035                 break;
1036         case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
1037                 if (!blk_queue_is_zoned(q) || !blk_queue_zone_resetall(q))
1038                         goto not_supported;
1039                 break;
1040         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1041                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
1042                         goto not_supported;
1043                 break;
1044         default:
1045                 break;
1046         }
1047
1048         /*
1049          * Various block parts want %current->io_context, so allocate it up
1050          * front rather than dealing with lots of pain to allocate it only
1051          * where needed. This may fail and the block layer knows how to live
1052          * with it.
1053          */
1054         if (unlikely(!current->io_context))
1055                 create_task_io_context(current, GFP_ATOMIC, q->node);
1056
1057         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1058                 return false;
1059
1060         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
1061                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1062                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
1063                  * completion as well.
1064                  */
1065                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1066         }
1067         return true;
1068
1069 not_supported:
1070         status = BLK_STS_NOTSUPP;
1071 end_io:
1072         bio->bi_status = status;
1073         bio_endio(bio);
1074         return false;
1075 }
1076
1077 static blk_qc_t do_make_request(struct bio *bio)
1078 {
1079         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1080         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1081
1082         if (blk_crypto_bio_prep(&bio)) {
1083                 if (!q->make_request_fn)
1084                         return blk_mq_make_request(q, bio);
1085                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1086         }
1087         blk_queue_exit(q);
1088         return ret;
1089 }
1090
1091 /**
1092  * generic_make_request - re-submit a bio to the block device layer for I/O
1093  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1094  *
1095  * This is a version of submit_bio() that shall only be used for I/O that is
1096  * resubmitted to lower level drivers by stacking block drivers.  All file
1097  * systems and other upper level users of the block layer should use
1098  * submit_bio() instead.
1099  */
1100 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
1101 {
1102         /*
1103          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
1104          * make_request_fn.
1105          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
1106          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
1107          * yet.
1108          */
1109         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
1110         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1111
1112         if (!generic_make_request_checks(bio))
1113                 goto out;
1114
1115         /*
1116          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1117          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1118          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1119          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1120          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1121          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1122          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1123          * should be added at the tail
1124          */
1125         if (current->bio_list) {
1126                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
1127                 goto out;
1128         }
1129
1130         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1131          * explanation.
1132          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1133          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1134          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1135          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1136          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1137          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1138          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1139          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1140          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1141          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1142          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1143          */
1144         BUG_ON(bio->bi_next);
1145         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
1146         current->bio_list = bio_list_on_stack;
1147         do {
1148                 struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1149
1150                 if (likely(bio_queue_enter(bio) == 0)) {
1151                         struct bio_list lower, same;
1152
1153                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
1154                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
1155                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
1156                         ret = do_make_request(bio);
1157
1158                         /* sort new bios into those for a lower level
1159                          * and those for the same level
1160                          */
1161                         bio_list_init(&lower);
1162                         bio_list_init(&same);
1163                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
1164                                 if (q == bio->bi_disk->queue)
1165                                         bio_list_add(&same, bio);
1166                                 else
1167                                         bio_list_add(&lower, bio);
1168                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
1169                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
1170                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
1171                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
1172                 }
1173                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
1174         } while (bio);
1175         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1176
1177 out:
1178         return ret;
1179 }
1180 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1181
1182 /**
1183  * direct_make_request - hand a buffer directly to its device driver for I/O
1184  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1185  *
1186  * This function behaves like generic_make_request(), but does not protect
1187  * against recursion.  Must only be used if the called driver is known
1188  * to be blk-mq based.
1189  */
1190 blk_qc_t direct_make_request(struct bio *bio)
1191 {
1192         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1193
1194         if (WARN_ON_ONCE(q->make_request_fn)) {
1195                 bio_io_error(bio);
1196                 return BLK_QC_T_NONE;
1197         }
1198         if (!generic_make_request_checks(bio))
1199                 return BLK_QC_T_NONE;
1200         if (unlikely(bio_queue_enter(bio)))
1201                 return BLK_QC_T_NONE;
1202         if (!blk_crypto_bio_prep(&bio)) {
1203                 blk_queue_exit(q);
1204                 return BLK_QC_T_NONE;
1205         }
1206         return blk_mq_make_request(q, bio);
1207 }
1208 EXPORT_SYMBOL_GPL(direct_make_request);
1209
1210 /**
1211  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1212  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1213  *
1214  * submit_bio() is used to submit I/O requests to block devices.  It is passed a
1215  * fully set up &struct bio that describes the I/O that needs to be done.  The
1216  * bio will be send to the device described by the bi_disk and bi_partno fields.
1217  *
1218  * The success/failure status of the request, along with notification of
1219  * completion, is delivered asynchronously through the ->bi_end_io() callback
1220  * in @bio.  The bio must NOT be touched by thecaller until ->bi_end_io() has
1221  * been called.
1222  */
1223 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
1224 {
1225         if (blkcg_punt_bio_submit(bio))
1226                 return BLK_QC_T_NONE;
1227
1228         /*
1229          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1230          * go through the normal accounting stuff before submission.
1231          */
1232         if (bio_has_data(bio)) {
1233                 unsigned int count;
1234
1235                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1236                         count = queue_logical_block_size(bio->bi_disk->queue) >> 9;
1237                 else
1238                         count = bio_sectors(bio);
1239
1240                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
1241                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1242                 } else {
1243                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
1244                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1245                 }
1246
1247                 if (unlikely(block_dump)) {
1248                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1249                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1250                         current->comm, task_pid_nr(current),
1251                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
1252                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
1253                                 bio_devname(bio, b), count);
1254                 }
1255         }
1256
1257         /*
1258          * If we're reading data that is part of the userspace workingset, count
1259          * submission time as memory stall.  When the device is congested, or
1260          * the submitting cgroup IO-throttled, submission can be a significant
1261          * part of overall IO time.
1262          */
1263         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_READ &&
1264             bio_flagged(bio, BIO_WORKINGSET))) {
1265                 unsigned long pflags;
1266                 blk_qc_t ret;
1267
1268                 psi_memstall_enter(&pflags);
1269                 ret = generic_make_request(bio);
1270                 psi_memstall_leave(&pflags);
1271
1272                 return ret;
1273         }
1274
1275         return generic_make_request(bio);
1276 }
1277 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1278
1279 /**
1280  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
1281  *                              for the new queue limits
1282  * @q:  the queue
1283  * @rq: the request being checked
1284  *
1285  * Description:
1286  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1287  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1288  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1289  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1290  *    the insertion using this generic function.
1291  *
1292  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1293  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
1294  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
1295  */
1296 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
1297                                       struct request *rq)
1298 {
1299         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
1300                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit. (%u > %u)\n",
1301                         __func__, blk_rq_sectors(rq),
1302                         blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq)));
1303                 return -EIO;
1304         }
1305
1306         /*
1307          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1308          * may differ from that of other stacking queues.
1309          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1310          * limitation.
1311          */
1312         rq->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(rq);
1313         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1314                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit. (%hu > %hu)\n",
1315                         __func__, rq->nr_phys_segments, queue_max_segments(q));
1316                 return -EIO;
1317         }
1318
1319         return 0;
1320 }
1321
1322 /**
1323  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1324  * @q:  the queue to submit the request
1325  * @rq: the request being queued
1326  */
1327 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1328 {
1329         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
1330                 return BLK_STS_IOERR;
1331
1332         if (rq->rq_disk &&
1333             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1334                 return BLK_STS_IOERR;
1335
1336         if (blk_crypto_insert_cloned_request(rq))
1337                 return BLK_STS_IOERR;
1338
1339         if (blk_queue_io_stat(q))
1340                 blk_account_io_start(rq);
1341
1342         /*
1343          * Since we have a scheduler attached on the top device,
1344          * bypass a potential scheduler on the bottom device for
1345          * insert.
1346          */
1347         return blk_mq_request_issue_directly(rq, true);
1348 }
1349 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1350
1351 /**
1352  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1353  * @rq: request to examine
1354  *
1355  * Description:
1356  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1357  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1358  *     can be failed from the beginning of the request without
1359  *     crossing into area which need to be retried further.
1360  *
1361  * Return:
1362  *     The number of bytes to fail.
1363  */
1364 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1365 {
1366         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1367         unsigned int bytes = 0;
1368         struct bio *bio;
1369
1370         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
1371                 return blk_rq_bytes(rq);
1372
1373         /*
1374          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1375          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1376          * which have all the failfast bits that the first one has -
1377          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1378          * one.
1379          */
1380         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1381                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
1382                         break;
1383                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
1384         }
1385
1386         /* this could lead to infinite loop */
1387         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1388         return bytes;
1389 }
1390 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1391
1392 static void update_io_ticks(struct hd_struct *part, unsigned long now, bool end)
1393 {
1394         unsigned long stamp;
1395 again:
1396         stamp = READ_ONCE(part->stamp);
1397         if (unlikely(stamp != now)) {
1398                 if (likely(cmpxchg(&part->stamp, stamp, now) == stamp))
1399                         __part_stat_add(part, io_ticks, end ? now - stamp : 1);
1400         }
1401         if (part->partno) {
1402                 part = &part_to_disk(part)->part0;
1403                 goto again;
1404         }
1405 }
1406
1407 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1408 {
1409         if (req->part && blk_do_io_stat(req)) {
1410                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1411                 struct hd_struct *part;
1412
1413                 part_stat_lock();
1414                 part = req->part;
1415                 part_stat_add(part, sectors[sgrp], bytes >> 9);
1416                 part_stat_unlock();
1417         }
1418 }
1419
1420 void blk_account_io_done(struct request *req, u64 now)
1421 {
1422         /*
1423          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1424          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1425          * containing request is enough.
1426          */
1427         if (req->part && blk_do_io_stat(req) &&
1428             !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
1429                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1430                 struct hd_struct *part;
1431
1432                 part_stat_lock();
1433                 part = req->part;
1434
1435                 update_io_ticks(part, jiffies, true);
1436                 part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1437                 part_stat_add(part, nsecs[sgrp], now - req->start_time_ns);
1438                 part_stat_unlock();
1439
1440                 hd_struct_put(part);
1441         }
1442 }
1443
1444 void blk_account_io_start(struct request *rq)
1445 {
1446         if (!blk_do_io_stat(rq))
1447                 return;
1448
1449         rq->part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
1450
1451         part_stat_lock();
1452         update_io_ticks(rq->part, jiffies, false);
1453         part_stat_unlock();
1454 }
1455
1456 unsigned long disk_start_io_acct(struct gendisk *disk, unsigned int sectors,
1457                 unsigned int op)
1458 {
1459         struct hd_struct *part = &disk->part0;
1460         const int sgrp = op_stat_group(op);
1461         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1462
1463         part_stat_lock();
1464         update_io_ticks(part, now, false);
1465         part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1466         part_stat_add(part, sectors[sgrp], sectors);
1467         part_stat_local_inc(part, in_flight[op_is_write(op)]);
1468         part_stat_unlock();
1469
1470         return now;
1471 }
1472 EXPORT_SYMBOL(disk_start_io_acct);
1473
1474 void disk_end_io_acct(struct gendisk *disk, unsigned int op,
1475                 unsigned long start_time)
1476 {
1477         struct hd_struct *part = &disk->part0;
1478         const int sgrp = op_stat_group(op);
1479         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1480         unsigned long duration = now - start_time;
1481
1482         part_stat_lock();
1483         update_io_ticks(part, now, true);
1484         part_stat_add(part, nsecs[sgrp], jiffies_to_nsecs(duration));
1485         part_stat_local_dec(part, in_flight[op_is_write(op)]);
1486         part_stat_unlock();
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL(disk_end_io_acct);
1489
1490 /*
1491  * Steal bios from a request and add them to a bio list.
1492  * The request must not have been partially completed before.
1493  */
1494 void blk_steal_bios(struct bio_list *list, struct request *rq)
1495 {
1496         if (rq->bio) {
1497                 if (list->tail)
1498                         list->tail->bi_next = rq->bio;
1499                 else
1500                         list->head = rq->bio;
1501                 list->tail = rq->biotail;
1502
1503                 rq->bio = NULL;
1504                 rq->biotail = NULL;
1505         }
1506
1507         rq->__data_len = 0;
1508 }
1509 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_steal_bios);
1510
1511 /**
1512  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1513  * @req:      the request being processed
1514  * @error:    block status code
1515  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1516  *
1517  * Description:
1518  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1519  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1520  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1521  *
1522  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1523  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1524  *     Actual device drivers should use blk_mq_end_request instead.
1525  *
1526  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1527  *     %false return from this function.
1528  *
1529  * Note:
1530  *      The RQF_SPECIAL_PAYLOAD flag is ignored on purpose in both
1531  *      blk_rq_bytes() and in blk_update_request().
1532  *
1533  * Return:
1534  *     %false - this request doesn't have any more data
1535  *     %true  - this request has more data
1536  **/
1537 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
1538                 unsigned int nr_bytes)
1539 {
1540         int total_bytes;
1541
1542         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
1543
1544         if (!req->bio)
1545                 return false;
1546
1547 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
1548         if (blk_integrity_rq(req) && req_op(req) == REQ_OP_READ &&
1549             error == BLK_STS_OK)
1550                 req->q->integrity.profile->complete_fn(req, nr_bytes);
1551 #endif
1552
1553         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
1554                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
1555                 print_req_error(req, error, __func__);
1556
1557         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1558
1559         total_bytes = 0;
1560         while (req->bio) {
1561                 struct bio *bio = req->bio;
1562                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
1563
1564                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
1565                         req->bio = bio->bi_next;
1566
1567                 /* Completion has already been traced */
1568                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1569                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
1570
1571                 total_bytes += bio_bytes;
1572                 nr_bytes -= bio_bytes;
1573
1574                 if (!nr_bytes)
1575                         break;
1576         }
1577
1578         /*
1579          * completely done
1580          */
1581         if (!req->bio) {
1582                 /*
1583                  * Reset counters so that the request stacking driver
1584                  * can find how many bytes remain in the request
1585                  * later.
1586                  */
1587                 req->__data_len = 0;
1588                 return false;
1589         }
1590
1591         req->__data_len -= total_bytes;
1592
1593         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
1594         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
1595                 req->__sector += total_bytes >> 9;
1596
1597         /* mixed attributes always follow the first bio */
1598         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
1599                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1600                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1601         }
1602
1603         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
1604                 /*
1605                  * If total number of sectors is less than the first segment
1606                  * size, something has gone terribly wrong.
1607                  */
1608                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
1609                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
1610                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
1611                 }
1612
1613                 /* recalculate the number of segments */
1614                 req->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(req);
1615         }
1616
1617         return true;
1618 }
1619 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
1620
1621 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1622 /**
1623  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
1624  * @rq: the request to be flushed
1625  *
1626  * Description:
1627  *     Flush all pages in @rq.
1628  */
1629 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
1630 {
1631         struct req_iterator iter;
1632         struct bio_vec bvec;
1633
1634         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
1635                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1636 }
1637 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
1638 #endif
1639
1640 /**
1641  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
1642  * @q : the queue of the device being checked
1643  *
1644  * Description:
1645  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
1646  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
1647  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
1648  *
1649  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
1650  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
1651  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
1652  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
1653  *    on burst I/O load.
1654  *
1655  * Return:
1656  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
1657  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
1658  */
1659 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
1660 {
1661         if (queue_is_mq(q) && q->mq_ops->busy)
1662                 return q->mq_ops->busy(q);
1663
1664         return 0;
1665 }
1666 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
1667
1668 /**
1669  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
1670  * @rq: the clone request to be cleaned up
1671  *
1672  * Description:
1673  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
1674  */
1675 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
1676 {
1677         struct bio *bio;
1678
1679         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
1680                 rq->bio = bio->bi_next;
1681
1682                 bio_put(bio);
1683         }
1684 }
1685 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
1686
1687 /**
1688  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
1689  * @rq: the request to be setup
1690  * @rq_src: original request to be cloned
1691  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
1692  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
1693  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
1694  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
1695  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
1696  *
1697  * Description:
1698  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
1699  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
1700  *     and the cloned bios just point same pages.
1701  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
1702  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
1703  */
1704 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
1705                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
1706                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
1707                       void *data)
1708 {
1709         struct bio *bio, *bio_src;
1710
1711         if (!bs)
1712                 bs = &fs_bio_set;
1713
1714         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
1715                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
1716                 if (!bio)
1717                         goto free_and_out;
1718
1719                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
1720                         goto free_and_out;
1721
1722                 if (rq->bio) {
1723                         rq->biotail->bi_next = bio;
1724                         rq->biotail = bio;
1725                 } else
1726                         rq->bio = rq->biotail = bio;
1727         }
1728
1729         /* Copy attributes of the original request to the clone request. */
1730         rq->__sector = blk_rq_pos(rq_src);
1731         rq->__data_len = blk_rq_bytes(rq_src);
1732         if (rq_src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
1733                 rq->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
1734                 rq->special_vec = rq_src->special_vec;
1735         }
1736         rq->nr_phys_segments = rq_src->nr_phys_segments;
1737         rq->ioprio = rq_src->ioprio;
1738
1739         if (rq->bio)
1740                 blk_crypto_rq_bio_prep(rq, rq->bio, gfp_mask);
1741
1742         return 0;
1743
1744 free_and_out:
1745         if (bio)
1746                 bio_put(bio);
1747         blk_rq_unprep_clone(rq);
1748
1749         return -ENOMEM;
1750 }
1751 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
1752
1753 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
1754 {
1755         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
1758
1759 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
1760                                 unsigned long delay)
1761 {
1762         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
1763 }
1764 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
1765
1766 /**
1767  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
1768  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
1769  *
1770  * Description:
1771  *   blk_start_plug() indicates to the block layer an intent by the caller
1772  *   to submit multiple I/O requests in a batch.  The block layer may use
1773  *   this hint to defer submitting I/Os from the caller until blk_finish_plug()
1774  *   is called.  However, the block layer may choose to submit requests
1775  *   before a call to blk_finish_plug() if the number of queued I/Os
1776  *   exceeds %BLK_MAX_REQUEST_COUNT, or if the size of the I/O is larger than
1777  *   %BLK_PLUG_FLUSH_SIZE.  The queued I/Os may also be submitted early if
1778  *   the task schedules (see below).
1779  *
1780  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
1781  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
1782  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
1783  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
1784  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
1785  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
1786  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
1787  *   this kind of deadlock.
1788  */
1789 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1790 {
1791         struct task_struct *tsk = current;
1792
1793         /*
1794          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
1795          */
1796         if (tsk->plug)
1797                 return;
1798
1799         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
1800         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
1801         plug->rq_count = 0;
1802         plug->multiple_queues = false;
1803
1804         /*
1805          * Store ordering should not be needed here, since a potential
1806          * preempt will imply a full memory barrier
1807          */
1808         tsk->plug = plug;
1809 }
1810 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
1811
1812 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1813 {
1814         LIST_HEAD(callbacks);
1815
1816         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
1817                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
1818
1819                 while (!list_empty(&callbacks)) {
1820                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
1821                                                           struct blk_plug_cb,
1822                                                           list);
1823                         list_del(&cb->list);
1824                         cb->callback(cb, from_schedule);
1825                 }
1826         }
1827 }
1828
1829 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
1830                                       int size)
1831 {
1832         struct blk_plug *plug = current->plug;
1833         struct blk_plug_cb *cb;
1834
1835         if (!plug)
1836                 return NULL;
1837
1838         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
1839                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
1840                         return cb;
1841
1842         /* Not currently on the callback list */
1843         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
1844         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
1845         if (cb) {
1846                 cb->data = data;
1847                 cb->callback = unplug;
1848                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
1849         }
1850         return cb;
1851 }
1852 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
1853
1854 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1855 {
1856         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
1857
1858         if (!list_empty(&plug->mq_list))
1859                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
1860 }
1861
1862 /**
1863  * blk_finish_plug - mark the end of a batch of submitted I/O
1864  * @plug:       The &struct blk_plug passed to blk_start_plug()
1865  *
1866  * Description:
1867  * Indicate that a batch of I/O submissions is complete.  This function
1868  * must be paired with an initial call to blk_start_plug().  The intent
1869  * is to allow the block layer to optimize I/O submission.  See the
1870  * documentation for blk_start_plug() for more information.
1871  */
1872 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1873 {
1874         if (plug != current->plug)
1875                 return;
1876         blk_flush_plug_list(plug, false);
1877
1878         current->plug = NULL;
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
1881
1882 void blk_io_schedule(void)
1883 {
1884         /* Prevent hang_check timer from firing at us during very long I/O */
1885         unsigned long timeout = sysctl_hung_task_timeout_secs * HZ / 2;
1886
1887         if (timeout)
1888                 io_schedule_timeout(timeout);
1889         else
1890                 io_schedule();
1891 }
1892 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_io_schedule);
1893
1894 int __init blk_dev_init(void)
1895 {
1896         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
1897         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1898                         sizeof_field(struct request, cmd_flags));
1899         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1900                         sizeof_field(struct bio, bi_opf));
1901
1902         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
1903         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
1904                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
1905         if (!kblockd_workqueue)
1906                 panic("Failed to create kblockd\n");
1907
1908         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
1909                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1910
1911 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1912         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
1913 #endif
1914
1915         return 0;
1916 }