OSDN Git Service

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