OSDN Git Service

Android: Fix build breakages.
[android-x86/kernel.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/highmem.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/completion.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/list_sort.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/ratelimit.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/blk-cgroup.h>
36
37 #define CREATE_TRACE_POINTS
38 #include <trace/events/block.h>
39
40 #include "blk.h"
41 #include "blk-mq.h"
42
43 #include <linux/math64.h>
44
45 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
46 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
47 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
48 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
49 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
50
51 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
52
53 /*
54  * For the allocated request tables
55  */
56 struct kmem_cache *request_cachep = NULL;
57
58 /*
59  * For queue allocation
60  */
61 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
62
63 /*
64  * Controlling structure to kblockd
65  */
66 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
67
68 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
69 {
70 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
71         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
72 #else
73         /*
74          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
75          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
76          */
77         if (rl == &rl->q->root_rl)
78                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
79 #endif
80 }
81
82 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
83 {
84 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
85         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
86 #else
87         /* see blk_clear_congested() */
88         if (rl == &rl->q->root_rl)
89                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
90 #endif
91 }
92
93 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
94 {
95         int nr;
96
97         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
98         if (nr > q->nr_requests)
99                 nr = q->nr_requests;
100         q->nr_congestion_on = nr;
101
102         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
103         if (nr < 1)
104                 nr = 1;
105         q->nr_congestion_off = nr;
106 }
107
108 /**
109  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
110  * @bdev:       device
111  *
112  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
113  * backing_dev_info.  This function can only be called if @bdev is opened
114  * and the return value is never NULL.
115  */
116 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
117 {
118         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
119
120         return &q->backing_dev_info;
121 }
122 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
123
124 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
125 {
126         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
127
128         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
129         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
130         rq->cpu = -1;
131         rq->q = q;
132         rq->__sector = (sector_t) -1;
133         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
134         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
135         rq->cmd = rq->__cmd;
136         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
137         rq->tag = -1;
138         rq->start_time = jiffies;
139         set_start_time_ns(rq);
140         rq->part = NULL;
141 }
142 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
143
144 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
145                           unsigned int nbytes, int error)
146 {
147         if (error)
148                 bio->bi_error = error;
149
150         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
151                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
152
153         bio_advance(bio, nbytes);
154
155         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
156         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
157                 bio_endio(bio);
158 }
159
160 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
161 {
162         int bit;
163
164         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
165                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
166                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
167
168         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
169                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
170                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
171         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
172                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
173
174         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
175                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
176                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
177                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
178                 printk("\n");
179         }
180 }
181 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
182
183 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
184 {
185         struct request_queue *q;
186
187         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
188         spin_lock_irq(q->queue_lock);
189         __blk_run_queue(q);
190         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
191 }
192
193 /**
194  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
195  * @q:          The &struct request_queue in question
196  * @msecs:      Delay in msecs
197  *
198  * Description:
199  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
200  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
201  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
202  */
203 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
204 {
205         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
206                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
207                                    msecs_to_jiffies(msecs));
208 }
209 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
210
211 /**
212  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
213  * @q:    The &struct request_queue in question
214  *
215  * Description:
216  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
217  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
218  *   context.
219  **/
220 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
221 {
222         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
223         blk_run_queue_async(q);
224 }
225 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
226
227 /**
228  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
229  * @q:    The &struct request_queue in question
230  *
231  * Description:
232  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
233  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
234  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
235  **/
236 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
237 {
238         WARN_ON(!irqs_disabled());
239
240         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
241         __blk_run_queue(q);
242 }
243 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
244
245 /**
246  * blk_stop_queue - stop a queue
247  * @q:    The &struct request_queue in question
248  *
249  * Description:
250  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
251  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
252  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
253  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
254  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
255  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
256  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
257  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
258  **/
259 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
260 {
261         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
262         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
263 }
264 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
265
266 /**
267  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
268  * @q: the queue
269  *
270  * Description:
271  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
272  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
273  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
274  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
275  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
276  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
277  *     this function.
278  *
279  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
280  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
281  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
282  *
283  */
284 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
285 {
286         del_timer_sync(&q->timeout);
287
288         if (q->mq_ops) {
289                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
290                 int i;
291
292                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
293                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
294                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
295                 }
296         } else {
297                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
298         }
299 }
300 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
301
302 /**
303  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
304  * @q:  The queue to run
305  *
306  * Description:
307  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
308  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
309  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
310  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
311  *    disabled. See also @blk_run_queue.
312  */
313 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
314 {
315         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
316                 return;
317
318         /*
319          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
320          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
321          * running such a request function concurrently. Keep track of the
322          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
323          * can wait until all these request_fn calls have finished.
324          */
325         q->request_fn_active++;
326         q->request_fn(q);
327         q->request_fn_active--;
328 }
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
330
331 /**
332  * __blk_run_queue - run a single device queue
333  * @q:  The queue to run
334  *
335  * Description:
336  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
337  *    held and interrupts disabled.
338  */
339 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
340 {
341         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
342                 return;
343
344         __blk_run_queue_uncond(q);
345 }
346 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
347
348 /**
349  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
350  * @q:  The queue to run
351  *
352  * Description:
353  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
354  *    of us. The caller must hold the queue lock.
355  */
356 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
357 {
358         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
359                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
360 }
361 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
362
363 /**
364  * blk_run_queue - run a single device queue
365  * @q: The queue to run
366  *
367  * Description:
368  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
369  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
370  */
371 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
372 {
373         unsigned long flags;
374
375         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
376         __blk_run_queue(q);
377         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
378 }
379 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
380
381 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
382 {
383         kobject_put(&q->kobj);
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
386
387 /**
388  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
389  * @q: queue to drain
390  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
391  *
392  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
393  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
394  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
395  */
396 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
397         __releases(q->queue_lock)
398         __acquires(q->queue_lock)
399 {
400         int i;
401
402         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
403
404         while (true) {
405                 bool drain = false;
406
407                 /*
408                  * The caller might be trying to drain @q before its
409                  * elevator is initialized.
410                  */
411                 if (q->elevator)
412                         elv_drain_elevator(q);
413
414                 blkcg_drain_queue(q);
415
416                 /*
417                  * This function might be called on a queue which failed
418                  * driver init after queue creation or is not yet fully
419                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
420                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
421                  * something on it and @q has request_fn set.
422                  */
423                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
424                         __blk_run_queue(q);
425
426                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
427                 drain |= q->request_fn_active;
428
429                 /*
430                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
431                  * multiple places and there's no single counter which can
432                  * be drained.  Check all the queues and counters.
433                  */
434                 if (drain_all) {
435                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
436                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
437                         for (i = 0; i < 2; i++) {
438                                 drain |= q->nr_rqs[i];
439                                 drain |= q->in_flight[i];
440                                 if (fq)
441                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
442                         }
443                 }
444
445                 if (!drain)
446                         break;
447
448                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
449
450                 msleep(10);
451
452                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
453         }
454
455         /*
456          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
457          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
458          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
459          */
460         if (q->request_fn) {
461                 struct request_list *rl;
462
463                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
464                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
465                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
466         }
467 }
468
469 /**
470  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
471  * @q: queue of interest
472  *
473  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
474  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
475  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
476  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
477  * inside queue or RCU read lock.
478  */
479 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
480 {
481         spin_lock_irq(q->queue_lock);
482         q->bypass_depth++;
483         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
484         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
485
486         /*
487          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
488          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
489          * can happen many times during boot.
490          */
491         if (blk_queue_init_done(q)) {
492                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
493                 __blk_drain_queue(q, false);
494                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
495
496                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
497                 synchronize_rcu();
498         }
499 }
500 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
501
502 /**
503  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
504  * @q: queue of interest
505  *
506  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
507  */
508 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
509 {
510         spin_lock_irq(q->queue_lock);
511         if (!--q->bypass_depth)
512                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
513         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
514         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
515 }
516 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
517
518 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
519 {
520         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
521
522         if (q->mq_ops)
523                 blk_mq_wake_waiters(q);
524         else {
525                 struct request_list *rl;
526
527                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
528                         if (rl->rq_pool) {
529                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
530                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
531                         }
532                 }
533         }
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
536
537 /**
538  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
539  * @q: request queue to shutdown
540  *
541  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
542  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
543  */
544 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
545 {
546         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
547
548         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
549         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
550         blk_set_queue_dying(q);
551         spin_lock_irq(lock);
552
553         /*
554          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
555          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
556          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
557          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
558          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
559          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
560          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
561          */
562         q->bypass_depth++;
563         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
564
565         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
566         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
567         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
568         spin_unlock_irq(lock);
569         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
570
571         /*
572          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
573          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
574          */
575         blk_freeze_queue(q);
576         spin_lock_irq(lock);
577         if (!q->mq_ops)
578                 __blk_drain_queue(q, true);
579         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
580         spin_unlock_irq(lock);
581
582         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
583         blk_flush_integrity();
584
585         /* @q won't process any more request, flush async actions */
586         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
587         blk_sync_queue(q);
588
589         if (q->mq_ops)
590                 blk_mq_free_queue(q);
591         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
592
593         spin_lock_irq(lock);
594         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
595                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
596         spin_unlock_irq(lock);
597
598         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
599
600         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
601         blk_put_queue(q);
602 }
603 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
604
605 /* Allocate memory local to the request queue */
606 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
607 {
608         int nid = (int)(long)data;
609         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
610 }
611
612 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
613 {
614         kmem_cache_free(request_cachep, element);
615 }
616
617 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
618                 gfp_t gfp_mask)
619 {
620         if (unlikely(rl->rq_pool))
621                 return 0;
622
623         rl->q = q;
624         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
625         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
626         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
627         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
628
629         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
630                                           free_request_struct,
631                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
632                                           q->node);
633         if (!rl->rq_pool)
634                 return -ENOMEM;
635
636         return 0;
637 }
638
639 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
640 {
641         if (rl->rq_pool)
642                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
643 }
644
645 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
646 {
647         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
648 }
649 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
650
651 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, gfp_t gfp)
652 {
653         while (true) {
654                 int ret;
655
656                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
657                         return 0;
658
659                 if (!gfpflags_allow_blocking(gfp))
660                         return -EBUSY;
661
662                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
663                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
664                                 blk_queue_dying(q));
665                 if (blk_queue_dying(q))
666                         return -ENODEV;
667                 if (ret)
668                         return ret;
669         }
670 }
671
672 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
673 {
674         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
675 }
676
677 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
678 {
679         struct request_queue *q =
680                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
681
682         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
683 }
684
685 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
686 {
687         struct request_queue *q;
688         int err;
689
690         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
691                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
692         if (!q)
693                 return NULL;
694
695         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
696         if (q->id < 0)
697                 goto fail_q;
698
699         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
700         if (!q->bio_split)
701                 goto fail_id;
702
703         q->backing_dev_info.ra_pages =
704                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
705         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
706         q->backing_dev_info.name = "block";
707         q->node = node_id;
708
709         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
710         if (err)
711                 goto fail_split;
712
713         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
714                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
715         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
716         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
717         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
718         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
719 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
720         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
721 #endif
722         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
723
724         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
725
726         mutex_init(&q->sysfs_lock);
727         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
728
729         /*
730          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
731          * override it later if need be.
732          */
733         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
734
735         /*
736          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
737          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
738          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
739          * registered by blk_register_queue().
740          */
741         q->bypass_depth = 1;
742         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
743
744         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
745
746         /*
747          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
748          * See blk_register_queue() for details.
749          */
750         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
751                                 blk_queue_usage_counter_release,
752                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
753                 goto fail_bdi;
754
755         if (blkcg_init_queue(q))
756                 goto fail_ref;
757
758         return q;
759
760 fail_ref:
761         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
762 fail_bdi:
763         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
764 fail_split:
765         bioset_free(q->bio_split);
766 fail_id:
767         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
768 fail_q:
769         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
770         return NULL;
771 }
772 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
773
774 /**
775  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
776  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
777  *        placed on the queue.
778  * @lock: Request queue spin lock
779  *
780  * Description:
781  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
782  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
783  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
784  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
785  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
786  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
787  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
788  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
789  *
790  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
791  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
792  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
793  *    get dealt with eventually.
794  *
795  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
796  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
797  *    disabling is needed for it.
798  *
799  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
800  *    it didn't succeed.
801  *
802  * Note:
803  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
804  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
805  **/
806
807 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
808 {
809         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
810 }
811 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
812
813 struct request_queue *
814 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
815 {
816         struct request_queue *uninit_q, *q;
817
818         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
819         if (!uninit_q)
820                 return NULL;
821
822         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
823         if (!q)
824                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
825
826         return q;
827 }
828 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
829
830 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
831
832 struct request_queue *
833 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
834                          spinlock_t *lock)
835 {
836         if (!q)
837                 return NULL;
838
839         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
840         if (!q->fq)
841                 return NULL;
842
843         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
844                 goto fail;
845
846         q->request_fn           = rfn;
847         q->prep_rq_fn           = NULL;
848         q->unprep_rq_fn         = NULL;
849         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
850
851         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
852         if (lock)
853                 q->queue_lock           = lock;
854
855         /*
856          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
857          */
858         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
859
860         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
861
862         /* Protect q->elevator from elevator_change */
863         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
864
865         /* init elevator */
866         if (elevator_init(q, NULL)) {
867                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
868                 goto fail;
869         }
870
871         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
872
873         return q;
874
875 fail:
876         blk_free_flush_queue(q->fq);
877         return NULL;
878 }
879 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
880
881 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
882 {
883         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
884                 __blk_get_queue(q);
885                 return true;
886         }
887
888         return false;
889 }
890 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
891
892 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
893 {
894         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
895                 elv_put_request(rl->q, rq);
896                 if (rq->elv.icq)
897                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
898         }
899
900         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
901 }
902
903 /*
904  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
905  * should be given priority access to a request.
906  */
907 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
908 {
909         if (!ioc)
910                 return 0;
911
912         /*
913          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
914          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
915          * lose wakeups.
916          */
917         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
918                 (ioc->nr_batch_requests > 0
919                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
920 }
921
922 /*
923  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
924  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
925  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
926  * a nice run.
927  */
928 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
929 {
930         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
931                 return;
932
933         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
934         ioc->last_waited = jiffies;
935 }
936
937 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
938 {
939         struct request_queue *q = rl->q;
940
941         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
942                 blk_clear_congested(rl, sync);
943
944         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
945                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
946                         wake_up(&rl->wait[sync]);
947
948                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
954  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
955  */
956 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
957 {
958         struct request_queue *q = rl->q;
959         int sync = rw_is_sync(flags);
960
961         q->nr_rqs[sync]--;
962         rl->count[sync]--;
963         if (flags & REQ_ELVPRIV)
964                 q->nr_rqs_elvpriv--;
965
966         __freed_request(rl, sync);
967
968         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
969                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
970 }
971
972 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
973 {
974         struct request_list *rl;
975         int on_thresh, off_thresh;
976
977         spin_lock_irq(q->queue_lock);
978         q->nr_requests = nr;
979         blk_queue_congestion_threshold(q);
980         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
981         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
982
983         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
984                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
985                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
986                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
987                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
988
989                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
990                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
991                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
992                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
993
994                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
995                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
996                 } else {
997                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
998                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
999                 }
1000
1001                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1002                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1003                 } else {
1004                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1005                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1006                 }
1007         }
1008
1009         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 /*
1014  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1015  * request associated with @bio.
1016  */
1017 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1018 {
1019         if (!bio)
1020                 return true;
1021
1022         /*
1023          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1024          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1025          */
1026         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1027                 return false;
1028
1029         return true;
1030 }
1031
1032 /**
1033  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1034  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1035  *
1036  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1037  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1038  */
1039 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1040 {
1041 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1042         if (bio && bio->bi_ioc)
1043                 return bio->bi_ioc;
1044 #endif
1045         return current->io_context;
1046 }
1047
1048 /**
1049  * __get_request - get a free request
1050  * @rl: request list to allocate from
1051  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1052  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1053  * @gfp_mask: allocation mask
1054  *
1055  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1056  * pressure or if @q is dead.
1057  *
1058  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1059  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1060  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1061  */
1062 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1063                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1064 {
1065         struct request_queue *q = rl->q;
1066         struct request *rq;
1067         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1068         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1069         struct io_cq *icq = NULL;
1070         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1071         int may_queue;
1072
1073         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1074                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1075
1076         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1077         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1078                 goto rq_starved;
1079
1080         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1081                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1082                         /*
1083                          * The queue will fill after this allocation, so set
1084                          * it as full, and mark this process as "batching".
1085                          * This process will be allowed to complete a batch of
1086                          * requests, others will be blocked.
1087                          */
1088                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1089                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1090                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1091                         } else {
1092                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1093                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1094                                         /*
1095                                          * The queue is full and the allocating
1096                                          * process is not a "batcher", and not
1097                                          * exempted by the IO scheduler
1098                                          */
1099                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1100                                 }
1101                         }
1102                 }
1103                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1104         }
1105
1106         /*
1107          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1108          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1109          * allocated with any setting of ->nr_requests
1110          */
1111         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1112                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1113
1114         q->nr_rqs[is_sync]++;
1115         rl->count[is_sync]++;
1116         rl->starved[is_sync] = 0;
1117
1118         /*
1119          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1120          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1121          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1122          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1123          * makes creating new ones safe.
1124          *
1125          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1126          * it will be created after releasing queue_lock.
1127          */
1128         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1129                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1130                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1131                 if (et->icq_cache && ioc)
1132                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1133         }
1134
1135         if (blk_queue_io_stat(q))
1136                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1137         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1138
1139         /* allocate and init request */
1140         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1141         if (!rq)
1142                 goto fail_alloc;
1143
1144         blk_rq_init(q, rq);
1145         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1146         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1147
1148         /* init elvpriv */
1149         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1150                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1151                         if (ioc)
1152                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1153                         if (!icq)
1154                                 goto fail_elvpriv;
1155                 }
1156
1157                 rq->elv.icq = icq;
1158                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1159                         goto fail_elvpriv;
1160
1161                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1162                 if (icq)
1163                         get_io_context(icq->ioc);
1164         }
1165 out:
1166         /*
1167          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1168          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1169          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1170          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1171          */
1172         if (ioc_batching(q, ioc))
1173                 ioc->nr_batch_requests--;
1174
1175         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1176         return rq;
1177
1178 fail_elvpriv:
1179         /*
1180          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1181          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1182          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1183          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1184          */
1185         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1186                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1187
1188         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1189         rq->elv.icq = NULL;
1190
1191         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1192         q->nr_rqs_elvpriv--;
1193         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1194         goto out;
1195
1196 fail_alloc:
1197         /*
1198          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1199          * might have messed up.
1200          *
1201          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1202          * queue, but this is pretty rare.
1203          */
1204         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1205         freed_request(rl, rw_flags);
1206
1207         /*
1208          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1209          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1210          * freeing of a request in the other direction will notice
1211          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1212          * READ and WRITE
1213          */
1214 rq_starved:
1215         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1216                 rl->starved[is_sync] = 1;
1217         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1218 }
1219
1220 /**
1221  * get_request - get a free request
1222  * @q: request_queue to allocate request from
1223  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1224  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1225  * @gfp_mask: allocation mask
1226  *
1227  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1228  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1229  *
1230  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1231  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1232  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1233  */
1234 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1235                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1236 {
1237         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1238         DEFINE_WAIT(wait);
1239         struct request_list *rl;
1240         struct request *rq;
1241
1242         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1243 retry:
1244         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1245         if (!IS_ERR(rq))
1246                 return rq;
1247
1248         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1249                 blk_put_rl(rl);
1250                 return rq;
1251         }
1252
1253         /* wait on @rl and retry */
1254         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1255                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1256
1257         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1258
1259         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1260         io_schedule();
1261
1262         /*
1263          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1264          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1265          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1266          */
1267         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1268
1269         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1270         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1271
1272         goto retry;
1273 }
1274
1275 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1276                 gfp_t gfp_mask)
1277 {
1278         struct request *rq;
1279
1280         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1281
1282         /* create ioc upfront */
1283         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1284
1285         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1286         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1287         if (IS_ERR(rq))
1288                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1289         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1290
1291         return rq;
1292 }
1293
1294 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1295 {
1296         if (q->mq_ops)
1297                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1298         else
1299                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1300 }
1301 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1302
1303 /**
1304  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1305  * @q: target request queue
1306  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1307  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1308  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1309  *
1310  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1311  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1312  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1313  * the I/O transfer.
1314  *
1315  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1316  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1317  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1318  * are properly set accordingly)
1319  *
1320  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1321  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1322  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1323  * BUG.
1324  *
1325  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1326  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1327  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1328  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1329  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1330  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1331  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1332  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1333  */
1334 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1335                                  gfp_t gfp_mask)
1336 {
1337         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1338
1339         if (IS_ERR(rq))
1340                 return rq;
1341
1342         blk_rq_set_block_pc(rq);
1343
1344         for_each_bio(bio) {
1345                 struct bio *bounce_bio = bio;
1346                 int ret;
1347
1348                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1349                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1350                 if (unlikely(ret)) {
1351                         blk_put_request(rq);
1352                         return ERR_PTR(ret);
1353                 }
1354         }
1355
1356         return rq;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1359
1360 /**
1361  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1362  * @rq:         request to be initialized
1363  *
1364  */
1365 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1366 {
1367         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1368         rq->__data_len = 0;
1369         rq->__sector = (sector_t) -1;
1370         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1371         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1374
1375 /**
1376  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1377  * @q:          request queue where request should be inserted
1378  * @rq:         request to be inserted
1379  *
1380  * Description:
1381  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1382  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1383  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1384  */
1385 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1386 {
1387         blk_delete_timer(rq);
1388         blk_clear_rq_complete(rq);
1389         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1390
1391         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1392                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1393
1394         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1395
1396         elv_requeue_request(q, rq);
1397 }
1398 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1399
1400 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1401                              int where)
1402 {
1403         blk_account_io_start(rq, true);
1404         __elv_add_request(q, rq, where);
1405 }
1406
1407 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1408                                     unsigned long now)
1409 {
1410         int inflight;
1411
1412         if (now == part->stamp)
1413                 return;
1414
1415         inflight = part_in_flight(part);
1416         if (inflight) {
1417                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1418                                 inflight * (now - part->stamp));
1419                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1420         }
1421         part->stamp = now;
1422 }
1423
1424 /**
1425  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1426  * @cpu: cpu number for stats access
1427  * @part: target partition
1428  *
1429  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1430  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1431  * time it has been in this state for.
1432  *
1433  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1434  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1435  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1436  * function to do a round-off before returning the results when reading
1437  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1438  * the current jiffies and restarts the counters again.
1439  */
1440 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1441 {
1442         unsigned long now = jiffies;
1443
1444         if (part->partno)
1445                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1446         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1449
1450 #ifdef CONFIG_PM
1451 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1452 {
1453         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1454                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1455 }
1456 #else
1457 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1458 #endif
1459
1460 /*
1461  * queue lock must be held
1462  */
1463 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1464 {
1465         if (unlikely(!q))
1466                 return;
1467
1468         if (q->mq_ops) {
1469                 blk_mq_free_request(req);
1470                 return;
1471         }
1472
1473         blk_pm_put_request(req);
1474
1475         elv_completed_request(q, req);
1476
1477         /* this is a bio leak */
1478         WARN_ON(req->bio != NULL);
1479
1480         /*
1481          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1482          * it didn't come out of our reserved rq pools
1483          */
1484         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1485                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1486                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1487
1488                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1489                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1490
1491                 blk_free_request(rl, req);
1492                 freed_request(rl, flags);
1493                 blk_put_rl(rl);
1494         }
1495 }
1496 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1497
1498 void blk_put_request(struct request *req)
1499 {
1500         struct request_queue *q = req->q;
1501
1502         if (q->mq_ops)
1503                 blk_mq_free_request(req);
1504         else {
1505                 unsigned long flags;
1506
1507                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1508                 __blk_put_request(q, req);
1509                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1510         }
1511 }
1512 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1513
1514 /**
1515  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1516  * @rq: request to update
1517  * @page: page backing the payload
1518  * @len: length of the payload.
1519  *
1520  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1521  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1522  * itself.
1523  *
1524  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1525  * discard requests should ever use it.
1526  */
1527 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1528                 unsigned int len)
1529 {
1530         struct bio *bio = rq->bio;
1531
1532         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1533         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1534         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1535
1536         bio->bi_iter.bi_size = len;
1537         bio->bi_vcnt = 1;
1538         bio->bi_phys_segments = 1;
1539
1540         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1541         rq->nr_phys_segments = 1;
1542 }
1543 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1544
1545 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1546                             struct bio *bio)
1547 {
1548         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1549
1550         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1551                 return false;
1552
1553         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1554
1555         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1556                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1557
1558         req->biotail->bi_next = bio;
1559         req->biotail = bio;
1560         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1561         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1562
1563         blk_account_io_start(req, false);
1564         return true;
1565 }
1566
1567 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1568                              struct bio *bio)
1569 {
1570         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1571
1572         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1573                 return false;
1574
1575         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1576
1577         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1578                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1579
1580         bio->bi_next = req->bio;
1581         req->bio = bio;
1582
1583         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1584         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1585         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1586
1587         blk_account_io_start(req, false);
1588         return true;
1589 }
1590
1591 /**
1592  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1593  * @q: request_queue new bio is being queued at
1594  * @bio: new bio being queued
1595  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1596  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1597  * another request associated with @q is found on the plug list
1598  * (optional, may be %NULL)
1599  *
1600  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1601  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1602  * otherwise %false.
1603  *
1604  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1605  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1606  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1607  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1608  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1609  * merging parameters without querying the elevator.
1610  *
1611  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1612  */
1613 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1614                             unsigned int *request_count,
1615                             struct request **same_queue_rq)
1616 {
1617         struct blk_plug *plug;
1618         struct request *rq;
1619         bool ret = false;
1620         struct list_head *plug_list;
1621
1622         plug = current->plug;
1623         if (!plug)
1624                 goto out;
1625         *request_count = 0;
1626
1627         if (q->mq_ops)
1628                 plug_list = &plug->mq_list;
1629         else
1630                 plug_list = &plug->list;
1631
1632         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1633                 int el_ret;
1634
1635                 if (rq->q == q) {
1636                         (*request_count)++;
1637                         /*
1638                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1639                          * rq in the same queue, there should be only one such
1640                          * rq in a queue
1641                          **/
1642                         if (same_queue_rq)
1643                                 *same_queue_rq = rq;
1644                 }
1645
1646                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1647                         continue;
1648
1649                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1650                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1651                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1652                         if (ret)
1653                                 break;
1654                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1655                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1656                         if (ret)
1657                                 break;
1658                 }
1659         }
1660 out:
1661         return ret;
1662 }
1663
1664 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1665 {
1666         struct blk_plug *plug;
1667         struct request *rq;
1668         struct list_head *plug_list;
1669         unsigned int ret = 0;
1670
1671         plug = current->plug;
1672         if (!plug)
1673                 goto out;
1674
1675         if (q->mq_ops)
1676                 plug_list = &plug->mq_list;
1677         else
1678                 plug_list = &plug->list;
1679
1680         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1681                 if (rq->q == q)
1682                         ret++;
1683         }
1684 out:
1685         return ret;
1686 }
1687
1688 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1689 {
1690         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1691
1692         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1693         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1694                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1695
1696         req->errors = 0;
1697         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1698         req->ioprio = bio_prio(bio);
1699         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1700 }
1701
1702 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1703 {
1704         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1705         struct blk_plug *plug;
1706         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1707         struct request *req;
1708         unsigned int request_count = 0;
1709
1710         /*
1711          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1712          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1713          * ISA dma in theory)
1714          */
1715         blk_queue_bounce(q, &bio);
1716
1717         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1718
1719         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1720                 bio->bi_error = -EIO;
1721                 bio_endio(bio);
1722                 return BLK_QC_T_NONE;
1723         }
1724
1725         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1726                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1727                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1728                 goto get_rq;
1729         }
1730
1731         /*
1732          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1733          * any locks.
1734          */
1735         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1736                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1737                         return BLK_QC_T_NONE;
1738         } else
1739                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1740
1741         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1742
1743         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1744         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1745                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1746                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1747                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1748                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1749                         goto out_unlock;
1750                 }
1751         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1752                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1753                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1754                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1755                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1756                         goto out_unlock;
1757                 }
1758         }
1759
1760 get_rq:
1761         /*
1762          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1763          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1764          * rq allocator and io schedulers.
1765          */
1766         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1767         if (sync)
1768                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1769
1770         /*
1771          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1772          * Returns with the queue unlocked.
1773          */
1774         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1775         if (IS_ERR(req)) {
1776                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1777                 bio_endio(bio);
1778                 goto out_unlock;
1779         }
1780
1781         /*
1782          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1783          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1784          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1785          * often, and the elevators are able to handle it.
1786          */
1787         init_request_from_bio(req, bio);
1788
1789         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1790                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1791
1792         plug = current->plug;
1793         if (plug) {
1794                 /*
1795                  * If this is the first request added after a plug, fire
1796                  * of a plug trace.
1797                  */
1798                 if (!request_count)
1799                         trace_block_plug(q);
1800                 else {
1801                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1802                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1803                                 trace_block_plug(q);
1804                         }
1805                 }
1806                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1807                 blk_account_io_start(req, true);
1808         } else {
1809                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1810                 add_acct_request(q, req, where);
1811                 __blk_run_queue(q);
1812 out_unlock:
1813                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1814         }
1815
1816         return BLK_QC_T_NONE;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1821  */
1822 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1823 {
1824         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1825
1826         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1827                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1828
1829                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1830                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1831
1832                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1833                                       bdev->bd_dev,
1834                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1835         }
1836 }
1837
1838 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1839 {
1840         char b[BDEVNAME_SIZE];
1841
1842         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1843         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1844                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1845                         bio->bi_rw,
1846                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1847                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1848 }
1849
1850 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1851
1852 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1853
1854 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1855 {
1856         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1857 }
1858 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1859
1860 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1861 {
1862         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1863 }
1864
1865 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1866 {
1867         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1868                                                 NULL, &fail_make_request);
1869
1870         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1871 }
1872
1873 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1874
1875 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1876
1877 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1878                                         unsigned int bytes)
1879 {
1880         return false;
1881 }
1882
1883 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1884
1885 /*
1886  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1887  */
1888 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1889 {
1890         sector_t maxsector;
1891
1892         if (!nr_sectors)
1893                 return 0;
1894
1895         /* Test device or partition size, when known. */
1896         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1897         if (maxsector) {
1898                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1899
1900                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1901                         /*
1902                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1903                          * without checking the size of the device, e.g., when
1904                          * mounting a device.
1905                          */
1906                         handle_bad_sector(bio);
1907                         return 1;
1908                 }
1909         }
1910
1911         return 0;
1912 }
1913
1914 static noinline_for_stack bool
1915 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1916 {
1917         struct request_queue *q;
1918         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1919         int err = -EIO;
1920         char b[BDEVNAME_SIZE];
1921         struct hd_struct *part;
1922
1923         might_sleep();
1924
1925         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1926                 goto end_io;
1927
1928         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1929         if (unlikely(!q)) {
1930                 printk(KERN_ERR
1931                        "generic_make_request: Trying to access "
1932                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1933                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1934                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1935                 goto end_io;
1936         }
1937
1938         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1939         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1940             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1941                                 bio->bi_iter.bi_size))
1942                 goto end_io;
1943
1944         /*
1945          * If this device has partitions, remap block n
1946          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1947          */
1948         blk_partition_remap(bio);
1949
1950         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1951                 goto end_io;
1952
1953         /*
1954          * Filter flush bio's early so that make_request based
1955          * drivers without flush support don't have to worry
1956          * about them.
1957          */
1958         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1959                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1960                 if (!nr_sectors) {
1961                         err = 0;
1962                         goto end_io;
1963                 }
1964         }
1965
1966         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1967             (!blk_queue_discard(q) ||
1968              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1969                 err = -EOPNOTSUPP;
1970                 goto end_io;
1971         }
1972
1973         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1974                 err = -EOPNOTSUPP;
1975                 goto end_io;
1976         }
1977
1978         /*
1979          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1980          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1981          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1982          * layer knows how to live with it.
1983          */
1984         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1985
1986         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1987                 return false;
1988
1989         trace_block_bio_queue(q, bio);
1990         return true;
1991
1992 end_io:
1993         bio->bi_error = err;
1994         bio_endio(bio);
1995         return false;
1996 }
1997
1998 /**
1999  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2000  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2001  *
2002  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2003  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2004  * to be done.
2005  *
2006  * generic_make_request() does not return any status.  The
2007  * success/failure status of the request, along with notification of
2008  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2009  * function described (one day) else where.
2010  *
2011  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2012  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2013  * set to describe the device address, and the
2014  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2015  * completion notification should be signaled.
2016  *
2017  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2018  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2019  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2020  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2021  */
2022 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2023 {
2024         struct bio_list bio_list_on_stack;
2025         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2026
2027         if (!generic_make_request_checks(bio))
2028                 goto out;
2029
2030         /*
2031          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2032          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2033          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2034          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2035          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2036          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2037          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2038          * should be added at the tail
2039          */
2040         if (current->bio_list) {
2041                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
2042                 goto out;
2043         }
2044
2045         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2046          * explanation.
2047          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2048          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2049          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2050          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2051          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2052          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2053          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2054          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2055          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2056          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2057          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2058          */
2059         BUG_ON(bio->bi_next);
2060         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
2061         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
2062         do {
2063                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2064
2065                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_DIRECT_RECLAIM) == 0)) {
2066
2067                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2068
2069                         blk_queue_exit(q);
2070
2071                         bio = bio_list_pop(current->bio_list);
2072                 } else {
2073                         struct bio *bio_next = bio_list_pop(current->bio_list);
2074
2075                         bio_io_error(bio);
2076                         bio = bio_next;
2077                 }
2078         } while (bio);
2079         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2080
2081 out:
2082         return ret;
2083 }
2084 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2085
2086 /**
2087  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2088  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2089  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2090  *
2091  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2092  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2093  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2094  *
2095  */
2096 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2097 {
2098         bio->bi_rw |= rw;
2099
2100         /*
2101          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2102          * go through the normal accounting stuff before submission.
2103          */
2104         if (bio_has_data(bio)) {
2105                 unsigned int count;
2106
2107                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2108                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2109                 else
2110                         count = bio_sectors(bio);
2111
2112                 if (rw & WRITE) {
2113                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2114                 } else {
2115                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2116                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2117                 }
2118
2119                 if (unlikely(block_dump)) {
2120                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2121                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2122                         current->comm, task_pid_nr(current),
2123                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2124                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2125                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2126                                 count);
2127                 }
2128         }
2129
2130         return generic_make_request(bio);
2131 }
2132 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2133
2134 /**
2135  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2136  *                              for new the queue limits
2137  * @q:  the queue
2138  * @rq: the request being checked
2139  *
2140  * Description:
2141  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2142  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2143  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2144  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2145  *    the insertion using this generic function.
2146  *
2147  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2148  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2149  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2150  */
2151 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2152                                       struct request *rq)
2153 {
2154         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2155                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2156                 return -EIO;
2157         }
2158
2159         /*
2160          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2161          * may differ from that of other stacking queues.
2162          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2163          * limitation.
2164          */
2165         blk_recalc_rq_segments(rq);
2166         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2167                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2168                 return -EIO;
2169         }
2170
2171         return 0;
2172 }
2173
2174 /**
2175  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2176  * @q:  the queue to submit the request
2177  * @rq: the request being queued
2178  */
2179 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2180 {
2181         unsigned long flags;
2182         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2183
2184         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2185                 return -EIO;
2186
2187         if (rq->rq_disk &&
2188             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2189                 return -EIO;
2190
2191         if (q->mq_ops) {
2192                 if (blk_queue_io_stat(q))
2193                         blk_account_io_start(rq, true);
2194                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, true);
2195                 return 0;
2196         }
2197
2198         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2199         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2200                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2201                 return -ENODEV;
2202         }
2203
2204         /*
2205          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2206          * because it will be linked to another request_queue
2207          */
2208         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2209
2210         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2211                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2212
2213         add_acct_request(q, rq, where);
2214         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2215                 __blk_run_queue(q);
2216         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2217
2218         return 0;
2219 }
2220 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2221
2222 /**
2223  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2224  * @rq: request to examine
2225  *
2226  * Description:
2227  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2228  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2229  *     can be failed from the beginning of the request without
2230  *     crossing into area which need to be retried further.
2231  *
2232  * Return:
2233  *     The number of bytes to fail.
2234  *
2235  * Context:
2236  *     queue_lock must be held.
2237  */
2238 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2239 {
2240         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2241         unsigned int bytes = 0;
2242         struct bio *bio;
2243
2244         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2245                 return blk_rq_bytes(rq);
2246
2247         /*
2248          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2249          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2250          * which have all the failfast bits that the first one has -
2251          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2252          * one.
2253          */
2254         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2255                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2256                         break;
2257                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2258         }
2259
2260         /* this could lead to infinite loop */
2261         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2262         return bytes;
2263 }
2264 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2265
2266 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2267 {
2268         if (blk_do_io_stat(req)) {
2269                 const int rw = rq_data_dir(req);
2270                 struct hd_struct *part;
2271                 int cpu;
2272
2273                 cpu = part_stat_lock();
2274                 part = req->part;
2275                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2276                 part_stat_unlock();
2277         }
2278 }
2279
2280 void blk_account_io_done(struct request *req)
2281 {
2282         /*
2283          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2284          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2285          * containing request is enough.
2286          */
2287         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2288                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2289                 const int rw = rq_data_dir(req);
2290                 struct hd_struct *part;
2291                 int cpu;
2292
2293                 cpu = part_stat_lock();
2294                 part = req->part;
2295
2296                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2297                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2298                 part_round_stats(cpu, part);
2299                 part_dec_in_flight(part, rw);
2300
2301                 hd_struct_put(part);
2302                 part_stat_unlock();
2303         }
2304 }
2305
2306 #ifdef CONFIG_PM
2307 /*
2308  * Don't process normal requests when queue is suspended
2309  * or in the process of suspending/resuming
2310  */
2311 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2312                                            struct request *rq)
2313 {
2314         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2315             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2316                 return NULL;
2317         else
2318                 return rq;
2319 }
2320 #else
2321 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2322                                                   struct request *rq)
2323 {
2324         return rq;
2325 }
2326 #endif
2327
2328 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2329 {
2330         struct hd_struct *part;
2331         int rw = rq_data_dir(rq);
2332         int cpu;
2333
2334         if (!blk_do_io_stat(rq))
2335                 return;
2336
2337         cpu = part_stat_lock();
2338
2339         if (!new_io) {
2340                 part = rq->part;
2341                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2342         } else {
2343                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2344                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2345                         /*
2346                          * The partition is already being removed,
2347                          * the request will be accounted on the disk only
2348                          *
2349                          * We take a reference on disk->part0 although that
2350                          * partition will never be deleted, so we can treat
2351                          * it as any other partition.
2352                          */
2353                         part = &rq->rq_disk->part0;
2354                         hd_struct_get(part);
2355                 }
2356                 part_round_stats(cpu, part);
2357                 part_inc_in_flight(part, rw);
2358                 rq->part = part;
2359         }
2360
2361         part_stat_unlock();
2362 }
2363
2364 /**
2365  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2366  * @q: request queue to peek at
2367  *
2368  * Description:
2369  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2370  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2371  *     processing it.
2372  *
2373  * Return:
2374  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2375  *     otherwise.
2376  *
2377  * Context:
2378  *     queue_lock must be held.
2379  */
2380 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2381 {
2382         struct request *rq;
2383         int ret;
2384
2385         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2386
2387                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2388                 if (!rq)
2389                         break;
2390
2391                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2392                         /*
2393                          * This is the first time the device driver
2394                          * sees this request (possibly after
2395                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2396                          */
2397                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2398                                 elv_activate_rq(q, rq);
2399
2400                         /*
2401                          * just mark as started even if we don't start
2402                          * it, a request that has been delayed should
2403                          * not be passed by new incoming requests
2404                          */
2405                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2406                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2407                 }
2408
2409                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2410                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2411                         q->boundary_rq = NULL;
2412                 }
2413
2414                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2415                         break;
2416
2417                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2418                         /*
2419                          * make sure space for the drain appears we
2420                          * know we can do this because max_hw_segments
2421                          * has been adjusted to be one fewer than the
2422                          * device can handle
2423                          */
2424                         rq->nr_phys_segments++;
2425                 }
2426
2427                 if (!q->prep_rq_fn)
2428                         break;
2429
2430                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2431                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2432                         break;
2433                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2434                         /*
2435                          * the request may have been (partially) prepped.
2436                          * we need to keep this request in the front to
2437                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2438                          * prevent other fs requests from passing this one.
2439                          */
2440                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2441                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2442                                 /*
2443                                  * remove the space for the drain we added
2444                                  * so that we don't add it again
2445                                  */
2446                                 --rq->nr_phys_segments;
2447                         }
2448
2449                         rq = NULL;
2450                         break;
2451                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2452                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2453                         /*
2454                          * Mark this request as started so we don't trigger
2455                          * any debug logic in the end I/O path.
2456                          */
2457                         blk_start_request(rq);
2458                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2459                 } else {
2460                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2461                         break;
2462                 }
2463         }
2464
2465         return rq;
2466 }
2467 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2468
2469 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2470 {
2471         struct request_queue *q = rq->q;
2472
2473         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2474         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2475
2476         list_del_init(&rq->queuelist);
2477
2478         /*
2479          * the time frame between a request being removed from the lists
2480          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2481          * the driver side.
2482          */
2483         if (blk_account_rq(rq)) {
2484                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2485                 set_io_start_time_ns(rq);
2486         }
2487 }
2488
2489 /**
2490  * blk_start_request - start request processing on the driver
2491  * @req: request to dequeue
2492  *
2493  * Description:
2494  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2495  *     request to the driver.
2496  *
2497  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2498  *     call blk_dequeue_request().
2499  *
2500  * Context:
2501  *     queue_lock must be held.
2502  */
2503 void blk_start_request(struct request *req)
2504 {
2505         blk_dequeue_request(req);
2506
2507         /*
2508          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2509          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2510          */
2511         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2512         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2513                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2514
2515         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2516         blk_add_timer(req);
2517 }
2518 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2519
2520 /**
2521  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2522  * @q: request queue to fetch a request from
2523  *
2524  * Description:
2525  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2526  *     return and LLD can start processing it immediately.
2527  *
2528  * Return:
2529  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2530  *     otherwise.
2531  *
2532  * Context:
2533  *     queue_lock must be held.
2534  */
2535 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2536 {
2537         struct request *rq;
2538
2539         rq = blk_peek_request(q);
2540         if (rq)
2541                 blk_start_request(rq);
2542         return rq;
2543 }
2544 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2545
2546 /**
2547  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2548  * @req:      the request being processed
2549  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2550  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2551  *
2552  * Description:
2553  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2554  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2555  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2556  *
2557  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2558  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2559  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2560  *
2561  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2562  *     %false return from this function.
2563  *
2564  * Return:
2565  *     %false - this request doesn't have any more data
2566  *     %true  - this request has more data
2567  **/
2568 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2569 {
2570         int total_bytes;
2571
2572         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2573
2574         if (!req->bio)
2575                 return false;
2576
2577         /*
2578          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2579          * and each partial completion should be handled separately.
2580          * Reset per-request error on each partial completion.
2581          *
2582          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2583          * low level drivers do what they see fit.
2584          */
2585         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2586                 req->errors = 0;
2587
2588         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2589             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2590                 char *error_type;
2591
2592                 switch (error) {
2593                 case -ENOLINK:
2594                         error_type = "recoverable transport";
2595                         break;
2596                 case -EREMOTEIO:
2597                         error_type = "critical target";
2598                         break;
2599                 case -EBADE:
2600                         error_type = "critical nexus";
2601                         break;
2602                 case -ETIMEDOUT:
2603                         error_type = "timeout";
2604                         break;
2605                 case -ENOSPC:
2606                         error_type = "critical space allocation";
2607                         break;
2608                 case -ENODATA:
2609                         error_type = "critical medium";
2610                         break;
2611                 case -EIO:
2612                 default:
2613                         error_type = "I/O";
2614                         break;
2615                 }
2616                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2617                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2618                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2619                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2620
2621         }
2622
2623         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2624
2625         total_bytes = 0;
2626         while (req->bio) {
2627                 struct bio *bio = req->bio;
2628                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2629
2630                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2631                         req->bio = bio->bi_next;
2632
2633                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2634
2635                 total_bytes += bio_bytes;
2636                 nr_bytes -= bio_bytes;
2637
2638                 if (!nr_bytes)
2639                         break;
2640         }
2641
2642         /*
2643          * completely done
2644          */
2645         if (!req->bio) {
2646                 /*
2647                  * Reset counters so that the request stacking driver
2648                  * can find how many bytes remain in the request
2649                  * later.
2650                  */
2651                 req->__data_len = 0;
2652                 return false;
2653         }
2654
2655         req->__data_len -= total_bytes;
2656
2657         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2658         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2659                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2660
2661         /* mixed attributes always follow the first bio */
2662         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2663                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2664                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2665         }
2666
2667         /*
2668          * If total number of sectors is less than the first segment
2669          * size, something has gone terribly wrong.
2670          */
2671         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2672                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2673                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2674         }
2675
2676         /* recalculate the number of segments */
2677         blk_recalc_rq_segments(req);
2678
2679         return true;
2680 }
2681 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2682
2683 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2684                                     unsigned int nr_bytes,
2685                                     unsigned int bidi_bytes)
2686 {
2687         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2688                 return true;
2689
2690         /* Bidi request must be completed as a whole */
2691         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2692             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2693                 return true;
2694
2695         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2696                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2697
2698         return false;
2699 }
2700
2701 /**
2702  * blk_unprep_request - unprepare a request
2703  * @req:        the request
2704  *
2705  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2706  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2707  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2708  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2709  * lock is held when calling this.
2710  */
2711 void blk_unprep_request(struct request *req)
2712 {
2713         struct request_queue *q = req->q;
2714
2715         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2716         if (q->unprep_rq_fn)
2717                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2718 }
2719 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2720
2721 /*
2722  * queue lock must be held
2723  */
2724 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2725 {
2726         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2727                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2728
2729         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2730
2731         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2732                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2733
2734         blk_delete_timer(req);
2735
2736         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2737                 blk_unprep_request(req);
2738
2739         blk_account_io_done(req);
2740
2741         if (req->end_io)
2742                 req->end_io(req, error);
2743         else {
2744                 if (blk_bidi_rq(req))
2745                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2746
2747                 __blk_put_request(req->q, req);
2748         }
2749 }
2750 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2751
2752 /**
2753  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2754  * @rq:         the request to complete
2755  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2756  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2757  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2758  *
2759  * Description:
2760  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2761  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2762  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2763  *     just ignored.
2764  *
2765  * Return:
2766  *     %false - we are done with this request
2767  *     %true  - still buffers pending for this request
2768  **/
2769 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2770                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2771 {
2772         struct request_queue *q = rq->q;
2773         unsigned long flags;
2774
2775         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2776                 return true;
2777
2778         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2779         blk_finish_request(rq, error);
2780         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2781
2782         return false;
2783 }
2784
2785 /**
2786  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2787  * @rq:         the request to complete
2788  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2789  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2790  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2791  *
2792  * Description:
2793  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2794  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2795  *
2796  * Return:
2797  *     %false - we are done with this request
2798  *     %true  - still buffers pending for this request
2799  **/
2800 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2801                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2802 {
2803         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2804                 return true;
2805
2806         blk_finish_request(rq, error);
2807
2808         return false;
2809 }
2810
2811 /**
2812  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2813  * @rq:       the request being processed
2814  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2815  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2816  *
2817  * Description:
2818  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2819  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2820  *
2821  * Return:
2822  *     %false - we are done with this request
2823  *     %true  - still buffers pending for this request
2824  **/
2825 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2826 {
2827         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2828 }
2829 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2830
2831 /**
2832  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2833  * @rq: the request to finish
2834  * @error: %0 for success, < %0 for error
2835  *
2836  * Description:
2837  *     Completely finish @rq.
2838  */
2839 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2840 {
2841         bool pending;
2842         unsigned int bidi_bytes = 0;
2843
2844         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2845                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2846
2847         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2848         BUG_ON(pending);
2849 }
2850 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2851
2852 /**
2853  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2854  * @rq: the request to finish the current chunk for
2855  * @error: %0 for success, < %0 for error
2856  *
2857  * Description:
2858  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2859  *
2860  * Return:
2861  *     %false - we are done with this request
2862  *     %true  - still buffers pending for this request
2863  */
2864 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2865 {
2866         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2867 }
2868 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2869
2870 /**
2871  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2872  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2873  * @error: must be negative errno
2874  *
2875  * Description:
2876  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2877  *
2878  * Return:
2879  *     %false - we are done with this request
2880  *     %true  - still buffers pending for this request
2881  */
2882 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2883 {
2884         WARN_ON(error >= 0);
2885         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2886 }
2887 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2888
2889 /**
2890  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2891  * @rq:       the request being processed
2892  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2893  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2894  *
2895  * Description:
2896  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2897  *
2898  * Return:
2899  *     %false - we are done with this request
2900  *     %true  - still buffers pending for this request
2901  **/
2902 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2903 {
2904         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2905 }
2906 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2907
2908 /**
2909  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2910  * @rq: the request to finish
2911  * @error: %0 for success, < %0 for error
2912  *
2913  * Description:
2914  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2915  */
2916 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2917 {
2918         bool pending;
2919         unsigned int bidi_bytes = 0;
2920
2921         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2922                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2923
2924         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2925         BUG_ON(pending);
2926 }
2927 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2928
2929 /**
2930  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2931  * @rq: the request to finish the current chunk for
2932  * @error: %0 for success, < %0 for error
2933  *
2934  * Description:
2935  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2936  *     be called with queue lock held.
2937  *
2938  * Return:
2939  *     %false - we are done with this request
2940  *     %true  - still buffers pending for this request
2941  */
2942 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2943 {
2944         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2945 }
2946 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2947
2948 /**
2949  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2950  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2951  * @error: must be negative errno
2952  *
2953  * Description:
2954  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2955  *     with queue lock held.
2956  *
2957  * Return:
2958  *     %false - we are done with this request
2959  *     %true  - still buffers pending for this request
2960  */
2961 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2962 {
2963         WARN_ON(error >= 0);
2964         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2965 }
2966 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2967
2968 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2969                      struct bio *bio)
2970 {
2971         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2972         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2973
2974         if (bio_has_data(bio))
2975                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2976
2977         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2978         rq->bio = rq->biotail = bio;
2979
2980         if (bio->bi_bdev)
2981                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2982 }
2983
2984 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2985 /**
2986  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2987  * @rq: the request to be flushed
2988  *
2989  * Description:
2990  *     Flush all pages in @rq.
2991  */
2992 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2993 {
2994         struct req_iterator iter;
2995         struct bio_vec bvec;
2996
2997         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2998                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2999 }
3000 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3001 #endif
3002
3003 /**
3004  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3005  * @q : the queue of the device being checked
3006  *
3007  * Description:
3008  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3009  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3010  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3011  *
3012  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3013  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3014  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3015  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3016  *    on burst I/O load.
3017  *
3018  * Return:
3019  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3020  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3021  */
3022 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3023 {
3024         if (q->lld_busy_fn)
3025                 return q->lld_busy_fn(q);
3026
3027         return 0;
3028 }
3029 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3030
3031 /**
3032  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3033  * @rq: the clone request to be cleaned up
3034  *
3035  * Description:
3036  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3037  */
3038 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3039 {
3040         struct bio *bio;
3041
3042         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3043                 rq->bio = bio->bi_next;
3044
3045                 bio_put(bio);
3046         }
3047 }
3048 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3049
3050 /*
3051  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3052  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3053  */
3054 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3055 {
3056         dst->cpu = src->cpu;
3057         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3058         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3059         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3060         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3061         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3062         dst->ioprio = src->ioprio;
3063         dst->extra_len = src->extra_len;
3064 }
3065
3066 /**
3067  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3068  * @rq: the request to be setup
3069  * @rq_src: original request to be cloned
3070  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3071  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3072  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3073  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3074  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3075  *
3076  * Description:
3077  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3078  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3079  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3080  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3081  *     and the cloned bios just point same pages.
3082  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3083  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3084  */
3085 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3086                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3087                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3088                       void *data)
3089 {
3090         struct bio *bio, *bio_src;
3091
3092         if (!bs)
3093                 bs = fs_bio_set;
3094
3095         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3096                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3097                 if (!bio)
3098                         goto free_and_out;
3099
3100                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3101                         goto free_and_out;
3102
3103                 if (rq->bio) {
3104                         rq->biotail->bi_next = bio;
3105                         rq->biotail = bio;
3106                 } else
3107                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3108         }
3109
3110         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3111
3112         return 0;
3113
3114 free_and_out:
3115         if (bio)
3116                 bio_put(bio);
3117         blk_rq_unprep_clone(rq);
3118
3119         return -ENOMEM;
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3122
3123 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3124 {
3125         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3128
3129 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3130                                   unsigned long delay)
3131 {
3132         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3133 }
3134 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3135
3136 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3137                                      unsigned long delay)
3138 {
3139         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3140 }
3141 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3142
3143 /**
3144  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3145  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3146  *
3147  * Description:
3148  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3149  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3150  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3151  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3152  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3153  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3154  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3155  *   this kind of deadlock.
3156  */
3157 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3158 {
3159         struct task_struct *tsk = current;
3160
3161         /*
3162          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3163          */
3164         if (tsk->plug)
3165                 return;
3166
3167         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3168         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3169         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3170         /*
3171          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3172          * preempt will imply a full memory barrier
3173          */
3174         tsk->plug = plug;
3175 }
3176 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3177
3178 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3179 {
3180         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3181         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3182
3183         return !(rqa->q < rqb->q ||
3184                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3185 }
3186
3187 /*
3188  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3189  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3190  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3191  * plugger did not intend it.
3192  */
3193 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3194                             bool from_schedule)
3195         __releases(q->queue_lock)
3196 {
3197         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3198
3199         if (from_schedule)
3200                 blk_run_queue_async(q);
3201         else
3202                 __blk_run_queue(q);
3203         spin_unlock(q->queue_lock);
3204 }
3205
3206 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3207 {
3208         LIST_HEAD(callbacks);
3209
3210         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3211                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3212
3213                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3214                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3215                                                           struct blk_plug_cb,
3216                                                           list);
3217                         list_del(&cb->list);
3218                         cb->callback(cb, from_schedule);
3219                 }
3220         }
3221 }
3222
3223 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3224                                       int size)
3225 {
3226         struct blk_plug *plug = current->plug;
3227         struct blk_plug_cb *cb;
3228
3229         if (!plug)
3230                 return NULL;
3231
3232         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3233                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3234                         return cb;
3235
3236         /* Not currently on the callback list */
3237         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3238         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3239         if (cb) {
3240                 cb->data = data;
3241                 cb->callback = unplug;
3242                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3243         }
3244         return cb;
3245 }
3246 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3247
3248 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3249 {
3250         struct request_queue *q;
3251         unsigned long flags;
3252         struct request *rq;
3253         LIST_HEAD(list);
3254         unsigned int depth;
3255
3256         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3257
3258         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3259                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3260
3261         if (list_empty(&plug->list))
3262                 return;
3263
3264         list_splice_init(&plug->list, &list);
3265
3266         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3267
3268         q = NULL;
3269         depth = 0;
3270
3271         /*
3272          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3273          * queue lock we have to take.
3274          */
3275         local_irq_save(flags);
3276         while (!list_empty(&list)) {
3277                 rq = list_entry_rq(list.next);
3278                 list_del_init(&rq->queuelist);
3279                 BUG_ON(!rq->q);
3280                 if (rq->q != q) {
3281                         /*
3282                          * This drops the queue lock
3283                          */
3284                         if (q)
3285                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3286                         q = rq->q;
3287                         depth = 0;
3288                         spin_lock(q->queue_lock);
3289                 }
3290
3291                 /*
3292                  * Short-circuit if @q is dead
3293                  */
3294                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3295                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3296                         continue;
3297                 }
3298
3299                 /*
3300                  * rq is already accounted, so use raw insert
3301                  */
3302                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3303                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3304                 else
3305                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3306
3307                 depth++;
3308         }
3309
3310         /*
3311          * This drops the queue lock
3312          */
3313         if (q)
3314                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3315
3316         local_irq_restore(flags);
3317 }
3318
3319 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3320 {
3321         if (plug != current->plug)
3322                 return;
3323         blk_flush_plug_list(plug, false);
3324
3325         current->plug = NULL;
3326 }
3327 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3328
3329 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3330 {
3331         struct blk_plug *plug;
3332         long state;
3333
3334         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3335             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3336                 return false;
3337
3338         plug = current->plug;
3339         if (plug)
3340                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3341
3342         state = current->state;
3343         while (!need_resched()) {
3344                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3345                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3346                 int ret;
3347
3348                 hctx->poll_invoked++;
3349
3350                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3351                 if (ret > 0) {
3352                         hctx->poll_success++;
3353                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3354                         return true;
3355                 }
3356
3357                 if (signal_pending_state(state, current))
3358                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3359
3360                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3361                         return true;
3362                 if (ret < 0)
3363                         break;
3364                 cpu_relax();
3365         }
3366
3367         return false;
3368 }
3369
3370 #ifdef CONFIG_PM
3371 /**
3372  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3373  * @q: the queue of the device
3374  * @dev: the device the queue belongs to
3375  *
3376  * Description:
3377  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3378  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3379  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3380  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3381  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3382  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3383  *
3384  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3385  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3386  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3387  *    not need to touch other autosuspend settings.
3388  *
3389  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3390  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3391  */
3392 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3393 {
3394         q->dev = dev;
3395         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3396         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3397         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3398 }
3399 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3400
3401 /**
3402  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3403  * @q: the queue of the device
3404  *
3405  * Description:
3406  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3407  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3408  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3409  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3410  *    proceed to suspend the device.
3411  *
3412  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3413  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3414  *
3415  *    This function should be called near the start of the device's
3416  *    runtime_suspend callback.
3417  *
3418  * Return:
3419  *    0         - OK to runtime suspend the device
3420  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3421  */
3422 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3423 {
3424         int ret = 0;
3425
3426         if (!q->dev)
3427                 return ret;
3428
3429         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3430         if (q->nr_pending) {
3431                 ret = -EBUSY;
3432                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3433         } else {
3434                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3435         }
3436         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3437         return ret;
3438 }
3439 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3440
3441 /**
3442  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3443  * @q: the queue of the device
3444  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3445  *
3446  * Description:
3447  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3448  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3449  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3450  *
3451  *    This function should be called near the end of the device's
3452  *    runtime_suspend callback.
3453  */
3454 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3455 {
3456         if (!q->dev)
3457                 return;
3458
3459         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3460         if (!err) {
3461                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3462         } else {
3463                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3464                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3465         }
3466         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3467 }
3468 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3469
3470 /**
3471  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3472  * @q: the queue of the device
3473  *
3474  * Description:
3475  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3476  *    runtime resume of the device.
3477  *
3478  *    This function should be called near the start of the device's
3479  *    runtime_resume callback.
3480  */
3481 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3482 {
3483         if (!q->dev)
3484                 return;
3485
3486         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3487         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3488         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3489 }
3490 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3491
3492 /**
3493  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3494  * @q: the queue of the device
3495  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3496  *
3497  * Description:
3498  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3499  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3500  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3501  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3502  *
3503  *    This function should be called near the end of the device's
3504  *    runtime_resume callback.
3505  */
3506 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3507 {
3508         if (!q->dev)
3509                 return;
3510
3511         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3512         if (!err) {
3513                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3514                 __blk_run_queue(q);
3515                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3516                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3517         } else {
3518                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3519         }
3520         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3521 }
3522 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3523 #endif
3524
3525 int __init blk_dev_init(void)
3526 {
3527         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3528                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3529
3530         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3531         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3532                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3533         if (!kblockd_workqueue)
3534                 panic("Failed to create kblockd\n");
3535
3536         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3537                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3538
3539         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3540                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3541
3542         return 0;
3543 }
3544
3545 /*
3546  * Blk IO latency support. We want this to be as cheap as possible, so doing
3547  * this lockless (and avoiding atomics), a few off by a few errors in this
3548  * code is not harmful, and we don't want to do anything that is
3549  * perf-impactful.
3550  * TODO : If necessary, we can make the histograms per-cpu and aggregate
3551  * them when printing them out.
3552  */
3553 void
3554 blk_zero_latency_hist(struct io_latency_state *s)
3555 {
3556         memset(s->latency_y_axis_read, 0,
3557                sizeof(s->latency_y_axis_read));
3558         memset(s->latency_y_axis_write, 0,
3559                sizeof(s->latency_y_axis_write));
3560         s->latency_reads_elems = 0;
3561         s->latency_writes_elems = 0;
3562 }
3563 EXPORT_SYMBOL(blk_zero_latency_hist);
3564
3565 ssize_t
3566 blk_latency_hist_show(struct io_latency_state *s, char *buf)
3567 {
3568         int i;
3569         int bytes_written = 0;
3570         u_int64_t num_elem, elem;
3571         int pct;
3572
3573         num_elem = s->latency_reads_elems;
3574         if (num_elem > 0) {
3575                 bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3576                            PAGE_SIZE - bytes_written,
3577                            "IO svc_time Read Latency Histogram (n = %llu):\n",
3578                            num_elem);
3579                 for (i = 0;
3580                      i < ARRAY_SIZE(latency_x_axis_us);
3581                      i++) {
3582                         elem = s->latency_y_axis_read[i];
3583                         pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
3584                         bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3585                                                    PAGE_SIZE - bytes_written,
3586                                                    "\t< %5lluus%15llu%15d%%\n",
3587                                                    latency_x_axis_us[i],
3588                                                    elem, pct);
3589                 }
3590                 /* Last element in y-axis table is overflow */
3591                 elem = s->latency_y_axis_read[i];
3592                 pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
3593                 bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3594                                            PAGE_SIZE - bytes_written,
3595                                            "\t> %5dms%15llu%15d%%\n", 10,
3596                                            elem, pct);
3597         }
3598         num_elem = s->latency_writes_elems;
3599         if (num_elem > 0) {
3600                 bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3601                            PAGE_SIZE - bytes_written,
3602                            "IO svc_time Write Latency Histogram (n = %llu):\n",
3603                            num_elem);
3604                 for (i = 0;
3605                      i < ARRAY_SIZE(latency_x_axis_us);
3606                      i++) {
3607                         elem = s->latency_y_axis_write[i];
3608                         pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
3609                         bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3610                                                    PAGE_SIZE - bytes_written,
3611                                                    "\t< %5lluus%15llu%15d%%\n",
3612                                                    latency_x_axis_us[i],
3613                                                    elem, pct);
3614                 }
3615                 /* Last element in y-axis table is overflow */
3616                 elem = s->latency_y_axis_write[i];
3617                 pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
3618                 bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
3619                                            PAGE_SIZE - bytes_written,
3620                                            "\t> %5dms%15llu%15d%%\n", 10,
3621                                            elem, pct);
3622         }
3623         return bytes_written;
3624 }
3625 EXPORT_SYMBOL(blk_latency_hist_show);