OSDN Git Service

Revert "usb: dwc3: turn off VBUS when leaving host mode"
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14
15 #ifdef CONFIG_BLOCK_PERF_FRAMEWORK
16 #define DRIVER_NAME "Block"
17 #define pr_fmt(fmt) DRIVER_NAME ": %s: " fmt, __func__
18 #endif
19
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/backing-dev.h>
23 #include <linux/bio.h>
24 #include <linux/blkdev.h>
25 #include <linux/blk-mq.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/kernel_stat.h>
29 #include <linux/string.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/slab.h>
33 #include <linux/swap.h>
34 #include <linux/writeback.h>
35 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
36 #include <linux/fault-inject.h>
37 #include <linux/list_sort.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <linux/ratelimit.h>
40 #include <linux/pm_runtime.h>
41 #include <linux/blk-cgroup.h>
42
43 #ifdef CONFIG_BLOCK_PERF_FRAMEWORK
44 #include <linux/ktime.h>
45 #include <linux/spinlock.h>
46 #include <linux/debugfs.h>
47 #endif
48
49 #define CREATE_TRACE_POINTS
50 #include <trace/events/block.h>
51
52 #include "blk.h"
53 #include "blk-mq.h"
54
55 #include <linux/math64.h>
56
57 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
58 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
59 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
60 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
61 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
62
63 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
64
65 /*
66  * For the allocated request tables
67  */
68 struct kmem_cache *request_cachep = NULL;
69
70 /*
71  * For queue allocation
72  */
73 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
74
75 /*
76  * Controlling structure to kblockd
77  */
78 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
79
80 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
81 {
82 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
83         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
84 #else
85         /*
86          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
87          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
88          */
89         if (rl == &rl->q->root_rl)
90                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
91 #endif
92 }
93
94 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
95 {
96 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
97         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
98 #else
99         /* see blk_clear_congested() */
100         if (rl == &rl->q->root_rl)
101                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
102 #endif
103 }
104
105 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
106 {
107         int nr;
108
109         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
110         if (nr > q->nr_requests)
111                 nr = q->nr_requests;
112         q->nr_congestion_on = nr;
113
114         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
115         if (nr < 1)
116                 nr = 1;
117         q->nr_congestion_off = nr;
118 }
119
120 /**
121  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
122  * @bdev:       device
123  *
124  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
125  * backing_dev_info. The return value is never NULL however we may return
126  * &noop_backing_dev_info if the bdev is not currently open.
127  */
128 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
129 {
130         return bdev->bd_bdi;
131 }
132 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
133
134 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
135 {
136         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
137
138         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
139         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
140         rq->cpu = -1;
141         rq->q = q;
142         rq->__sector = (sector_t) -1;
143         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
144         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
145         rq->cmd = rq->__cmd;
146         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
147         rq->tag = -1;
148         rq->start_time = jiffies;
149         set_start_time_ns(rq);
150         rq->part = NULL;
151 }
152 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
153
154 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
155                           unsigned int nbytes, int error)
156 {
157         if (error)
158                 bio->bi_error = error;
159
160         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
161                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
162
163         bio_advance(bio, nbytes);
164
165         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
166         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
167                 bio_endio(bio);
168 }
169
170 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
171 {
172         int bit;
173
174         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
175                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
176                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
177
178         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
179                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
180                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
181         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
182                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
183
184         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
185                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
186                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
187                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
188                 printk("\n");
189         }
190 }
191 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
192
193 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
194 {
195         struct request_queue *q;
196
197         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
198         spin_lock_irq(q->queue_lock);
199         __blk_run_queue(q);
200         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
201 }
202
203 /**
204  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
205  * @q:          The &struct request_queue in question
206  * @msecs:      Delay in msecs
207  *
208  * Description:
209  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
210  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
211  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
212  */
213 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
214 {
215         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
216                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
217                                    msecs_to_jiffies(msecs));
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
220
221 /**
222  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
223  * @q:    The &struct request_queue in question
224  *
225  * Description:
226  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
227  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
228  *   context.
229  **/
230 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
231 {
232         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
233         blk_run_queue_async(q);
234 }
235 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
236
237 /**
238  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
239  * @q:    The &struct request_queue in question
240  *
241  * Description:
242  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
243  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
244  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
245  **/
246 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
247 {
248         WARN_ON(!in_interrupt() && !irqs_disabled());
249
250         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
251         __blk_run_queue(q);
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
254
255 /**
256  * blk_stop_queue - stop a queue
257  * @q:    The &struct request_queue in question
258  *
259  * Description:
260  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
261  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
262  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
263  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
264  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
265  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
266  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
267  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
268  **/
269 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
270 {
271         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
272         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
273 }
274 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
275
276 /**
277  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
278  * @q: the queue
279  *
280  * Description:
281  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
282  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
283  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
284  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
285  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
286  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
287  *     this function.
288  *
289  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
290  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
291  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
292  *
293  */
294 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
295 {
296         del_timer_sync(&q->timeout);
297
298         if (q->mq_ops) {
299                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
300                 int i;
301
302                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
303                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
304                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
305                 }
306         } else {
307                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
308         }
309 }
310 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
311
312 /**
313  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
314  * @q:  The queue to run
315  *
316  * Description:
317  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
318  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
319  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
320  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
321  *    disabled. See also @blk_run_queue.
322  */
323 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
324 {
325         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
326                 return;
327
328         /*
329          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
330          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
331          * running such a request function concurrently. Keep track of the
332          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
333          * can wait until all these request_fn calls have finished.
334          */
335         q->request_fn_active++;
336         q->request_fn(q);
337         q->request_fn_active--;
338 }
339 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
340
341 /**
342  * __blk_run_queue - run a single device queue
343  * @q:  The queue to run
344  *
345  * Description:
346  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
347  *    held and interrupts disabled.
348  */
349 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
350 {
351         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
352                 return;
353
354         __blk_run_queue_uncond(q);
355 }
356 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
357
358 /**
359  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
360  * @q:  The queue to run
361  *
362  * Description:
363  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
364  *    of us. The caller must hold the queue lock.
365  */
366 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
367 {
368         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
369                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
370 }
371 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
372
373 /**
374  * blk_run_queue - run a single device queue
375  * @q: The queue to run
376  *
377  * Description:
378  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
379  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
380  */
381 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
382 {
383         unsigned long flags;
384
385         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
386         __blk_run_queue(q);
387         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
388 }
389 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
390
391 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
392 {
393         kobject_put(&q->kobj);
394 }
395 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
396
397 /**
398  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
399  * @q: queue to drain
400  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
401  *
402  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
403  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
404  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
405  */
406 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
407         __releases(q->queue_lock)
408         __acquires(q->queue_lock)
409 {
410         int i;
411
412         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
413
414         while (true) {
415                 bool drain = false;
416
417                 /*
418                  * The caller might be trying to drain @q before its
419                  * elevator is initialized.
420                  */
421                 if (q->elevator)
422                         elv_drain_elevator(q);
423
424                 blkcg_drain_queue(q);
425
426                 /*
427                  * This function might be called on a queue which failed
428                  * driver init after queue creation or is not yet fully
429                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
430                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
431                  * something on it and @q has request_fn set.
432                  */
433                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
434                         __blk_run_queue(q);
435
436                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
437                 drain |= q->request_fn_active;
438
439                 /*
440                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
441                  * multiple places and there's no single counter which can
442                  * be drained.  Check all the queues and counters.
443                  */
444                 if (drain_all) {
445                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
446                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
447                         for (i = 0; i < 2; i++) {
448                                 drain |= q->nr_rqs[i];
449                                 drain |= q->in_flight[i];
450                                 if (fq)
451                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
452                         }
453                 }
454
455                 if (!drain)
456                         break;
457
458                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
459
460                 msleep(10);
461
462                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
463         }
464
465         /*
466          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
467          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
468          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
469          */
470         if (q->request_fn) {
471                 struct request_list *rl;
472
473                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
474                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
475                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
476         }
477 }
478
479 /**
480  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
481  * @q: queue of interest
482  *
483  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
484  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
485  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
486  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
487  * inside queue or RCU read lock.
488  */
489 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
490 {
491         spin_lock_irq(q->queue_lock);
492         q->bypass_depth++;
493         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
494         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
495
496         /*
497          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
498          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
499          * can happen many times during boot.
500          */
501         if (blk_queue_init_done(q)) {
502                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
503                 __blk_drain_queue(q, false);
504                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
505
506                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
507                 synchronize_rcu();
508         }
509 }
510 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
511
512 /**
513  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
514  * @q: queue of interest
515  *
516  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
517  */
518 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
519 {
520         spin_lock_irq(q->queue_lock);
521         if (!--q->bypass_depth)
522                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
523         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
524         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
525 }
526 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
527
528 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
529 {
530         spin_lock_irq(q->queue_lock);
531         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
532         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
533
534         if (q->mq_ops)
535                 blk_mq_wake_waiters(q);
536         else {
537                 struct request_list *rl;
538
539                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
540                         if (rl->rq_pool) {
541                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
542                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
543                         }
544                 }
545         }
546 }
547 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
548
549 /**
550  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
551  * @q: request queue to shutdown
552  *
553  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
554  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
555  */
556 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
557 {
558         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
559
560         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
561         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
562         blk_set_queue_dying(q);
563         spin_lock_irq(lock);
564
565         /*
566          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
567          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
568          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
569          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
570          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
571          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
572          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
573          */
574         q->bypass_depth++;
575         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
576
577         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
578         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
579         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
580         spin_unlock_irq(lock);
581         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
582
583         /*
584          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
585          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
586          */
587         blk_freeze_queue(q);
588         spin_lock_irq(lock);
589         if (!q->mq_ops)
590                 __blk_drain_queue(q, true);
591         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
592         spin_unlock_irq(lock);
593
594         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
595         blk_flush_integrity();
596
597         /* @q won't process any more request, flush async actions */
598         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
599         blk_sync_queue(q);
600
601         if (q->mq_ops)
602                 blk_mq_free_queue(q);
603         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
604
605         spin_lock_irq(lock);
606         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
607                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
608         spin_unlock_irq(lock);
609
610         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
611         blk_put_queue(q);
612 }
613 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
614
615 /* Allocate memory local to the request queue */
616 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
617 {
618         int nid = (int)(long)data;
619         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
620 }
621
622 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
623 {
624         kmem_cache_free(request_cachep, element);
625 }
626
627 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
628                 gfp_t gfp_mask)
629 {
630         if (unlikely(rl->rq_pool))
631                 return 0;
632
633         rl->q = q;
634         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
635         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
636         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
637         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
638
639         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
640                                           free_request_struct,
641                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
642                                           q->node);
643         if (!rl->rq_pool)
644                 return -ENOMEM;
645
646         return 0;
647 }
648
649 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
650 {
651         if (rl->rq_pool)
652                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
653 }
654
655 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
656 {
657         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
658 }
659 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
660
661 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, gfp_t gfp)
662 {
663         while (true) {
664                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
665                         return 0;
666
667                 if (!gfpflags_allow_blocking(gfp))
668                         return -EBUSY;
669
670                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
671                            !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
672                            blk_queue_dying(q));
673                 if (blk_queue_dying(q))
674                         return -ENODEV;
675         }
676 }
677
678 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
679 {
680         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
681 }
682
683 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
684 {
685         struct request_queue *q =
686                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
687
688         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
689 }
690
691 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
692 {
693         struct request_queue *q;
694
695         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
696                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
697         if (!q)
698                 return NULL;
699
700         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
701         if (q->id < 0)
702                 goto fail_q;
703
704         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
705         if (!q->bio_split)
706                 goto fail_id;
707
708         q->backing_dev_info = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
709         if (!q->backing_dev_info)
710                 goto fail_split;
711
712         q->backing_dev_info->ra_pages =
713                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
714         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
715         q->backing_dev_info->name = "block";
716         q->node = node_id;
717
718         setup_timer(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
719                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
720         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
721         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
722         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
723         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
724 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
725         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
726 #endif
727         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
728
729         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
730
731         mutex_init(&q->sysfs_lock);
732         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
733
734         /*
735          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
736          * override it later if need be.
737          */
738         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
739
740         /*
741          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
742          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
743          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
744          * registered by blk_register_queue().
745          */
746         q->bypass_depth = 1;
747         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
748
749         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
750
751         /*
752          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
753          * See blk_register_queue() for details.
754          */
755         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
756                                 blk_queue_usage_counter_release,
757                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
758                 goto fail_bdi;
759
760         if (blkcg_init_queue(q))
761                 goto fail_ref;
762
763         return q;
764
765 fail_ref:
766         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
767 fail_bdi:
768         bdi_put(q->backing_dev_info);
769 fail_split:
770         bioset_free(q->bio_split);
771 fail_id:
772         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
773 fail_q:
774         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
775         return NULL;
776 }
777 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
778
779 /**
780  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
781  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
782  *        placed on the queue.
783  * @lock: Request queue spin lock
784  *
785  * Description:
786  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
787  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
788  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
789  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
790  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
791  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
792  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
793  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
794  *
795  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
796  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
797  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
798  *    get dealt with eventually.
799  *
800  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
801  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
802  *    disabling is needed for it.
803  *
804  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
805  *    it didn't succeed.
806  *
807  * Note:
808  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
809  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
810  **/
811
812 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
813 {
814         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
815 }
816 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
817
818 struct request_queue *
819 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
820 {
821         struct request_queue *uninit_q, *q;
822
823         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
824         if (!uninit_q)
825                 return NULL;
826
827         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
828         if (!q)
829                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
830
831         return q;
832 }
833 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
834
835 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
836
837 struct request_queue *
838 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
839                          spinlock_t *lock)
840 {
841         if (!q)
842                 return NULL;
843
844         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
845         if (!q->fq)
846                 return NULL;
847
848         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
849                 goto fail;
850
851         q->request_fn           = rfn;
852         q->prep_rq_fn           = NULL;
853         q->unprep_rq_fn         = NULL;
854         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
855
856         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
857         if (lock)
858                 q->queue_lock           = lock;
859
860         /*
861          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
862          */
863         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
864
865         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
866
867         /* Protect q->elevator from elevator_change */
868         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
869
870         /* init elevator */
871         if (elevator_init(q, NULL)) {
872                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
873                 goto fail;
874         }
875
876         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
877
878         return q;
879
880 fail:
881         blk_free_flush_queue(q->fq);
882         q->fq = NULL;
883         return NULL;
884 }
885 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
886
887 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
888 {
889         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
890                 __blk_get_queue(q);
891                 return true;
892         }
893
894         return false;
895 }
896 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
897
898 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
899 {
900         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
901                 elv_put_request(rl->q, rq);
902                 if (rq->elv.icq)
903                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
904         }
905
906         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
907 }
908
909 /*
910  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
911  * should be given priority access to a request.
912  */
913 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
914 {
915         if (!ioc)
916                 return 0;
917
918         /*
919          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
920          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
921          * lose wakeups.
922          */
923         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
924                 (ioc->nr_batch_requests > 0
925                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
926 }
927
928 /*
929  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
930  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
931  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
932  * a nice run.
933  */
934 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
935 {
936         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
937                 return;
938
939         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
940         ioc->last_waited = jiffies;
941 }
942
943 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
944 {
945         struct request_queue *q = rl->q;
946
947         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
948                 blk_clear_congested(rl, sync);
949
950         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
951                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
952                         wake_up(&rl->wait[sync]);
953
954                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
955         }
956 }
957
958 /*
959  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
960  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
961  */
962 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
963 {
964         struct request_queue *q = rl->q;
965         int sync = rw_is_sync(flags);
966
967         q->nr_rqs[sync]--;
968         rl->count[sync]--;
969         if (flags & REQ_ELVPRIV)
970                 q->nr_rqs_elvpriv--;
971
972         __freed_request(rl, sync);
973
974         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
975                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
976 }
977
978 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
979 {
980         struct request_list *rl;
981         int on_thresh, off_thresh;
982
983         spin_lock_irq(q->queue_lock);
984         q->nr_requests = nr;
985         blk_queue_congestion_threshold(q);
986         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
987         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
988
989         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
990                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
991                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
992                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
993                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
994
995                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
996                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
997                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
998                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
999
1000                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1001                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1002                 } else {
1003                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1004                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1005                 }
1006
1007                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1008                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1009                 } else {
1010                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1011                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1012                 }
1013         }
1014
1015         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1021  * request associated with @bio.
1022  */
1023 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1024 {
1025         if (!bio)
1026                 return true;
1027
1028         /*
1029          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1030          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1031          */
1032         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1033                 return false;
1034
1035         return true;
1036 }
1037
1038 /**
1039  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1040  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1041  *
1042  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1043  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1044  */
1045 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1046 {
1047 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1048         if (bio && bio->bi_ioc)
1049                 return bio->bi_ioc;
1050 #endif
1051         return current->io_context;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * __get_request - get a free request
1056  * @rl: request list to allocate from
1057  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1058  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1059  * @gfp_mask: allocation mask
1060  *
1061  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1062  * pressure or if @q is dead.
1063  *
1064  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1065  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1066  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1067  */
1068 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1069                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1070 {
1071         struct request_queue *q = rl->q;
1072         struct request *rq;
1073         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1074         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1075         struct io_cq *icq = NULL;
1076         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1077         int may_queue;
1078
1079         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1080                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1081
1082         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1083         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1084                 goto rq_starved;
1085
1086         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1087                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1088                         /*
1089                          * The queue will fill after this allocation, so set
1090                          * it as full, and mark this process as "batching".
1091                          * This process will be allowed to complete a batch of
1092                          * requests, others will be blocked.
1093                          */
1094                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1095                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1096                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1097                         } else {
1098                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1099                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1100                                         /*
1101                                          * The queue is full and the allocating
1102                                          * process is not a "batcher", and not
1103                                          * exempted by the IO scheduler
1104                                          */
1105                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1106                                 }
1107                         }
1108                 }
1109                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1110         }
1111
1112         /*
1113          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1114          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1115          * allocated with any setting of ->nr_requests
1116          */
1117         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1118                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1119
1120         q->nr_rqs[is_sync]++;
1121         rl->count[is_sync]++;
1122         rl->starved[is_sync] = 0;
1123
1124         /*
1125          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1126          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1127          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1128          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1129          * makes creating new ones safe.
1130          *
1131          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1132          * it will be created after releasing queue_lock.
1133          */
1134         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1135                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1136                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1137                 if (et->icq_cache && ioc)
1138                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1139         }
1140
1141         if (blk_queue_io_stat(q))
1142                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1143         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1144
1145         /* allocate and init request */
1146         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1147         if (!rq)
1148                 goto fail_alloc;
1149
1150         blk_rq_init(q, rq);
1151         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1152         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1153
1154         /* init elvpriv */
1155         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1156                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1157                         if (ioc)
1158                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1159                         if (!icq)
1160                                 goto fail_elvpriv;
1161                 }
1162
1163                 rq->elv.icq = icq;
1164                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1165                         goto fail_elvpriv;
1166
1167                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1168                 if (icq)
1169                         get_io_context(icq->ioc);
1170         }
1171 out:
1172         /*
1173          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1174          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1175          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1176          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1177          */
1178         if (ioc_batching(q, ioc))
1179                 ioc->nr_batch_requests--;
1180
1181         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1182         return rq;
1183
1184 fail_elvpriv:
1185         /*
1186          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1187          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1188          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1189          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1190          */
1191         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1192                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info->dev));
1193
1194         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1195         rq->elv.icq = NULL;
1196
1197         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1198         q->nr_rqs_elvpriv--;
1199         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1200         goto out;
1201
1202 fail_alloc:
1203         /*
1204          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1205          * might have messed up.
1206          *
1207          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1208          * queue, but this is pretty rare.
1209          */
1210         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1211         freed_request(rl, rw_flags);
1212
1213         /*
1214          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1215          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1216          * freeing of a request in the other direction will notice
1217          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1218          * READ and WRITE
1219          */
1220 rq_starved:
1221         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1222                 rl->starved[is_sync] = 1;
1223         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1224 }
1225
1226 /**
1227  * get_request - get a free request
1228  * @q: request_queue to allocate request from
1229  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1230  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1231  * @gfp_mask: allocation mask
1232  *
1233  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1234  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1235  *
1236  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1237  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1238  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1239  */
1240 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1241                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1242 {
1243         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1244         DEFINE_WAIT(wait);
1245         struct request_list *rl;
1246         struct request *rq;
1247
1248         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1249 retry:
1250         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1251         if (!IS_ERR(rq))
1252                 return rq;
1253
1254         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1255                 blk_put_rl(rl);
1256                 return rq;
1257         }
1258
1259         /* wait on @rl and retry */
1260         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1261                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1262
1263         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1264
1265         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1266         io_schedule();
1267
1268         /*
1269          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1270          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1271          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1272          */
1273         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1274
1275         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1276         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1277
1278         goto retry;
1279 }
1280
1281 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1282                 gfp_t gfp_mask)
1283 {
1284         struct request *rq;
1285
1286         /* create ioc upfront */
1287         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1288
1289         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1290         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1291         if (IS_ERR(rq))
1292                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1293         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1294
1295         return rq;
1296 }
1297
1298 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1299 {
1300         if (q->mq_ops)
1301                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1302         else
1303                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1304 }
1305 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1306
1307 /**
1308  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1309  * @q: target request queue
1310  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1311  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1312  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1313  *
1314  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1315  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1316  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1317  * the I/O transfer.
1318  *
1319  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1320  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1321  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1322  * are properly set accordingly)
1323  *
1324  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1325  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1326  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1327  * BUG.
1328  *
1329  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1330  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1331  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1332  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1333  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1334  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1335  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1336  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1337  */
1338 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1339                                  gfp_t gfp_mask)
1340 {
1341         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1342
1343         if (IS_ERR(rq))
1344                 return rq;
1345
1346         blk_rq_set_block_pc(rq);
1347
1348         for_each_bio(bio) {
1349                 struct bio *bounce_bio = bio;
1350                 int ret;
1351
1352                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1353                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1354                 if (unlikely(ret)) {
1355                         blk_put_request(rq);
1356                         return ERR_PTR(ret);
1357                 }
1358         }
1359
1360         return rq;
1361 }
1362 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1363
1364 /**
1365  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1366  * @rq:         request to be initialized
1367  *
1368  */
1369 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1370 {
1371         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1372         rq->__data_len = 0;
1373         rq->__sector = (sector_t) -1;
1374         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1375         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1376 }
1377 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1378
1379 /**
1380  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1381  * @q:          request queue where request should be inserted
1382  * @rq:         request to be inserted
1383  *
1384  * Description:
1385  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1386  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1387  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1388  */
1389 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1390 {
1391         blk_delete_timer(rq);
1392         blk_clear_rq_complete(rq);
1393         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1394
1395         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1396                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1397
1398         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1399
1400         elv_requeue_request(q, rq);
1401 }
1402 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1403
1404 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1405                              int where)
1406 {
1407         blk_account_io_start(rq, true);
1408         __elv_add_request(q, rq, where);
1409 }
1410
1411 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1412                                     unsigned long now)
1413 {
1414         int inflight;
1415
1416         if (now == part->stamp)
1417                 return;
1418
1419         inflight = part_in_flight(part);
1420         if (inflight) {
1421                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1422                                 inflight * (now - part->stamp));
1423                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1424         }
1425         part->stamp = now;
1426 }
1427
1428 /**
1429  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1430  * @cpu: cpu number for stats access
1431  * @part: target partition
1432  *
1433  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1434  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1435  * time it has been in this state for.
1436  *
1437  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1438  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1439  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1440  * function to do a round-off before returning the results when reading
1441  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1442  * the current jiffies and restarts the counters again.
1443  */
1444 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1445 {
1446         unsigned long now = jiffies;
1447
1448         if (part->partno)
1449                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1450         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1451 }
1452 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1453
1454 #ifdef CONFIG_PM
1455 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1456 {
1457         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && rq->q->nr_pending) {
1458                 if (!--rq->q->nr_pending)
1459                         pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1460         }
1461 }
1462 #else
1463 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1464 #endif
1465
1466 /*
1467  * queue lock must be held
1468  */
1469 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1470 {
1471         if (unlikely(!q))
1472                 return;
1473
1474         if (q->mq_ops) {
1475                 blk_mq_free_request(req);
1476                 return;
1477         }
1478
1479         blk_pm_put_request(req);
1480
1481         elv_completed_request(q, req);
1482
1483         /* this is a bio leak */
1484         WARN_ON(req->bio != NULL);
1485
1486         /* this is a bio leak if the bio is not tagged with BIO_DONTFREE */
1487         WARN_ON(req->bio && !bio_flagged(req->bio, BIO_DONTFREE));
1488
1489         /*
1490          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1491          * it didn't come out of our reserved rq pools
1492          */
1493         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1494                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1495                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1496
1497                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1498                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1499
1500                 blk_free_request(rl, req);
1501                 freed_request(rl, flags);
1502                 blk_put_rl(rl);
1503         }
1504 }
1505 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1506
1507 void blk_put_request(struct request *req)
1508 {
1509         struct request_queue *q = req->q;
1510
1511         if (q->mq_ops)
1512                 blk_mq_free_request(req);
1513         else {
1514                 unsigned long flags;
1515
1516                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1517                 __blk_put_request(q, req);
1518                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1519         }
1520 }
1521 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1522
1523 /**
1524  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1525  * @rq: request to update
1526  * @page: page backing the payload
1527  * @len: length of the payload.
1528  *
1529  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1530  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1531  * itself.
1532  *
1533  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1534  * discard requests should ever use it.
1535  */
1536 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1537                 unsigned int len)
1538 {
1539         struct bio *bio = rq->bio;
1540
1541         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1542         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1543         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1544
1545         bio->bi_iter.bi_size = len;
1546         bio->bi_vcnt = 1;
1547         bio->bi_phys_segments = 1;
1548
1549         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1550         rq->nr_phys_segments = 1;
1551 }
1552 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1553
1554 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1555                             struct bio *bio)
1556 {
1557         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1558
1559         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1560                 return false;
1561
1562         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1563
1564         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1565                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1566
1567         req->biotail->bi_next = bio;
1568         req->biotail = bio;
1569         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1570         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1571
1572         blk_account_io_start(req, false);
1573         return true;
1574 }
1575
1576 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1577                              struct bio *bio)
1578 {
1579         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1580
1581         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1582                 return false;
1583
1584         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1585
1586         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1587                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1588
1589         bio->bi_next = req->bio;
1590         req->bio = bio;
1591
1592         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1593         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1594         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1595
1596         blk_account_io_start(req, false);
1597         return true;
1598 }
1599
1600 /**
1601  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1602  * @q: request_queue new bio is being queued at
1603  * @bio: new bio being queued
1604  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1605  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1606  * another request associated with @q is found on the plug list
1607  * (optional, may be %NULL)
1608  *
1609  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1610  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1611  * otherwise %false.
1612  *
1613  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1614  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1615  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1616  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1617  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1618  * merging parameters without querying the elevator.
1619  *
1620  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1621  */
1622 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1623                             unsigned int *request_count,
1624                             struct request **same_queue_rq)
1625 {
1626         struct blk_plug *plug;
1627         struct request *rq;
1628         bool ret = false;
1629         struct list_head *plug_list;
1630
1631         plug = current->plug;
1632         if (!plug)
1633                 goto out;
1634         *request_count = 0;
1635
1636         if (q->mq_ops)
1637                 plug_list = &plug->mq_list;
1638         else
1639                 plug_list = &plug->list;
1640
1641         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1642                 int el_ret;
1643
1644                 if (rq->q == q) {
1645                         (*request_count)++;
1646                         /*
1647                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1648                          * rq in the same queue, there should be only one such
1649                          * rq in a queue
1650                          **/
1651                         if (same_queue_rq)
1652                                 *same_queue_rq = rq;
1653                 }
1654
1655                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1656                         continue;
1657
1658                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1659                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1660                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1661                         if (ret)
1662                                 break;
1663                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1664                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1665                         if (ret)
1666                                 break;
1667                 }
1668         }
1669 out:
1670         return ret;
1671 }
1672
1673 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1674 {
1675         struct blk_plug *plug;
1676         struct request *rq;
1677         struct list_head *plug_list;
1678         unsigned int ret = 0;
1679
1680         plug = current->plug;
1681         if (!plug)
1682                 goto out;
1683
1684         if (q->mq_ops)
1685                 plug_list = &plug->mq_list;
1686         else
1687                 plug_list = &plug->list;
1688
1689         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1690                 if (rq->q == q)
1691                         ret++;
1692         }
1693 out:
1694         return ret;
1695 }
1696
1697 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1698 {
1699         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1700
1701         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1702         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1703                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1704
1705         req->errors = 0;
1706         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1707         req->ioprio = bio_prio(bio);
1708         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1709 }
1710 EXPORT_SYMBOL(init_request_from_bio);
1711
1712 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1713 {
1714         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1715         struct blk_plug *plug;
1716         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1717         struct request *req;
1718         unsigned int request_count = 0;
1719
1720         /*
1721          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1722          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1723          * ISA dma in theory)
1724          */
1725         blk_queue_bounce(q, &bio);
1726
1727         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1728
1729         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1730                 bio->bi_error = -EIO;
1731                 bio_endio(bio);
1732                 return BLK_QC_T_NONE;
1733         }
1734
1735         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA | REQ_POST_FLUSH_BARRIER |
1736                           REQ_BARRIER)) {
1737                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1738                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1739                 goto get_rq;
1740         }
1741
1742         /*
1743          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1744          * any locks.
1745          */
1746         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1747                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1748                         return BLK_QC_T_NONE;
1749         } else
1750                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1751
1752         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1753
1754         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1755         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1756                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1757                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1758                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1759                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1760                         goto out_unlock;
1761                 }
1762         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1763                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1764                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1765                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1766                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1767                         goto out_unlock;
1768                 }
1769         }
1770
1771 get_rq:
1772         /*
1773          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1774          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1775          * rq allocator and io schedulers.
1776          */
1777         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1778         if (sync)
1779                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1780
1781         /*
1782          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1783          * Returns with the queue unlocked.
1784          */
1785         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1786         if (IS_ERR(req)) {
1787                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1788                 bio_endio(bio);
1789                 goto out_unlock;
1790         }
1791
1792         /*
1793          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1794          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1795          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1796          * often, and the elevators are able to handle it.
1797          */
1798         init_request_from_bio(req, bio);
1799
1800         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1801                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1802
1803         plug = current->plug;
1804         if (plug) {
1805                 /*
1806                  * If this is the first request added after a plug, fire
1807                  * of a plug trace.
1808                  */
1809                 if (!request_count)
1810                         trace_block_plug(q);
1811                 else {
1812                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1813                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1814                                 trace_block_plug(q);
1815                         }
1816                 }
1817                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1818                 blk_account_io_start(req, true);
1819         } else {
1820                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1821                 add_acct_request(q, req, where);
1822                 __blk_run_queue(q);
1823 out_unlock:
1824                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1825         }
1826
1827         return BLK_QC_T_NONE;
1828 }
1829
1830 /*
1831  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1832  */
1833 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1834 {
1835         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1836
1837         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1838                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1839
1840                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1841                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1842
1843                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1844                                       bdev->bd_dev,
1845                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1846         }
1847 }
1848
1849 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1850 {
1851         char b[BDEVNAME_SIZE];
1852
1853         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1854         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1855                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1856                         bio->bi_rw,
1857                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1858                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1859 }
1860
1861 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1862
1863 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1864
1865 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1866 {
1867         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1868 }
1869 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1870
1871 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1872 {
1873         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1874 }
1875
1876 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1877 {
1878         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1879                                                 NULL, &fail_make_request);
1880
1881         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1882 }
1883
1884 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1885
1886 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1887
1888 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1889                                         unsigned int bytes)
1890 {
1891         return false;
1892 }
1893
1894 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1895
1896 /*
1897  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1898  */
1899 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1900 {
1901         sector_t maxsector;
1902
1903         if (!nr_sectors)
1904                 return 0;
1905
1906         /* Test device or partition size, when known. */
1907         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1908         if (maxsector) {
1909                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1910
1911                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1912                         /*
1913                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1914                          * without checking the size of the device, e.g., when
1915                          * mounting a device.
1916                          */
1917                         handle_bad_sector(bio);
1918                         return 1;
1919                 }
1920         }
1921
1922         return 0;
1923 }
1924
1925 static noinline_for_stack bool
1926 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1927 {
1928         struct request_queue *q;
1929         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1930         int err = -EIO;
1931         char b[BDEVNAME_SIZE];
1932         struct hd_struct *part;
1933
1934         might_sleep();
1935
1936         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1937                 goto end_io;
1938
1939         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1940         if (unlikely(!q)) {
1941                 printk(KERN_ERR
1942                        "generic_make_request: Trying to access "
1943                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1944                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1945                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1946                 goto end_io;
1947         }
1948
1949         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1950         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1951             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1952                                 bio->bi_iter.bi_size))
1953                 goto end_io;
1954
1955         /*
1956          * If this device has partitions, remap block n
1957          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1958          */
1959         blk_partition_remap(bio);
1960
1961         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1962                 goto end_io;
1963
1964         /*
1965          * Filter flush bio's early so that make_request based
1966          * drivers without flush support don't have to worry
1967          * about them.
1968          */
1969         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1970                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1971                 if (!nr_sectors) {
1972                         err = 0;
1973                         goto end_io;
1974                 }
1975         }
1976
1977         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1978             (!blk_queue_discard(q) ||
1979              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1980                 err = -EOPNOTSUPP;
1981                 goto end_io;
1982         }
1983
1984         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1985                 err = -EOPNOTSUPP;
1986                 goto end_io;
1987         }
1988
1989         /*
1990          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1991          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1992          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1993          * layer knows how to live with it.
1994          */
1995         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1996
1997         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1998                 return false;
1999
2000         trace_block_bio_queue(q, bio);
2001         return true;
2002
2003 end_io:
2004         bio->bi_error = err;
2005         bio_endio(bio);
2006         return false;
2007 }
2008
2009 /**
2010  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2011  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2012  *
2013  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2014  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2015  * to be done.
2016  *
2017  * generic_make_request() does not return any status.  The
2018  * success/failure status of the request, along with notification of
2019  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2020  * function described (one day) else where.
2021  *
2022  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2023  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2024  * set to describe the device address, and the
2025  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2026  * completion notification should be signaled.
2027  *
2028  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2029  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2030  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2031  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2032  */
2033 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2034 {
2035         /*
2036          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2037          * make_request_fn.
2038          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2039          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2040          * yet.
2041          */
2042         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2043         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2044
2045         if (!generic_make_request_checks(bio))
2046                 goto out;
2047
2048         /*
2049          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2050          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2051          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2052          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2053          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2054          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2055          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2056          * should be added at the tail
2057          */
2058         if (current->bio_list) {
2059                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2060                 goto out;
2061         }
2062
2063         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2064          * explanation.
2065          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2066          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2067          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2068          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2069          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2070          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2071          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2072          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2073          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2074          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2075          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2076          */
2077         BUG_ON(bio->bi_next);
2078         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2079         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2080         do {
2081                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2082
2083                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_DIRECT_RECLAIM) == 0)) {
2084                         struct bio_list lower, same;
2085
2086                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2087                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2088                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2089
2090                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2091
2092                         blk_queue_exit(q);
2093                         /* sort new bios into those for a lower level
2094                          * and those for the same level
2095                          */
2096                         bio_list_init(&lower);
2097                         bio_list_init(&same);
2098                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2099                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2100                                         bio_list_add(&same, bio);
2101                                 else
2102                                         bio_list_add(&lower, bio);
2103                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2104                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2105                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2106                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2107                 } else {
2108                         bio_io_error(bio);
2109                 }
2110                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2111         } while (bio);
2112         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2113
2114 out:
2115         return ret;
2116 }
2117 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2118
2119 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
2120 static inline struct task_struct *get_dirty_task(struct bio *bio)
2121 {
2122         /*
2123          * Not all the pages in the bio are dirtied by the
2124          * same task but most likely it will be, since the
2125          * sectors accessed on the device must be adjacent.
2126          */
2127         if (bio->bi_io_vec && bio->bi_io_vec->bv_page &&
2128                 bio->bi_io_vec->bv_page->tsk_dirty)
2129                         return bio->bi_io_vec->bv_page->tsk_dirty;
2130         else
2131                 return current;
2132 }
2133 #else
2134 static inline struct task_struct *get_dirty_task(struct bio *bio)
2135 {
2136         return current;
2137 }
2138 #endif
2139
2140 #ifdef CONFIG_BLOCK_PERF_FRAMEWORK
2141 #define BLK_PERF_SIZE (1024 * 15)
2142 #define BLK_PERF_HIST_SIZE (sizeof(u32) * BLK_PERF_SIZE)
2143
2144 struct blk_perf_stats {
2145         u32 *read_hist;
2146         u32 *write_hist;
2147         u32 *flush_hist;
2148         int buffers_alloced;
2149         ktime_t max_read_time;
2150         ktime_t max_write_time;
2151         ktime_t max_flush_time;
2152         ktime_t min_write_time;
2153         ktime_t min_read_time;
2154         ktime_t min_flush_time;
2155         ktime_t total_write_time;
2156         ktime_t total_read_time;
2157         u64 total_read_size;
2158         u64 total_write_size;
2159         spinlock_t lock;
2160         int is_enabled;
2161 };
2162
2163 static struct blk_perf_stats blk_perf;
2164 static struct dentry *blk_perf_debug_dir;
2165
2166 static int alloc_histogram_buffers(void)
2167 {
2168         int ret = 0;
2169
2170         if (!blk_perf.read_hist)
2171                 blk_perf.read_hist = kzalloc(BLK_PERF_HIST_SIZE, GFP_KERNEL);
2172
2173         if (!blk_perf.write_hist)
2174                 blk_perf.write_hist = kzalloc(BLK_PERF_HIST_SIZE, GFP_KERNEL);
2175
2176         if (!blk_perf.flush_hist)
2177                 blk_perf.flush_hist = kzalloc(BLK_PERF_HIST_SIZE, GFP_KERNEL);
2178
2179         if (!blk_perf.read_hist || !blk_perf.write_hist || !blk_perf.flush_hist)
2180                 ret = -ENOMEM;
2181
2182         if (!ret)
2183                 blk_perf.buffers_alloced = 1;
2184         return ret;
2185 }
2186
2187 static void clear_histogram_buffers(void)
2188 {
2189         if (!blk_perf.buffers_alloced)
2190                 return;
2191         memset(blk_perf.read_hist, 0, BLK_PERF_HIST_SIZE);
2192         memset(blk_perf.write_hist, 0, BLK_PERF_HIST_SIZE);
2193         memset(blk_perf.flush_hist, 0, BLK_PERF_HIST_SIZE);
2194 }
2195
2196 static int enable_perf(void *data, u64 val)
2197 {
2198         int ret;
2199
2200         if (!blk_perf.buffers_alloced)
2201                 ret = alloc_histogram_buffers();
2202
2203         if (ret)
2204                 return ret;
2205
2206         spin_lock(&blk_perf.lock);
2207         blk_perf.is_enabled = val;
2208         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2209         return 0;
2210 }
2211
2212 static int is_perf_enabled(void *data, u64 *val)
2213 {
2214         spin_lock(&blk_perf.lock);
2215         *val = blk_perf.is_enabled;
2216         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2217         return 0;
2218 }
2219
2220 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(enable_perf_fops, is_perf_enabled, enable_perf,
2221                         "%llu\n");
2222
2223 static char *blk_debug_buffer;
2224 static u32 blk_debug_data_size;
2225 static DEFINE_MUTEX(blk_perf_debug_buffer_mutex);
2226
2227 static ssize_t blk_perf_read(struct file *file, char __user *buf,
2228                           size_t count, loff_t *file_pos)
2229 {
2230         ssize_t ret = 0;
2231
2232         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2233         ret = simple_read_from_buffer(buf, count, file_pos, blk_debug_buffer,
2234                                         blk_debug_data_size);
2235         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2236
2237         return ret;
2238 }
2239
2240 static int blk_debug_buffer_alloc(u32 buffer_size)
2241 {
2242         int ret = 0;
2243
2244         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2245         if (blk_debug_buffer != NULL) {
2246                 pr_err("blk_debug_buffer is in use\n");
2247                 ret = -EBUSY;
2248                 goto end;
2249         }
2250         blk_debug_buffer = kzalloc(buffer_size, GFP_KERNEL);
2251         if (!blk_debug_buffer)
2252                 ret = -ENOMEM;
2253 end:
2254         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2255         return ret;
2256 }
2257
2258 static int blk_perf_close(struct inode *inode, struct file *file)
2259 {
2260         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2261         blk_debug_data_size = 0;
2262         kfree(blk_debug_buffer);
2263         blk_debug_buffer = NULL;
2264         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2265         return 0;
2266 }
2267
2268 static u32 fill_basic_perf_info(char *buffer, u32 buffer_size)
2269 {
2270         u32 size = 0;
2271
2272         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size, "\n");
2273
2274         spin_lock(&blk_perf.lock);
2275         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2276                           "max_read_time_ms: %llu\n",
2277                           ktime_to_ms(blk_perf.max_read_time));
2278
2279         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2280                           "min_read_time_ms: %llu\n",
2281                           ktime_to_ms(blk_perf.min_read_time));
2282
2283         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2284                           "total_read_time_ms: %llu\n",
2285                           ktime_to_ms(blk_perf.total_read_time));
2286
2287         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2288                           "total_read_size: %llu\n\n",
2289                           blk_perf.total_read_size);
2290
2291         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2292                           "max_write_time_ms: %llu\n",
2293                           ktime_to_ms(blk_perf.max_write_time));
2294
2295         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2296                           "min_write_time_ms: %llu\n",
2297                           ktime_to_ms(blk_perf.min_write_time));
2298
2299         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2300                           "total_write_time_ms: %llu\n",
2301                           ktime_to_ms(blk_perf.total_write_time));
2302
2303         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2304                           "total_write_size: %llu\n\n",
2305                           blk_perf.total_write_size);
2306
2307         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2308                           "max_flush_time_ms: %llu\n",
2309                           ktime_to_ms(blk_perf.max_flush_time));
2310
2311         size += scnprintf(buffer + size, buffer_size - size,
2312                           "min_flush_time_ms: %llu\n\n",
2313                           ktime_to_ms(blk_perf.min_flush_time));
2314
2315         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2316
2317         return size;
2318 }
2319
2320 static int basic_perf_open(struct inode *inode, struct file *file)
2321 {
2322         u32 buffer_size;
2323         int ret;
2324
2325         buffer_size = BLK_PERF_HIST_SIZE;
2326         ret = blk_debug_buffer_alloc(buffer_size);
2327         if (ret)
2328                 return ret;
2329
2330         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2331         blk_debug_data_size = fill_basic_perf_info(blk_debug_buffer,
2332                                                    buffer_size);
2333         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2334         return 0;
2335 }
2336
2337
2338 static const struct file_operations basic_perf_ops = {
2339         .read = blk_perf_read,
2340         .release = blk_perf_close,
2341         .open = basic_perf_open,
2342 };
2343
2344 static int hist_open_helper(void *hist_buf)
2345 {
2346         int ret;
2347
2348         if (!blk_perf.buffers_alloced)
2349                 return -EINVAL;
2350
2351         ret = blk_debug_buffer_alloc(BLK_PERF_HIST_SIZE);
2352         if (ret)
2353                 return ret;
2354
2355         spin_lock(&blk_perf.lock);
2356         memcpy(blk_debug_buffer, hist_buf, BLK_PERF_HIST_SIZE);
2357         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2358
2359         mutex_lock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2360         blk_debug_data_size = BLK_PERF_HIST_SIZE;
2361         mutex_unlock(&blk_perf_debug_buffer_mutex);
2362         return 0;
2363 }
2364
2365 static int write_hist_open(struct inode *inode, struct file *file)
2366 {
2367         return hist_open_helper(blk_perf.write_hist);
2368 }
2369
2370 static const struct file_operations write_hist_ops = {
2371         .read = blk_perf_read,
2372         .release = blk_perf_close,
2373         .open = write_hist_open,
2374 };
2375
2376
2377 static int read_hist_open(struct inode *inode, struct file *file)
2378 {
2379         return hist_open_helper(blk_perf.read_hist);
2380 }
2381
2382 static const struct file_operations read_hist_ops = {
2383         .read = blk_perf_read,
2384         .release = blk_perf_close,
2385         .open = read_hist_open,
2386 };
2387
2388 static int flush_hist_open(struct inode *inode, struct file *file)
2389 {
2390         return hist_open_helper(blk_perf.flush_hist);
2391 }
2392
2393 static const struct file_operations flush_hist_ops = {
2394         .read = blk_perf_read,
2395         .release = blk_perf_close,
2396         .open = flush_hist_open,
2397 };
2398
2399 static void clear_perf_stats_helper(void)
2400 {
2401         spin_lock(&blk_perf.lock);
2402         blk_perf.max_write_time = ktime_set(0, 0);
2403         blk_perf.max_read_time = ktime_set(0, 0);
2404         blk_perf.max_flush_time = ktime_set(0, 0);
2405         blk_perf.min_write_time = ktime_set(KTIME_MAX, 0);
2406         blk_perf.min_read_time = ktime_set(KTIME_MAX, 0);
2407         blk_perf.min_flush_time = ktime_set(KTIME_MAX, 0);
2408         blk_perf.total_write_time = ktime_set(0, 0);
2409         blk_perf.total_read_time = ktime_set(0, 0);
2410         blk_perf.total_read_size = 0;
2411         blk_perf.total_write_size = 0;
2412         blk_perf.is_enabled = 0;
2413         clear_histogram_buffers();
2414         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2415 }
2416
2417 static int clear_perf_stats(void *data, u64 val)
2418 {
2419         clear_perf_stats_helper();
2420         return 0;
2421 }
2422
2423 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(clear_perf_stats_fops, NULL, clear_perf_stats,
2424                         "%llu\n");
2425
2426 static void blk_debugfs_init(void)
2427 {
2428         struct dentry *f_ent;
2429
2430         blk_perf_debug_dir = debugfs_create_dir("block_perf", NULL);
2431         if (IS_ERR(blk_perf_debug_dir)) {
2432                 pr_err("Failed to create block_perf debug_fs directory\n");
2433                 return;
2434         }
2435
2436         f_ent = debugfs_create_file("basic_perf", 0400, blk_perf_debug_dir,
2437                                         NULL, &basic_perf_ops);
2438         if (IS_ERR(f_ent)) {
2439                 pr_err("Failed to create debug_fs basic_perf file\n");
2440                 return;
2441         }
2442
2443         f_ent = debugfs_create_file("write_hist", 0400, blk_perf_debug_dir,
2444                                         NULL, &write_hist_ops);
2445         if (IS_ERR(f_ent)) {
2446                 pr_err("Failed to create debug_fs write_hist file\n");
2447                 return;
2448         }
2449
2450         f_ent = debugfs_create_file("read_hist", 0400, blk_perf_debug_dir,
2451                                         NULL, &read_hist_ops);
2452         if (IS_ERR(f_ent)) {
2453                 pr_err("Failed to create debug_fs read_hist file\n");
2454                 return;
2455         }
2456
2457         f_ent = debugfs_create_file("flush_hist", 0400, blk_perf_debug_dir,
2458                                         NULL, &flush_hist_ops);
2459         if (IS_ERR(f_ent)) {
2460                 pr_err("Failed to create debug_fs flush_hist file\n");
2461                 return;
2462         }
2463
2464         f_ent = debugfs_create_file("enable_perf", 0600, blk_perf_debug_dir,
2465                                         NULL, &enable_perf_fops);
2466         if (IS_ERR(f_ent)) {
2467                 pr_err("Failed to create debug_fs enable_perf file\n");
2468                 return;
2469         }
2470
2471         f_ent = debugfs_create_file("clear_perf_stats", 0200,
2472                                      blk_perf_debug_dir, NULL,
2473                                      &clear_perf_stats_fops);
2474         if (IS_ERR(f_ent)) {
2475                 pr_err("Failed to create debug_fs clear_perf_stats file\n");
2476                 return;
2477         }
2478 }
2479
2480 static void blk_init_perf(void)
2481 {
2482         blk_debugfs_init();
2483         spin_lock_init(&blk_perf.lock);
2484
2485         clear_perf_stats_helper();
2486 }
2487
2488
2489 static void set_submit_info(struct bio *bio, unsigned int count)
2490 {
2491         ktime_t submit_time;
2492
2493         if (unlikely(blk_perf.is_enabled))  {
2494                 submit_time = ktime_get();
2495                 bio->submit_time.tv64 = submit_time.tv64;
2496                 bio->blk_sector_count = count;
2497                 return;
2498         }
2499
2500         bio->submit_time.tv64 = 0;
2501         bio->blk_sector_count = 0;
2502 }
2503
2504 void blk_update_perf_read_write_stats(ktime_t bio_process_time, int is_write,
2505                                         int count)
2506 {
2507         u32 bio_process_time_ms;
2508
2509         bio_process_time_ms = ktime_to_ms(bio_process_time);
2510         if (bio_process_time_ms >= BLK_PERF_SIZE)
2511                 bio_process_time_ms = BLK_PERF_SIZE - 1;
2512
2513         if (is_write) {
2514                 if (ktime_after(bio_process_time, blk_perf.max_write_time))
2515                         blk_perf.max_write_time = bio_process_time;
2516
2517                 if (ktime_before(bio_process_time, blk_perf.min_write_time))
2518                         blk_perf.min_write_time = bio_process_time;
2519                 blk_perf.total_write_time =
2520                         ktime_add(blk_perf.total_write_time, bio_process_time);
2521                 blk_perf.total_write_size += count;
2522                 blk_perf.write_hist[bio_process_time_ms] += count;
2523
2524         } else {
2525                 if (ktime_after(bio_process_time, blk_perf.max_read_time))
2526                         blk_perf.max_read_time = bio_process_time;
2527
2528                 if (ktime_before(bio_process_time, blk_perf.min_read_time))
2529                         blk_perf.min_read_time = bio_process_time;
2530                 blk_perf.total_read_time =
2531                          ktime_add(blk_perf.total_read_time, bio_process_time);
2532                 blk_perf.total_read_size += count;
2533                 blk_perf.read_hist[bio_process_time_ms] += count;
2534         }
2535 }
2536 void blk_update_perf_stats(struct bio *bio)
2537 {
2538         ktime_t bio_process_time;
2539         u32 bio_process_time_ms;
2540         u32 count;
2541
2542         spin_lock(&blk_perf.lock);
2543         if (likely(!blk_perf.is_enabled))
2544                 goto end;
2545         if (!bio->submit_time.tv64)
2546                 goto end;
2547         bio_process_time = ktime_sub(ktime_get(), bio->submit_time);
2548
2549         count = bio->blk_sector_count;
2550
2551         if (count) {
2552                 int is_write = 0;
2553
2554                 if (bio->bi_rw & WRITE ||
2555                     unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
2556                         is_write = 1;
2557
2558                 blk_update_perf_read_write_stats(bio_process_time, is_write,
2559                                                  count);
2560         } else {
2561
2562                 bio_process_time_ms = ktime_to_ms(bio_process_time);
2563                 if (bio_process_time_ms >= BLK_PERF_SIZE)
2564                         bio_process_time_ms = BLK_PERF_SIZE - 1;
2565
2566                 if (ktime_after(bio_process_time, blk_perf.max_flush_time))
2567                         blk_perf.max_flush_time = bio_process_time;
2568
2569                 if (ktime_before(bio_process_time, blk_perf.min_flush_time))
2570                         blk_perf.min_flush_time = bio_process_time;
2571
2572                 blk_perf.flush_hist[bio_process_time_ms] += 1;
2573         }
2574 end:
2575         spin_unlock(&blk_perf.lock);
2576
2577 }
2578 #else
2579 static inline  void set_submit_info(struct bio *bio, unsigned int count)
2580 {
2581         (void) bio;
2582         (void) count;
2583 }
2584
2585 static inline void blk_init_perf(void)
2586 {
2587 }
2588 #endif /* #ifdef CONFIG_BLOCK_PERF_FRAMEWORK */
2589
2590 /**
2591  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2592  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2593  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2594  *
2595  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2596  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2597  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2598  *
2599  */
2600 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2601 {
2602         unsigned int count = 0;
2603         bio->bi_rw |= rw;
2604
2605         /*
2606          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2607          * go through the normal accounting stuff before submission.
2608          */
2609         if (bio_has_data(bio)) {
2610                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2611                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2612                 else
2613                         count = bio_sectors(bio);
2614
2615                 if (rw & WRITE) {
2616                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2617                 } else {
2618                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2619                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2620                 }
2621
2622                 if (unlikely(block_dump)) {
2623                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2624                         struct task_struct *tsk;
2625
2626                         tsk = get_dirty_task(bio);
2627                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2628                                 tsk->comm, task_pid_nr(tsk),
2629                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2630                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2631                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2632                                 count);
2633                 }
2634         }
2635
2636         set_submit_info(bio, count);
2637         return generic_make_request(bio);
2638 }
2639 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2640
2641 /**
2642  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2643  *                              for new the queue limits
2644  * @q:  the queue
2645  * @rq: the request being checked
2646  *
2647  * Description:
2648  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2649  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2650  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2651  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2652  *    the insertion using this generic function.
2653  *
2654  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2655  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2656  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2657  */
2658 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2659                                       struct request *rq)
2660 {
2661         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2662                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2663                 return -EIO;
2664         }
2665
2666         /*
2667          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2668          * may differ from that of other stacking queues.
2669          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2670          * limitation.
2671          */
2672         blk_recalc_rq_segments(rq);
2673         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2674                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2675                 return -EIO;
2676         }
2677
2678         return 0;
2679 }
2680
2681 /**
2682  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2683  * @q:  the queue to submit the request
2684  * @rq: the request being queued
2685  */
2686 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2687 {
2688         unsigned long flags;
2689         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2690
2691         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2692                 return -EIO;
2693
2694         if (rq->rq_disk &&
2695             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2696                 return -EIO;
2697
2698         if (q->mq_ops) {
2699                 if (blk_queue_io_stat(q))
2700                         blk_account_io_start(rq, true);
2701                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, false);
2702                 return 0;
2703         }
2704
2705         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2706         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2707                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2708                 return -ENODEV;
2709         }
2710
2711         /*
2712          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2713          * because it will be linked to another request_queue
2714          */
2715         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2716
2717         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2718                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2719
2720         add_acct_request(q, rq, where);
2721         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2722                 __blk_run_queue(q);
2723         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2724
2725         return 0;
2726 }
2727 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2728
2729 /**
2730  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2731  * @rq: request to examine
2732  *
2733  * Description:
2734  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2735  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2736  *     can be failed from the beginning of the request without
2737  *     crossing into area which need to be retried further.
2738  *
2739  * Return:
2740  *     The number of bytes to fail.
2741  *
2742  * Context:
2743  *     queue_lock must be held.
2744  */
2745 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2746 {
2747         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2748         unsigned int bytes = 0;
2749         struct bio *bio;
2750
2751         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2752                 return blk_rq_bytes(rq);
2753
2754         /*
2755          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2756          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2757          * which have all the failfast bits that the first one has -
2758          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2759          * one.
2760          */
2761         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2762                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2763                         break;
2764                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2765         }
2766
2767         /* this could lead to infinite loop */
2768         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2769         return bytes;
2770 }
2771 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2772
2773 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2774 {
2775         if (blk_do_io_stat(req)) {
2776                 const int rw = rq_data_dir(req);
2777                 struct hd_struct *part;
2778                 int cpu;
2779
2780                 cpu = part_stat_lock();
2781                 part = req->part;
2782                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2783                 part_stat_unlock();
2784         }
2785 }
2786
2787 void blk_account_io_done(struct request *req)
2788 {
2789         /*
2790          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2791          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2792          * containing request is enough.
2793          */
2794         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2795                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2796                 const int rw = rq_data_dir(req);
2797                 struct hd_struct *part;
2798                 int cpu;
2799
2800                 cpu = part_stat_lock();
2801                 part = req->part;
2802
2803                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2804                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2805                 part_round_stats(cpu, part);
2806                 part_dec_in_flight(part, rw);
2807
2808                 hd_struct_put(part);
2809                 part_stat_unlock();
2810         }
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_PM
2814 /*
2815  * Don't process normal requests when queue is suspended
2816  * or in the process of suspending/resuming
2817  */
2818 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2819                                            struct request *rq)
2820 {
2821         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2822             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2823                 return NULL;
2824         else
2825                 return rq;
2826 }
2827 #else
2828 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2829                                                   struct request *rq)
2830 {
2831         return rq;
2832 }
2833 #endif
2834
2835 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2836 {
2837         struct hd_struct *part;
2838         int rw = rq_data_dir(rq);
2839         int cpu;
2840
2841         if (!blk_do_io_stat(rq))
2842                 return;
2843
2844         cpu = part_stat_lock();
2845
2846         if (!new_io) {
2847                 part = rq->part;
2848                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2849         } else {
2850                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2851                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2852                         /*
2853                          * The partition is already being removed,
2854                          * the request will be accounted on the disk only
2855                          *
2856                          * We take a reference on disk->part0 although that
2857                          * partition will never be deleted, so we can treat
2858                          * it as any other partition.
2859                          */
2860                         part = &rq->rq_disk->part0;
2861                         hd_struct_get(part);
2862                 }
2863                 part_round_stats(cpu, part);
2864                 part_inc_in_flight(part, rw);
2865                 rq->part = part;
2866         }
2867
2868         part_stat_unlock();
2869 }
2870
2871 /**
2872  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2873  * @q: request queue to peek at
2874  *
2875  * Description:
2876  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2877  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2878  *     processing it.
2879  *
2880  * Return:
2881  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2882  *     otherwise.
2883  *
2884  * Context:
2885  *     queue_lock must be held.
2886  */
2887 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2888 {
2889         struct request *rq;
2890         int ret;
2891
2892         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2893
2894                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2895                 if (!rq)
2896                         break;
2897
2898                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2899                         /*
2900                          * This is the first time the device driver
2901                          * sees this request (possibly after
2902                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2903                          */
2904                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2905                                 elv_activate_rq(q, rq);
2906
2907                         /*
2908                          * just mark as started even if we don't start
2909                          * it, a request that has been delayed should
2910                          * not be passed by new incoming requests
2911                          */
2912                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2913                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2914                 }
2915
2916                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2917                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2918                         q->boundary_rq = NULL;
2919                 }
2920
2921                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2922                         break;
2923
2924                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2925                         /*
2926                          * make sure space for the drain appears we
2927                          * know we can do this because max_hw_segments
2928                          * has been adjusted to be one fewer than the
2929                          * device can handle
2930                          */
2931                         rq->nr_phys_segments++;
2932                 }
2933
2934                 if (!q->prep_rq_fn)
2935                         break;
2936
2937                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2938                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2939                         break;
2940                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2941                         /*
2942                          * the request may have been (partially) prepped.
2943                          * we need to keep this request in the front to
2944                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2945                          * prevent other fs requests from passing this one.
2946                          */
2947                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2948                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2949                                 /*
2950                                  * remove the space for the drain we added
2951                                  * so that we don't add it again
2952                                  */
2953                                 --rq->nr_phys_segments;
2954                         }
2955
2956                         rq = NULL;
2957                         break;
2958                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2959                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2960                         /*
2961                          * Mark this request as started so we don't trigger
2962                          * any debug logic in the end I/O path.
2963                          */
2964                         blk_start_request(rq);
2965                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2966                 } else {
2967                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2968                         break;
2969                 }
2970         }
2971
2972         return rq;
2973 }
2974 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2975
2976 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2977 {
2978         struct request_queue *q = rq->q;
2979
2980         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2981         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2982
2983         list_del_init(&rq->queuelist);
2984
2985         /*
2986          * the time frame between a request being removed from the lists
2987          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2988          * the driver side.
2989          */
2990         if (blk_account_rq(rq)) {
2991                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2992                 set_io_start_time_ns(rq);
2993         }
2994 }
2995
2996 /**
2997  * blk_start_request - start request processing on the driver
2998  * @req: request to dequeue
2999  *
3000  * Description:
3001  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
3002  *     request to the driver.
3003  *
3004  *     Block internal functions which don't want to start timer should
3005  *     call blk_dequeue_request().
3006  *
3007  * Context:
3008  *     queue_lock must be held.
3009  */
3010 void blk_start_request(struct request *req)
3011 {
3012         blk_dequeue_request(req);
3013
3014         /*
3015          * We are now handing the request to the hardware, initialize
3016          * resid_len to full count and add the timeout handler.
3017          */
3018         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
3019         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
3020                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
3021
3022         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
3023         blk_add_timer(req);
3024 }
3025 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
3026
3027 /**
3028  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
3029  * @q: request queue to fetch a request from
3030  *
3031  * Description:
3032  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
3033  *     return and LLD can start processing it immediately.
3034  *
3035  * Return:
3036  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
3037  *     otherwise.
3038  *
3039  * Context:
3040  *     queue_lock must be held.
3041  */
3042 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
3043 {
3044         struct request *rq;
3045
3046         rq = blk_peek_request(q);
3047         if (rq)
3048                 blk_start_request(rq);
3049         return rq;
3050 }
3051 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
3052
3053 /**
3054  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
3055  * @req:      the request being processed
3056  * @error:    %0 for success, < %0 for error
3057  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
3058  *
3059  * Description:
3060  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
3061  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
3062  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
3063  *
3064  *     This special helper function is only for request stacking drivers
3065  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
3066  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
3067  *
3068  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
3069  *     %false return from this function.
3070  *
3071  * Return:
3072  *     %false - this request doesn't have any more data
3073  *     %true  - this request has more data
3074  **/
3075 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
3076 {
3077         int total_bytes;
3078
3079         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
3080
3081         if (!req->bio)
3082                 return false;
3083
3084         /*
3085          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
3086          * and each partial completion should be handled separately.
3087          * Reset per-request error on each partial completion.
3088          *
3089          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
3090          * low level drivers do what they see fit.
3091          */
3092         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
3093                 req->errors = 0;
3094
3095         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
3096             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
3097                 char *error_type;
3098
3099                 switch (error) {
3100                 case -ENOLINK:
3101                         error_type = "recoverable transport";
3102                         break;
3103                 case -EREMOTEIO:
3104                         error_type = "critical target";
3105                         break;
3106                 case -EBADE:
3107                         error_type = "critical nexus";
3108                         break;
3109                 case -ETIMEDOUT:
3110                         error_type = "timeout";
3111                         break;
3112                 case -ENOSPC:
3113                         error_type = "critical space allocation";
3114                         break;
3115                 case -ENODATA:
3116                         error_type = "critical medium";
3117                         break;
3118                 case -EIO:
3119                 default:
3120                         error_type = "I/O";
3121                         break;
3122                 }
3123                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
3124                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
3125                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
3126                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
3127
3128         }
3129
3130         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
3131
3132         total_bytes = 0;
3133
3134         /*
3135          * Check for this if flagged, Req based dm needs to perform
3136          * post processing, hence dont end bios or request.DM
3137          * layer takes care.
3138          */
3139         if (bio_flagged(req->bio, BIO_DONTFREE))
3140                 return false;
3141
3142         while (req->bio) {
3143                 struct bio *bio = req->bio;
3144                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
3145
3146                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
3147                         req->bio = bio->bi_next;
3148
3149                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
3150
3151                 total_bytes += bio_bytes;
3152                 nr_bytes -= bio_bytes;
3153
3154                 if (!nr_bytes)
3155                         break;
3156         }
3157
3158         /*
3159          * completely done
3160          */
3161         if (!req->bio) {
3162                 /*
3163                  * Reset counters so that the request stacking driver
3164                  * can find how many bytes remain in the request
3165                  * later.
3166                  */
3167                 req->__data_len = 0;
3168                 return false;
3169         }
3170
3171         req->__data_len -= total_bytes;
3172
3173         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
3174         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
3175                 req->__sector += total_bytes >> 9;
3176
3177         /* mixed attributes always follow the first bio */
3178         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
3179                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
3180                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
3181         }
3182
3183         /*
3184          * If total number of sectors is less than the first segment
3185          * size, something has gone terribly wrong.
3186          */
3187         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
3188                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
3189                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
3190         }
3191
3192         /* recalculate the number of segments */
3193         blk_recalc_rq_segments(req);
3194
3195         return true;
3196 }
3197 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
3198
3199 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
3200                                     unsigned int nr_bytes,
3201                                     unsigned int bidi_bytes)
3202 {
3203         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
3204                 return true;
3205
3206         /* Bidi request must be completed as a whole */
3207         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
3208             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
3209                 return true;
3210
3211         if (blk_queue_add_random(rq->q))
3212                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
3213
3214         return false;
3215 }
3216
3217 /**
3218  * blk_unprep_request - unprepare a request
3219  * @req:        the request
3220  *
3221  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
3222  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
3223  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
3224  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
3225  * lock is held when calling this.
3226  */
3227 void blk_unprep_request(struct request *req)
3228 {
3229         struct request_queue *q = req->q;
3230
3231         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
3232         if (q->unprep_rq_fn)
3233                 q->unprep_rq_fn(q, req);
3234 }
3235 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
3236
3237 /*
3238  * queue lock must be held
3239  */
3240 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
3241 {
3242         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
3243                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
3244
3245         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
3246
3247         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
3248                 laptop_io_completion(req->q->backing_dev_info);
3249
3250         blk_delete_timer(req);
3251
3252         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
3253                 blk_unprep_request(req);
3254
3255         blk_account_io_done(req);
3256
3257         if (req->end_io)
3258                 req->end_io(req, error);
3259         else {
3260                 if (blk_bidi_rq(req))
3261                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
3262
3263                 __blk_put_request(req->q, req);
3264         }
3265 }
3266 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
3267
3268 /**
3269  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
3270  * @rq:         the request to complete
3271  * @error:      %0 for success, < %0 for error
3272  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
3273  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
3274  *
3275  * Description:
3276  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
3277  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
3278  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
3279  *     just ignored.
3280  *
3281  * Return:
3282  *     %false - we are done with this request
3283  *     %true  - still buffers pending for this request
3284  **/
3285 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
3286                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
3287 {
3288         struct request_queue *q = rq->q;
3289         unsigned long flags;
3290
3291         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
3292                 return true;
3293
3294         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
3295         blk_finish_request(rq, error);
3296         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
3297
3298         return false;
3299 }
3300
3301 /**
3302  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
3303  * @rq:         the request to complete
3304  * @error:      %0 for success, < %0 for error
3305  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
3306  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
3307  *
3308  * Description:
3309  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
3310  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
3311  *
3312  * Return:
3313  *     %false - we are done with this request
3314  *     %true  - still buffers pending for this request
3315  **/
3316 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
3317                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
3318 {
3319         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
3320                 return true;
3321
3322         blk_finish_request(rq, error);
3323
3324         return false;
3325 }
3326
3327 /**
3328  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
3329  * @rq:       the request being processed
3330  * @error:    %0 for success, < %0 for error
3331  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3332  *
3333  * Description:
3334  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
3335  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
3336  *
3337  * Return:
3338  *     %false - we are done with this request
3339  *     %true  - still buffers pending for this request
3340  **/
3341 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
3342 {
3343         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
3344 }
3345 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
3346
3347 /**
3348  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
3349  * @rq: the request to finish
3350  * @error: %0 for success, < %0 for error
3351  *
3352  * Description:
3353  *     Completely finish @rq.
3354  */
3355 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
3356 {
3357         bool pending;
3358         unsigned int bidi_bytes = 0;
3359
3360         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
3361                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
3362
3363         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
3364         BUG_ON(pending);
3365 }
3366 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
3367
3368 /**
3369  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
3370  * @rq: the request to finish the current chunk for
3371  * @error: %0 for success, < %0 for error
3372  *
3373  * Description:
3374  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
3375  *
3376  * Return:
3377  *     %false - we are done with this request
3378  *     %true  - still buffers pending for this request
3379  */
3380 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
3381 {
3382         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
3383 }
3384 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
3385
3386 /**
3387  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
3388  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
3389  * @error: must be negative errno
3390  *
3391  * Description:
3392  *     Complete @rq till the next failure boundary.
3393  *
3394  * Return:
3395  *     %false - we are done with this request
3396  *     %true  - still buffers pending for this request
3397  */
3398 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
3399 {
3400         WARN_ON(error >= 0);
3401         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
3402 }
3403 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
3404
3405 /**
3406  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
3407  * @rq:       the request being processed
3408  * @error:    %0 for success, < %0 for error
3409  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3410  *
3411  * Description:
3412  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
3413  *
3414  * Return:
3415  *     %false - we are done with this request
3416  *     %true  - still buffers pending for this request
3417  **/
3418 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
3419 {
3420         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
3421 }
3422 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
3423
3424 /**
3425  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
3426  * @rq: the request to finish
3427  * @error: %0 for success, < %0 for error
3428  *
3429  * Description:
3430  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
3431  */
3432 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
3433 {
3434         bool pending;
3435         unsigned int bidi_bytes = 0;
3436
3437         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
3438                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
3439
3440         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
3441         BUG_ON(pending);
3442 }
3443 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
3444
3445 /**
3446  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
3447  * @rq: the request to finish the current chunk for
3448  * @error: %0 for success, < %0 for error
3449  *
3450  * Description:
3451  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
3452  *     be called with queue lock held.
3453  *
3454  * Return:
3455  *     %false - we are done with this request
3456  *     %true  - still buffers pending for this request
3457  */
3458 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
3459 {
3460         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
3461 }
3462 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
3463
3464 /**
3465  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
3466  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
3467  * @error: must be negative errno
3468  *
3469  * Description:
3470  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
3471  *     with queue lock held.
3472  *
3473  * Return:
3474  *     %false - we are done with this request
3475  *     %true  - still buffers pending for this request
3476  */
3477 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
3478 {
3479         WARN_ON(error >= 0);
3480         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
3481 }
3482 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
3483
3484 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
3485                      struct bio *bio)
3486 {
3487         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
3488         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
3489
3490         if (bio_has_data(bio))
3491                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
3492
3493         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
3494         rq->bio = rq->biotail = bio;
3495
3496         if (bio->bi_bdev)
3497                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
3498 }
3499
3500 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
3501 /**
3502  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
3503  * @rq: the request to be flushed
3504  *
3505  * Description:
3506  *     Flush all pages in @rq.
3507  */
3508 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
3509 {
3510         struct req_iterator iter;
3511         struct bio_vec bvec;
3512
3513         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3514                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3515 }
3516 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3517 #endif
3518
3519 /**
3520  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3521  * @q : the queue of the device being checked
3522  *
3523  * Description:
3524  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3525  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3526  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3527  *
3528  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3529  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3530  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3531  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3532  *    on burst I/O load.
3533  *
3534  * Return:
3535  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3536  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3537  */
3538 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3539 {
3540         if (q->lld_busy_fn)
3541                 return q->lld_busy_fn(q);
3542
3543         return 0;
3544 }
3545 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3546
3547 /**
3548  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3549  * @rq: the clone request to be cleaned up
3550  *
3551  * Description:
3552  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3553  */
3554 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3555 {
3556         struct bio *bio;
3557
3558         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3559                 rq->bio = bio->bi_next;
3560
3561                 bio_put(bio);
3562         }
3563 }
3564 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3565
3566 /*
3567  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3568  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3569  */
3570 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3571 {
3572         dst->cpu = src->cpu;
3573         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3574         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3575         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3576         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3577         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3578         dst->ioprio = src->ioprio;
3579         dst->extra_len = src->extra_len;
3580 }
3581
3582 /**
3583  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3584  * @rq: the request to be setup
3585  * @rq_src: original request to be cloned
3586  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3587  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3588  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3589  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3590  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3591  *
3592  * Description:
3593  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3594  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3595  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3596  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3597  *     and the cloned bios just point same pages.
3598  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3599  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3600  */
3601 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3602                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3603                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3604                       void *data)
3605 {
3606         struct bio *bio, *bio_src;
3607
3608         if (!bs)
3609                 bs = fs_bio_set;
3610
3611         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3612                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3613                 if (!bio)
3614                         goto free_and_out;
3615
3616                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3617                         goto free_and_out;
3618
3619                 if (rq->bio) {
3620                         rq->biotail->bi_next = bio;
3621                         rq->biotail = bio;
3622                 } else
3623                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3624         }
3625
3626         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3627
3628         return 0;
3629
3630 free_and_out:
3631         if (bio)
3632                 bio_put(bio);
3633         blk_rq_unprep_clone(rq);
3634
3635         return -ENOMEM;
3636 }
3637 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3638
3639 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3640 {
3641         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3642 }
3643 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3644
3645 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3646                                   unsigned long delay)
3647 {
3648         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3649 }
3650 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3651
3652 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3653                                      unsigned long delay)
3654 {
3655         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3656 }
3657 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3658
3659 /**
3660  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3661  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3662  *
3663  * Description:
3664  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3665  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3666  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3667  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3668  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3669  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3670  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3671  *   this kind of deadlock.
3672  */
3673 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3674 {
3675         struct task_struct *tsk = current;
3676
3677         /*
3678          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3679          */
3680         if (tsk->plug)
3681                 return;
3682
3683         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3684         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3685         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3686         /*
3687          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3688          * preempt will imply a full memory barrier
3689          */
3690         tsk->plug = plug;
3691 }
3692 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3693
3694 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3695 {
3696         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3697         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3698
3699         return !(rqa->q < rqb->q ||
3700                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3701 }
3702
3703 /*
3704  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3705  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3706  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3707  * plugger did not intend it.
3708  */
3709 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3710                             bool from_schedule)
3711         __releases(q->queue_lock)
3712 {
3713         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3714
3715         if (from_schedule)
3716                 blk_run_queue_async(q);
3717         else
3718                 __blk_run_queue(q);
3719         spin_unlock(q->queue_lock);
3720 }
3721
3722 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3723 {
3724         LIST_HEAD(callbacks);
3725
3726         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3727                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3728
3729                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3730                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3731                                                           struct blk_plug_cb,
3732                                                           list);
3733                         list_del(&cb->list);
3734                         cb->callback(cb, from_schedule);
3735                 }
3736         }
3737 }
3738
3739 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3740                                       int size)
3741 {
3742         struct blk_plug *plug = current->plug;
3743         struct blk_plug_cb *cb;
3744
3745         if (!plug)
3746                 return NULL;
3747
3748         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3749                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3750                         return cb;
3751
3752         /* Not currently on the callback list */
3753         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3754         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3755         if (cb) {
3756                 cb->data = data;
3757                 cb->callback = unplug;
3758                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3759         }
3760         return cb;
3761 }
3762 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3763
3764 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3765 {
3766         struct request_queue *q;
3767         unsigned long flags;
3768         struct request *rq;
3769         LIST_HEAD(list);
3770         unsigned int depth;
3771
3772         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3773
3774         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3775                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3776
3777         if (list_empty(&plug->list))
3778                 return;
3779
3780         list_splice_init(&plug->list, &list);
3781
3782         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3783
3784         q = NULL;
3785         depth = 0;
3786
3787         /*
3788          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3789          * queue lock we have to take.
3790          */
3791         local_irq_save(flags);
3792         while (!list_empty(&list)) {
3793                 rq = list_entry_rq(list.next);
3794                 list_del_init(&rq->queuelist);
3795                 BUG_ON(!rq->q);
3796                 if (rq->q != q) {
3797                         /*
3798                          * This drops the queue lock
3799                          */
3800                         if (q)
3801                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3802                         q = rq->q;
3803                         depth = 0;
3804                         spin_lock(q->queue_lock);
3805                 }
3806
3807                 /*
3808                  * Short-circuit if @q is dead
3809                  */
3810                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3811                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3812                         continue;
3813                 }
3814
3815                 /*
3816                  * rq is already accounted, so use raw insert
3817                  */
3818                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3819                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3820                 else
3821                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3822
3823                 depth++;
3824         }
3825
3826         /*
3827          * This drops the queue lock
3828          */
3829         if (q)
3830                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3831
3832         local_irq_restore(flags);
3833 }
3834
3835 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3836 {
3837         if (plug != current->plug)
3838                 return;
3839         blk_flush_plug_list(plug, false);
3840
3841         current->plug = NULL;
3842 }
3843 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3844
3845 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3846 {
3847         struct blk_plug *plug;
3848         long state;
3849
3850         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3851             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3852                 return false;
3853
3854         plug = current->plug;
3855         if (plug)
3856                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3857
3858         state = current->state;
3859         while (!need_resched()) {
3860                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3861                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3862                 int ret;
3863
3864                 hctx->poll_invoked++;
3865
3866                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3867                 if (ret > 0) {
3868                         hctx->poll_success++;
3869                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3870                         return true;
3871                 }
3872
3873                 if (signal_pending_state(state, current))
3874                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3875
3876                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3877                         return true;
3878                 if (ret < 0)
3879                         break;
3880                 cpu_relax();
3881         }
3882
3883         return false;
3884 }
3885
3886 #ifdef CONFIG_PM
3887 /**
3888  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3889  * @q: the queue of the device
3890  * @dev: the device the queue belongs to
3891  *
3892  * Description:
3893  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3894  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3895  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3896  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3897  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3898  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3899  *
3900  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3901  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3902  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3903  *    not need to touch other autosuspend settings.
3904  *
3905  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3906  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3907  */
3908 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3909 {
3910         q->dev = dev;
3911         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3912         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3913         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3914 }
3915 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3916
3917 /**
3918  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3919  * @q: the queue of the device
3920  *
3921  * Description:
3922  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3923  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3924  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3925  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3926  *    proceed to suspend the device.
3927  *
3928  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3929  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3930  *
3931  *    This function should be called near the start of the device's
3932  *    runtime_suspend callback.
3933  *
3934  * Return:
3935  *    0         - OK to runtime suspend the device
3936  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3937  */
3938 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3939 {
3940         int ret = 0;
3941
3942         if (!q->dev)
3943                 return ret;
3944
3945         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3946         if (q->nr_pending) {
3947                 ret = -EBUSY;
3948                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3949         } else {
3950                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3951         }
3952         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3953         return ret;
3954 }
3955 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3956
3957 /**
3958  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3959  * @q: the queue of the device
3960  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3961  *
3962  * Description:
3963  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3964  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3965  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3966  *
3967  *    This function should be called near the end of the device's
3968  *    runtime_suspend callback.
3969  */
3970 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3971 {
3972         if (!q->dev)
3973                 return;
3974
3975         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3976         if (!err) {
3977                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3978         } else {
3979                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3980                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3981         }
3982         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3983 }
3984 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3985
3986 /**
3987  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3988  * @q: the queue of the device
3989  *
3990  * Description:
3991  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3992  *    runtime resume of the device.
3993  *
3994  *    This function should be called near the start of the device's
3995  *    runtime_resume callback.
3996  */
3997 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3998 {
3999         if (!q->dev)
4000                 return;
4001
4002         spin_lock_irq(q->queue_lock);
4003         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
4004         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
4005 }
4006 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
4007
4008 /**
4009  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
4010  * @q: the queue of the device
4011  * @err: return value of the device's runtime_resume function
4012  *
4013  * Description:
4014  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
4015  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
4016  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
4017  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
4018  *
4019  *    This function should be called near the end of the device's
4020  *    runtime_resume callback.
4021  */
4022 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
4023 {
4024         if (!q->dev)
4025                 return;
4026
4027         spin_lock_irq(q->queue_lock);
4028         if (!err) {
4029                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
4030                 __blk_run_queue(q);
4031                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
4032                 pm_request_autosuspend(q->dev);
4033         } else {
4034                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
4035         }
4036         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
4037 }
4038 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
4039 #endif
4040
4041 int __init blk_dev_init(void)
4042 {
4043         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
4044                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
4045
4046         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
4047         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
4048                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
4049         if (!kblockd_workqueue)
4050                 panic("Failed to create kblockd\n");
4051
4052         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
4053                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
4054
4055         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
4056                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
4057         blk_init_perf();
4058         return 0;
4059 }
4060
4061 /*
4062  * Blk IO latency support. We want this to be as cheap as possible, so doing
4063  * this lockless (and avoiding atomics), a few off by a few errors in this
4064  * code is not harmful, and we don't want to do anything that is
4065  * perf-impactful.
4066  * TODO : If necessary, we can make the histograms per-cpu and aggregate
4067  * them when printing them out.
4068  */
4069 ssize_t
4070 blk_latency_hist_show(char* name, struct io_latency_state *s, char *buf,
4071                 int buf_size)
4072 {
4073         int i;
4074         int bytes_written = 0;
4075         u_int64_t num_elem, elem;
4076         int pct;
4077         u_int64_t average;
4078
4079        num_elem = s->latency_elems;
4080        if (num_elem > 0) {
4081                average = div64_u64(s->latency_sum, s->latency_elems);
4082                bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
4083                                buf_size - bytes_written,
4084                                "IO svc_time %s Latency Histogram (n = %llu,"
4085                                " average = %llu):\n", name, num_elem, average);
4086                for (i = 0;
4087                     i < ARRAY_SIZE(latency_x_axis_us);
4088                     i++) {
4089                        elem = s->latency_y_axis[i];
4090                        pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
4091                        bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
4092                                        PAGE_SIZE - bytes_written,
4093                                        "\t< %6lluus%15llu%15d%%\n",
4094                                        latency_x_axis_us[i],
4095                                        elem, pct);
4096                }
4097                /* Last element in y-axis table is overflow */
4098                elem = s->latency_y_axis[i];
4099                pct = div64_u64(elem * 100, num_elem);
4100                bytes_written += scnprintf(buf + bytes_written,
4101                                PAGE_SIZE - bytes_written,
4102                                "\t>=%6lluus%15llu%15d%%\n",
4103                                latency_x_axis_us[i - 1], elem, pct);
4104         }
4105
4106         return bytes_written;
4107 }
4108 EXPORT_SYMBOL(blk_latency_hist_show);