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