]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - block/blk-core.c
blkcg: remove bio->bi_css and instead use bio->bi_blkg
[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 #include <linux/bpf.h>
38
39 #define CREATE_TRACE_POINTS
40 #include <trace/events/block.h>
41
42 #include "blk.h"
43 #include "blk-mq.h"
44 #include "blk-mq-sched.h"
45 #include "blk-pm.h"
46 #include "blk-rq-qos.h"
47
48 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
49 struct dentry *blk_debugfs_root;
50 #endif
51
52 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
53 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
54 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
55 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
56 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
57
58 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
59
60 /*
61  * For queue allocation
62  */
63 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
64
65 /*
66  * Controlling structure to kblockd
67  */
68 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
69
70 /**
71  * blk_queue_flag_set - atomically set a queue flag
72  * @flag: flag to be set
73  * @q: request queue
74  */
75 void blk_queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
76 {
77         set_bit(flag, &q->queue_flags);
78 }
79 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_set);
80
81 /**
82  * blk_queue_flag_clear - atomically clear a queue flag
83  * @flag: flag to be cleared
84  * @q: request queue
85  */
86 void blk_queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
87 {
88         clear_bit(flag, &q->queue_flags);
89 }
90 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_clear);
91
92 /**
93  * blk_queue_flag_test_and_set - atomically test and set a queue flag
94  * @flag: flag to be set
95  * @q: request queue
96  *
97  * Returns the previous value of @flag - 0 if the flag was not set and 1 if
98  * the flag was already set.
99  */
100 bool blk_queue_flag_test_and_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
101 {
102         return test_and_set_bit(flag, &q->queue_flags);
103 }
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_flag_test_and_set);
105
106 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
107 {
108         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
109
110         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
111         rq->q = q;
112         rq->__sector = (sector_t) -1;
113         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
114         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
115         rq->tag = -1;
116         rq->internal_tag = -1;
117         rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
118         rq->part = NULL;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
121
122 static const struct {
123         int             errno;
124         const char      *name;
125 } blk_errors[] = {
126         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
127         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
128         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
129         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
130         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
131         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
132         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
133         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
134         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
135         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
136         [BLK_STS_DEV_RESOURCE]  = { -EBUSY,     "device resource" },
137         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
138
139         /* device mapper special case, should not leak out: */
140         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
141
142         /* everything else not covered above: */
143         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
144 };
145
146 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
147 {
148         int i;
149
150         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
151                 if (blk_errors[i].errno == errno)
152                         return (__force blk_status_t)i;
153         }
154
155         return BLK_STS_IOERR;
156 }
157 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
158
159 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
160 {
161         int idx = (__force int)status;
162
163         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
164                 return -EIO;
165         return blk_errors[idx].errno;
166 }
167 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
168
169 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status)
170 {
171         int idx = (__force int)status;
172
173         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
174                 return;
175
176         printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu flags %x\n",
177                                 __func__, blk_errors[idx].name,
178                                 req->rq_disk ?  req->rq_disk->disk_name : "?",
179                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req),
180                                 req->cmd_flags);
181 }
182
183 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
184                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
185 {
186         if (error)
187                 bio->bi_status = error;
188
189         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
190                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
191
192         bio_advance(bio, nbytes);
193
194         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
195         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
196                 bio_endio(bio);
197 }
198
199 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
200 {
201         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
202                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
203                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
204
205         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
206                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
207                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
208         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
209                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
210 }
211 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
212
213 /**
214  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
215  * @q: the queue
216  *
217  * Description:
218  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
219  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
220  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
221  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
222  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
223  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
224  *     this function.
225  *
226  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
227  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
228  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
229  *
230  */
231 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
232 {
233         del_timer_sync(&q->timeout);
234         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
235
236         if (queue_is_mq(q)) {
237                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
238                 int i;
239
240                 cancel_delayed_work_sync(&q->requeue_work);
241                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
242                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
243         }
244 }
245 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
246
247 /**
248  * blk_set_pm_only - increment pm_only counter
249  * @q: request queue pointer
250  */
251 void blk_set_pm_only(struct request_queue *q)
252 {
253         atomic_inc(&q->pm_only);
254 }
255 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_pm_only);
256
257 void blk_clear_pm_only(struct request_queue *q)
258 {
259         int pm_only;
260
261         pm_only = atomic_dec_return(&q->pm_only);
262         WARN_ON_ONCE(pm_only < 0);
263         if (pm_only == 0)
264                 wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
265 }
266 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_clear_pm_only);
267
268 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
269 {
270         kobject_put(&q->kobj);
271 }
272 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
273
274 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
275 {
276         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
277
278         /*
279          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
280          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
281          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
282          */
283         blk_freeze_queue_start(q);
284
285         if (queue_is_mq(q))
286                 blk_mq_wake_waiters(q);
287
288         /* Make blk_queue_enter() reexamine the DYING flag. */
289         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
290 }
291 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
292
293 /* Unconfigure the I/O scheduler and dissociate from the cgroup controller. */
294 void blk_exit_queue(struct request_queue *q)
295 {
296         /*
297          * Since the I/O scheduler exit code may access cgroup information,
298          * perform I/O scheduler exit before disassociating from the block
299          * cgroup controller.
300          */
301         if (q->elevator) {
302                 ioc_clear_queue(q);
303                 elevator_exit(q, q->elevator);
304                 q->elevator = NULL;
305         }
306
307         /*
308          * Remove all references to @q from the block cgroup controller before
309          * restoring @q->queue_lock to avoid that restoring this pointer causes
310          * e.g. blkcg_print_blkgs() to crash.
311          */
312         blkcg_exit_queue(q);
313
314         /*
315          * Since the cgroup code may dereference the @q->backing_dev_info
316          * pointer, only decrease its reference count after having removed the
317          * association with the block cgroup controller.
318          */
319         bdi_put(q->backing_dev_info);
320 }
321
322 /**
323  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
324  * @q: request queue to shutdown
325  *
326  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
327  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
328  */
329 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
330 {
331         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
332         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
333         blk_set_queue_dying(q);
334
335         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
336         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
337         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
338         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
339
340         /*
341          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
342          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
343          */
344         blk_freeze_queue(q);
345
346         rq_qos_exit(q);
347
348         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
349
350         /*
351          * make sure all in-progress dispatch are completed because
352          * blk_freeze_queue() can only complete all requests, and
353          * dispatch may still be in-progress since we dispatch requests
354          * from more than one contexts.
355          *
356          * We rely on driver to deal with the race in case that queue
357          * initialization isn't done.
358          */
359         if (queue_is_mq(q) && blk_queue_init_done(q))
360                 blk_mq_quiesce_queue(q);
361
362         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
363         blk_flush_integrity();
364
365         /* @q won't process any more request, flush async actions */
366         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
367         blk_sync_queue(q);
368
369         /*
370          * I/O scheduler exit is only safe after the sysfs scheduler attribute
371          * has been removed.
372          */
373         WARN_ON_ONCE(q->kobj.state_in_sysfs);
374
375         blk_exit_queue(q);
376
377         if (queue_is_mq(q))
378                 blk_mq_free_queue(q);
379
380         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
381
382         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
383         blk_put_queue(q);
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
386
387 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
388 {
389         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
390 }
391 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
392
393 /**
394  * blk_queue_enter() - try to increase q->q_usage_counter
395  * @q: request queue pointer
396  * @flags: BLK_MQ_REQ_NOWAIT and/or BLK_MQ_REQ_PREEMPT
397  */
398 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, blk_mq_req_flags_t flags)
399 {
400         const bool pm = flags & BLK_MQ_REQ_PREEMPT;
401
402         while (true) {
403                 bool success = false;
404
405                 rcu_read_lock();
406                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter)) {
407                         /*
408                          * The code that increments the pm_only counter is
409                          * responsible for ensuring that that counter is
410                          * globally visible before the queue is unfrozen.
411                          */
412                         if (pm || !blk_queue_pm_only(q)) {
413                                 success = true;
414                         } else {
415                                 percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
416                         }
417                 }
418                 rcu_read_unlock();
419
420                 if (success)
421                         return 0;
422
423                 if (flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)
424                         return -EBUSY;
425
426                 /*
427                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
428                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
429                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
430                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
431                  * never return if the two reads are reordered.
432                  */
433                 smp_rmb();
434
435                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
436                            (atomic_read(&q->mq_freeze_depth) == 0 &&
437                             (pm || (blk_pm_request_resume(q),
438                                     !blk_queue_pm_only(q)))) ||
439                            blk_queue_dying(q));
440                 if (blk_queue_dying(q))
441                         return -ENODEV;
442         }
443 }
444
445 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
446 {
447         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
448 }
449
450 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
451 {
452         struct request_queue *q =
453                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
454
455         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
456 }
457
458 static void blk_rq_timed_out_timer(struct timer_list *t)
459 {
460         struct request_queue *q = from_timer(q, t, timeout);
461
462         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
463 }
464
465 /**
466  * blk_alloc_queue_node - allocate a request queue
467  * @gfp_mask: memory allocation flags
468  * @node_id: NUMA node to allocate memory from
469  */
470 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
471 {
472         struct request_queue *q;
473         int ret;
474
475         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
476                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
477         if (!q)
478                 return NULL;
479
480         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
481         q->last_merge = NULL;
482
483         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
484         if (q->id < 0)
485                 goto fail_q;
486
487         ret = bioset_init(&q->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
488         if (ret)
489                 goto fail_id;
490
491         q->backing_dev_info = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
492         if (!q->backing_dev_info)
493                 goto fail_split;
494
495         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
496         if (!q->stats)
497                 goto fail_stats;
498
499         q->backing_dev_info->ra_pages =
500                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
501         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
502         q->backing_dev_info->name = "block";
503         q->node = node_id;
504
505         timer_setup(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
506                     laptop_mode_timer_fn, 0);
507         timer_setup(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, 0);
508         INIT_WORK(&q->timeout_work, NULL);
509         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
510 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
511         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
512 #endif
513
514         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
515
516 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
517         mutex_init(&q->blk_trace_mutex);
518 #endif
519         mutex_init(&q->sysfs_lock);
520         spin_lock_init(&q->queue_lock);
521
522         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
523
524         /*
525          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
526          * See blk_register_queue() for details.
527          */
528         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
529                                 blk_queue_usage_counter_release,
530                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
531                 goto fail_bdi;
532
533         if (blkcg_init_queue(q))
534                 goto fail_ref;
535
536         return q;
537
538 fail_ref:
539         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
540 fail_bdi:
541         blk_free_queue_stats(q->stats);
542 fail_stats:
543         bdi_put(q->backing_dev_info);
544 fail_split:
545         bioset_exit(&q->bio_split);
546 fail_id:
547         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
548 fail_q:
549         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
550         return NULL;
551 }
552 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
553
554 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
555 {
556         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
557                 __blk_get_queue(q);
558                 return true;
559         }
560
561         return false;
562 }
563 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
564
565 /**
566  * blk_get_request - allocate a request
567  * @q: request queue to allocate a request for
568  * @op: operation (REQ_OP_*) and REQ_* flags, e.g. REQ_SYNC.
569  * @flags: BLK_MQ_REQ_* flags, e.g. BLK_MQ_REQ_NOWAIT.
570  */
571 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
572                                 blk_mq_req_flags_t flags)
573 {
574         struct request *req;
575
576         WARN_ON_ONCE(op & REQ_NOWAIT);
577         WARN_ON_ONCE(flags & ~(BLK_MQ_REQ_NOWAIT | BLK_MQ_REQ_PREEMPT));
578
579         req = blk_mq_alloc_request(q, op, flags);
580         if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
581                 q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
582
583         return req;
584 }
585 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
586
587 static void part_round_stats_single(struct request_queue *q, int cpu,
588                                     struct hd_struct *part, unsigned long now,
589                                     unsigned int inflight)
590 {
591         if (inflight) {
592                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
593                                 inflight * (now - part->stamp));
594                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
595         }
596         part->stamp = now;
597 }
598
599 /**
600  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
601  * @q: target block queue
602  * @cpu: cpu number for stats access
603  * @part: target partition
604  *
605  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
606  * by observing the current state of the queue length and the amount of
607  * time it has been in this state for.
608  *
609  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
610  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
611  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
612  * function to do a round-off before returning the results when reading
613  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
614  * the current jiffies and restarts the counters again.
615  */
616 void part_round_stats(struct request_queue *q, int cpu, struct hd_struct *part)
617 {
618         struct hd_struct *part2 = NULL;
619         unsigned long now = jiffies;
620         unsigned int inflight[2];
621         int stats = 0;
622
623         if (part->stamp != now)
624                 stats |= 1;
625
626         if (part->partno) {
627                 part2 = &part_to_disk(part)->part0;
628                 if (part2->stamp != now)
629                         stats |= 2;
630         }
631
632         if (!stats)
633                 return;
634
635         part_in_flight(q, part, inflight);
636
637         if (stats & 2)
638                 part_round_stats_single(q, cpu, part2, now, inflight[1]);
639         if (stats & 1)
640                 part_round_stats_single(q, cpu, part, now, inflight[0]);
641 }
642 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
643
644 void blk_put_request(struct request *req)
645 {
646         blk_mq_free_request(req);
647 }
648 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
649
650 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
651                             struct bio *bio)
652 {
653         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
654
655         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
656                 return false;
657
658         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
659
660         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
661                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
662
663         req->biotail->bi_next = bio;
664         req->biotail = bio;
665         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
666
667         blk_account_io_start(req, false);
668         return true;
669 }
670
671 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
672                              struct bio *bio)
673 {
674         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
675
676         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
677                 return false;
678
679         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
680
681         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
682                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
683
684         bio->bi_next = req->bio;
685         req->bio = bio;
686
687         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
688         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
689
690         blk_account_io_start(req, false);
691         return true;
692 }
693
694 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
695                 struct bio *bio)
696 {
697         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
698
699         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
700                 goto no_merge;
701         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
702             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
703                 goto no_merge;
704
705         req->biotail->bi_next = bio;
706         req->biotail = bio;
707         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
708         req->nr_phys_segments = segments + 1;
709
710         blk_account_io_start(req, false);
711         return true;
712 no_merge:
713         req_set_nomerge(q, req);
714         return false;
715 }
716
717 /**
718  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
719  * @q: request_queue new bio is being queued at
720  * @bio: new bio being queued
721  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
722  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
723  * another request associated with @q is found on the plug list
724  * (optional, may be %NULL)
725  *
726  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
727  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
728  * otherwise %false.
729  *
730  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
731  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
732  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
733  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
734  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
735  * merging parameters without querying the elevator.
736  *
737  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
738  */
739 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
740                             struct request **same_queue_rq)
741 {
742         struct blk_plug *plug;
743         struct request *rq;
744         struct list_head *plug_list;
745
746         plug = current->plug;
747         if (!plug)
748                 return false;
749
750         plug_list = &plug->mq_list;
751
752         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
753                 bool merged = false;
754
755                 if (rq->q == q && same_queue_rq) {
756                         /*
757                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
758                          * rq in the same queue, there should be only one such
759                          * rq in a queue
760                          **/
761                         *same_queue_rq = rq;
762                 }
763
764                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
765                         continue;
766
767                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
768                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
769                         merged = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
770                         break;
771                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
772                         merged = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
773                         break;
774                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
775                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
776                         break;
777                 default:
778                         break;
779                 }
780
781                 if (merged)
782                         return true;
783         }
784
785         return false;
786 }
787
788 void blk_init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
789 {
790         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
791                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
792
793         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
794         req->ioprio = bio_prio(bio);
795         req->write_hint = bio->bi_write_hint;
796         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
797 }
798 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_init_request_from_bio);
799
800 static void handle_bad_sector(struct bio *bio, sector_t maxsector)
801 {
802         char b[BDEVNAME_SIZE];
803
804         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
805         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
806                         bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
807                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
808                         (long long)maxsector);
809 }
810
811 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
812
813 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
814
815 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
816 {
817         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
818 }
819 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
820
821 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
822 {
823         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
824 }
825
826 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
827 {
828         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
829                                                 NULL, &fail_make_request);
830
831         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
832 }
833
834 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
835
836 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
837
838 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
839                                         unsigned int bytes)
840 {
841         return false;
842 }
843
844 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
845
846 static inline bool bio_check_ro(struct bio *bio, struct hd_struct *part)
847 {
848         const int op = bio_op(bio);
849
850         if (part->policy && op_is_write(op)) {
851                 char b[BDEVNAME_SIZE];
852
853                 if (op_is_flush(bio->bi_opf) && !bio_sectors(bio))
854                         return false;
855
856                 WARN_ONCE(1,
857                        "generic_make_request: Trying to write "
858                         "to read-only block-device %s (partno %d)\n",
859                         bio_devname(bio, b), part->partno);
860                 /* Older lvm-tools actually trigger this */
861                 return false;
862         }
863
864         return false;
865 }
866
867 static noinline int should_fail_bio(struct bio *bio)
868 {
869         if (should_fail_request(&bio->bi_disk->part0, bio->bi_iter.bi_size))
870                 return -EIO;
871         return 0;
872 }
873 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_fail_bio, ERRNO);
874
875 /*
876  * Check whether this bio extends beyond the end of the device or partition.
877  * This may well happen - the kernel calls bread() without checking the size of
878  * the device, e.g., when mounting a file system.
879  */
880 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, sector_t maxsector)
881 {
882         unsigned int nr_sectors = bio_sectors(bio);
883
884         if (nr_sectors && maxsector &&
885             (nr_sectors > maxsector ||
886              bio->bi_iter.bi_sector > maxsector - nr_sectors)) {
887                 handle_bad_sector(bio, maxsector);
888                 return -EIO;
889         }
890         return 0;
891 }
892
893 /*
894  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
895  */
896 static inline int blk_partition_remap(struct bio *bio)
897 {
898         struct hd_struct *p;
899         int ret = -EIO;
900
901         rcu_read_lock();
902         p = __disk_get_part(bio->bi_disk, bio->bi_partno);
903         if (unlikely(!p))
904                 goto out;
905         if (unlikely(should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size)))
906                 goto out;
907         if (unlikely(bio_check_ro(bio, p)))
908                 goto out;
909
910         /*
911          * Zone reset does not include bi_size so bio_sectors() is always 0.
912          * Include a test for the reset op code and perform the remap if needed.
913          */
914         if (bio_sectors(bio) || bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
915                 if (bio_check_eod(bio, part_nr_sects_read(p)))
916                         goto out;
917                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
918                 trace_block_bio_remap(bio->bi_disk->queue, bio, part_devt(p),
919                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
920         }
921         bio->bi_partno = 0;
922         ret = 0;
923 out:
924         rcu_read_unlock();
925         return ret;
926 }
927
928 static noinline_for_stack bool
929 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
930 {
931         struct request_queue *q;
932         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
933         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
934         char b[BDEVNAME_SIZE];
935
936         might_sleep();
937
938         q = bio->bi_disk->queue;
939         if (unlikely(!q)) {
940                 printk(KERN_ERR
941                        "generic_make_request: Trying to access "
942                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
943                         bio_devname(bio, b), (long long)bio->bi_iter.bi_sector);
944                 goto end_io;
945         }
946
947         /*
948          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
949          * if queue is not a request based queue.
950          */
951         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_mq(q))
952                 goto not_supported;
953
954         if (should_fail_bio(bio))
955                 goto end_io;
956
957         if (bio->bi_partno) {
958                 if (unlikely(blk_partition_remap(bio)))
959                         goto end_io;
960         } else {
961                 if (unlikely(bio_check_ro(bio, &bio->bi_disk->part0)))
962                         goto end_io;
963                 if (unlikely(bio_check_eod(bio, get_capacity(bio->bi_disk))))
964                         goto end_io;
965         }
966
967         /*
968          * Filter flush bio's early so that make_request based
969          * drivers without flush support don't have to worry
970          * about them.
971          */
972         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
973             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
974                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
975                 if (!nr_sectors) {
976                         status = BLK_STS_OK;
977                         goto end_io;
978                 }
979         }
980
981         switch (bio_op(bio)) {
982         case REQ_OP_DISCARD:
983                 if (!blk_queue_discard(q))
984                         goto not_supported;
985                 break;
986         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
987                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
988                         goto not_supported;
989                 break;
990         case REQ_OP_WRITE_SAME:
991                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
992                         goto not_supported;
993                 break;
994         case REQ_OP_ZONE_RESET:
995                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
996                         goto not_supported;
997                 break;
998         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
999                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
1000                         goto not_supported;
1001                 break;
1002         default:
1003                 break;
1004         }
1005
1006         /*
1007          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1008          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1009          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1010          * layer knows how to live with it.
1011          */
1012         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1013
1014         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1015                 return false;
1016
1017         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
1018                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1019                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
1020                  * completion as well.
1021                  */
1022                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1023         }
1024         return true;
1025
1026 not_supported:
1027         status = BLK_STS_NOTSUPP;
1028 end_io:
1029         bio->bi_status = status;
1030         bio_endio(bio);
1031         return false;
1032 }
1033
1034 /**
1035  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1036  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1037  *
1038  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1039  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1040  * to be done.
1041  *
1042  * generic_make_request() does not return any status.  The
1043  * success/failure status of the request, along with notification of
1044  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1045  * function described (one day) else where.
1046  *
1047  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1048  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1049  * set to describe the device address, and the
1050  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1051  * completion notification should be signaled.
1052  *
1053  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1054  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1055  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1056  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1057  */
1058 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
1059 {
1060         /*
1061          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
1062          * make_request_fn.
1063          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
1064          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
1065          * yet.
1066          */
1067         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
1068         blk_mq_req_flags_t flags = 0;
1069         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1070         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1071
1072         if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1073                 flags = BLK_MQ_REQ_NOWAIT;
1074         if (bio_flagged(bio, BIO_QUEUE_ENTERED))
1075                 blk_queue_enter_live(q);
1076         else if (blk_queue_enter(q, flags) < 0) {
1077                 if (!blk_queue_dying(q) && (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT))
1078                         bio_wouldblock_error(bio);
1079                 else
1080                         bio_io_error(bio);
1081                 return ret;
1082         }
1083
1084         if (!generic_make_request_checks(bio))
1085                 goto out;
1086
1087         /*
1088          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1089          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1090          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1091          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1092          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1093          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1094          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1095          * should be added at the tail
1096          */
1097         if (current->bio_list) {
1098                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
1099                 goto out;
1100         }
1101
1102         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1103          * explanation.
1104          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1105          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1106          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1107          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1108          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1109          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1110          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1111          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1112          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1113          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1114          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1115          */
1116         BUG_ON(bio->bi_next);
1117         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
1118         current->bio_list = bio_list_on_stack;
1119         do {
1120                 bool enter_succeeded = true;
1121
1122                 if (unlikely(q != bio->bi_disk->queue)) {
1123                         if (q)
1124                                 blk_queue_exit(q);
1125                         q = bio->bi_disk->queue;
1126                         flags = 0;
1127                         if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1128                                 flags = BLK_MQ_REQ_NOWAIT;
1129                         if (blk_queue_enter(q, flags) < 0) {
1130                                 enter_succeeded = false;
1131                                 q = NULL;
1132                         }
1133                 }
1134
1135                 if (enter_succeeded) {
1136                         struct bio_list lower, same;
1137
1138                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
1139                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
1140                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
1141                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
1142
1143                         /* sort new bios into those for a lower level
1144                          * and those for the same level
1145                          */
1146                         bio_list_init(&lower);
1147                         bio_list_init(&same);
1148                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
1149                                 if (q == bio->bi_disk->queue)
1150                                         bio_list_add(&same, bio);
1151                                 else
1152                                         bio_list_add(&lower, bio);
1153                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
1154                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
1155                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
1156                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
1157                 } else {
1158                         if (unlikely(!blk_queue_dying(q) &&
1159                                         (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)))
1160                                 bio_wouldblock_error(bio);
1161                         else
1162                                 bio_io_error(bio);
1163                 }
1164                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
1165         } while (bio);
1166         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1167
1168 out:
1169         if (q)
1170                 blk_queue_exit(q);
1171         return ret;
1172 }
1173 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1174
1175 /**
1176  * direct_make_request - hand a buffer directly to its device driver for I/O
1177  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1178  *
1179  * This function behaves like generic_make_request(), but does not protect
1180  * against recursion.  Must only be used if the called driver is known
1181  * to not call generic_make_request (or direct_make_request) again from
1182  * its make_request function.  (Calling direct_make_request again from
1183  * a workqueue is perfectly fine as that doesn't recurse).
1184  */
1185 blk_qc_t direct_make_request(struct bio *bio)
1186 {
1187         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1188         bool nowait = bio->bi_opf & REQ_NOWAIT;
1189         blk_qc_t ret;
1190
1191         if (!generic_make_request_checks(bio))
1192                 return BLK_QC_T_NONE;
1193
1194         if (unlikely(blk_queue_enter(q, nowait ? BLK_MQ_REQ_NOWAIT : 0))) {
1195                 if (nowait && !blk_queue_dying(q))
1196                         bio->bi_status = BLK_STS_AGAIN;
1197                 else
1198                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1199                 bio_endio(bio);
1200                 return BLK_QC_T_NONE;
1201         }
1202
1203         ret = q->make_request_fn(q, bio);
1204         blk_queue_exit(q);
1205         return ret;
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL_GPL(direct_make_request);
1208
1209 /**
1210  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1211  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1212  *
1213  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1214  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1215  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1216  *
1217  */
1218 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
1219 {
1220         /*
1221          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1222          * go through the normal accounting stuff before submission.
1223          */
1224         if (bio_has_data(bio)) {
1225                 unsigned int count;
1226
1227                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1228                         count = queue_logical_block_size(bio->bi_disk->queue) >> 9;
1229                 else
1230                         count = bio_sectors(bio);
1231
1232                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
1233                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1234                 } else {
1235                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
1236                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1237                 }
1238
1239                 if (unlikely(block_dump)) {
1240                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1241                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1242                         current->comm, task_pid_nr(current),
1243                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
1244                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
1245                                 bio_devname(bio, b), count);
1246                 }
1247         }
1248
1249         return generic_make_request(bio);
1250 }
1251 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1252
1253 /**
1254  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
1255  *                              for new the queue limits
1256  * @q:  the queue
1257  * @rq: the request being checked
1258  *
1259  * Description:
1260  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1261  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1262  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1263  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1264  *    the insertion using this generic function.
1265  *
1266  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1267  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
1268  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
1269  */
1270 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
1271                                       struct request *rq)
1272 {
1273         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
1274                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1275                 return -EIO;
1276         }
1277
1278         /*
1279          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1280          * may differ from that of other stacking queues.
1281          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1282          * limitation.
1283          */
1284         blk_recalc_rq_segments(rq);
1285         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1286                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1287                 return -EIO;
1288         }
1289
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 /**
1294  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1295  * @q:  the queue to submit the request
1296  * @rq: the request being queued
1297  */
1298 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1299 {
1300         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
1301                 return BLK_STS_IOERR;
1302
1303         if (rq->rq_disk &&
1304             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1305                 return BLK_STS_IOERR;
1306
1307         if (blk_queue_io_stat(q))
1308                 blk_account_io_start(rq, true);
1309
1310         /*
1311          * Since we have a scheduler attached on the top device,
1312          * bypass a potential scheduler on the bottom device for
1313          * insert.
1314          */
1315         return blk_mq_request_issue_directly(rq, true);
1316 }
1317 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1318
1319 /**
1320  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1321  * @rq: request to examine
1322  *
1323  * Description:
1324  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1325  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1326  *     can be failed from the beginning of the request without
1327  *     crossing into area which need to be retried further.
1328  *
1329  * Return:
1330  *     The number of bytes to fail.
1331  */
1332 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1333 {
1334         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1335         unsigned int bytes = 0;
1336         struct bio *bio;
1337
1338         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
1339                 return blk_rq_bytes(rq);
1340
1341         /*
1342          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1343          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1344          * which have all the failfast bits that the first one has -
1345          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1346          * one.
1347          */
1348         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1349                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
1350                         break;
1351                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
1352         }
1353
1354         /* this could lead to infinite loop */
1355         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1356         return bytes;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1359
1360 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1361 {
1362         if (blk_do_io_stat(req)) {
1363                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1364                 struct hd_struct *part;
1365                 int cpu;
1366
1367                 cpu = part_stat_lock();
1368                 part = req->part;
1369                 part_stat_add(cpu, part, sectors[sgrp], bytes >> 9);
1370                 part_stat_unlock();
1371         }
1372 }
1373
1374 void blk_account_io_done(struct request *req, u64 now)
1375 {
1376         /*
1377          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1378          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1379          * containing request is enough.
1380          */
1381         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
1382                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1383                 struct hd_struct *part;
1384                 int cpu;
1385
1386                 cpu = part_stat_lock();
1387                 part = req->part;
1388
1389                 part_stat_inc(cpu, part, ios[sgrp]);
1390                 part_stat_add(cpu, part, nsecs[sgrp], now - req->start_time_ns);
1391                 part_round_stats(req->q, cpu, part);
1392                 part_dec_in_flight(req->q, part, rq_data_dir(req));
1393
1394                 hd_struct_put(part);
1395                 part_stat_unlock();
1396         }
1397 }
1398
1399 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
1400 {
1401         struct hd_struct *part;
1402         int rw = rq_data_dir(rq);
1403         int cpu;
1404
1405         if (!blk_do_io_stat(rq))
1406                 return;
1407
1408         cpu = part_stat_lock();
1409
1410         if (!new_io) {
1411                 part = rq->part;
1412                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
1413         } else {
1414                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
1415                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
1416                         /*
1417                          * The partition is already being removed,
1418                          * the request will be accounted on the disk only
1419                          *
1420                          * We take a reference on disk->part0 although that
1421                          * partition will never be deleted, so we can treat
1422                          * it as any other partition.
1423                          */
1424                         part = &rq->rq_disk->part0;
1425                         hd_struct_get(part);
1426                 }
1427                 part_round_stats(rq->q, cpu, part);
1428                 part_inc_in_flight(rq->q, part, rw);
1429                 rq->part = part;
1430         }
1431
1432         part_stat_unlock();
1433 }
1434
1435 /*
1436  * Steal bios from a request and add them to a bio list.
1437  * The request must not have been partially completed before.
1438  */
1439 void blk_steal_bios(struct bio_list *list, struct request *rq)
1440 {
1441         if (rq->bio) {
1442                 if (list->tail)
1443                         list->tail->bi_next = rq->bio;
1444                 else
1445                         list->head = rq->bio;
1446                 list->tail = rq->biotail;
1447
1448                 rq->bio = NULL;
1449                 rq->biotail = NULL;
1450         }
1451
1452         rq->__data_len = 0;
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_steal_bios);
1455
1456 /**
1457  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1458  * @req:      the request being processed
1459  * @error:    block status code
1460  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1461  *
1462  * Description:
1463  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1464  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1465  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1466  *
1467  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1468  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1469  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
1470  *
1471  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1472  *     %false return from this function.
1473  *
1474  * Note:
1475  *      The RQF_SPECIAL_PAYLOAD flag is ignored on purpose in both
1476  *      blk_rq_bytes() and in blk_update_request().
1477  *
1478  * Return:
1479  *     %false - this request doesn't have any more data
1480  *     %true  - this request has more data
1481  **/
1482 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
1483                 unsigned int nr_bytes)
1484 {
1485         int total_bytes;
1486
1487         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
1488
1489         if (!req->bio)
1490                 return false;
1491
1492         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
1493                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
1494                 print_req_error(req, error);
1495
1496         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1497
1498         total_bytes = 0;
1499         while (req->bio) {
1500                 struct bio *bio = req->bio;
1501                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
1502
1503                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
1504                         req->bio = bio->bi_next;
1505
1506                 /* Completion has already been traced */
1507                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1508                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
1509
1510                 total_bytes += bio_bytes;
1511                 nr_bytes -= bio_bytes;
1512
1513                 if (!nr_bytes)
1514                         break;
1515         }
1516
1517         /*
1518          * completely done
1519          */
1520         if (!req->bio) {
1521                 /*
1522                  * Reset counters so that the request stacking driver
1523                  * can find how many bytes remain in the request
1524                  * later.
1525                  */
1526                 req->__data_len = 0;
1527                 return false;
1528         }
1529
1530         req->__data_len -= total_bytes;
1531
1532         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
1533         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
1534                 req->__sector += total_bytes >> 9;
1535
1536         /* mixed attributes always follow the first bio */
1537         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
1538                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1539                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1540         }
1541
1542         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
1543                 /*
1544                  * If total number of sectors is less than the first segment
1545                  * size, something has gone terribly wrong.
1546                  */
1547                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
1548                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
1549                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
1550                 }
1551
1552                 /* recalculate the number of segments */
1553                 blk_recalc_rq_segments(req);
1554         }
1555
1556         return true;
1557 }
1558 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
1559
1560 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
1561                      struct bio *bio)
1562 {
1563         if (bio_has_data(bio))
1564                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
1565         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1566                 rq->nr_phys_segments = 1;
1567
1568         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
1569         rq->bio = rq->biotail = bio;
1570
1571         if (bio->bi_disk)
1572                 rq->rq_disk = bio->bi_disk;
1573 }
1574
1575 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1576 /**
1577  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
1578  * @rq: the request to be flushed
1579  *
1580  * Description:
1581  *     Flush all pages in @rq.
1582  */
1583 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
1584 {
1585         struct req_iterator iter;
1586         struct bio_vec bvec;
1587
1588         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
1589                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1590 }
1591 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
1592 #endif
1593
1594 /**
1595  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
1596  * @q : the queue of the device being checked
1597  *
1598  * Description:
1599  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
1600  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
1601  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
1602  *
1603  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
1604  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
1605  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
1606  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
1607  *    on burst I/O load.
1608  *
1609  * Return:
1610  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
1611  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
1612  */
1613 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
1614 {
1615         if (queue_is_mq(q) && q->mq_ops->busy)
1616                 return q->mq_ops->busy(q);
1617
1618         return 0;
1619 }
1620 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
1621
1622 /**
1623  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
1624  * @rq: the clone request to be cleaned up
1625  *
1626  * Description:
1627  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
1628  */
1629 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
1630 {
1631         struct bio *bio;
1632
1633         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
1634                 rq->bio = bio->bi_next;
1635
1636                 bio_put(bio);
1637         }
1638 }
1639 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
1640
1641 /*
1642  * Copy attributes of the original request to the clone request.
1643  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
1644  */
1645 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
1646 {
1647         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
1648         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
1649         if (src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
1650                 dst->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
1651                 dst->special_vec = src->special_vec;
1652         }
1653         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
1654         dst->ioprio = src->ioprio;
1655         dst->extra_len = src->extra_len;
1656 }
1657
1658 /**
1659  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
1660  * @rq: the request to be setup
1661  * @rq_src: original request to be cloned
1662  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
1663  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
1664  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
1665  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
1666  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
1667  *
1668  * Description:
1669  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
1670  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
1671  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
1672  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
1673  *     and the cloned bios just point same pages.
1674  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
1675  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
1676  */
1677 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
1678                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
1679                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
1680                       void *data)
1681 {
1682         struct bio *bio, *bio_src;
1683
1684         if (!bs)
1685                 bs = &fs_bio_set;
1686
1687         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
1688                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
1689                 if (!bio)
1690                         goto free_and_out;
1691
1692                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
1693                         goto free_and_out;
1694
1695                 if (rq->bio) {
1696                         rq->biotail->bi_next = bio;
1697                         rq->biotail = bio;
1698                 } else
1699                         rq->bio = rq->biotail = bio;
1700         }
1701
1702         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
1703
1704         return 0;
1705
1706 free_and_out:
1707         if (bio)
1708                 bio_put(bio);
1709         blk_rq_unprep_clone(rq);
1710
1711         return -ENOMEM;
1712 }
1713 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
1714
1715 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
1716 {
1717         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
1718 }
1719 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
1720
1721 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
1722 {
1723         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
1724 }
1725 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
1726
1727 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
1728                                 unsigned long delay)
1729 {
1730         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
1731 }
1732 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
1733
1734 /**
1735  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
1736  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
1737  *
1738  * Description:
1739  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
1740  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
1741  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
1742  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
1743  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
1744  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
1745  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
1746  *   this kind of deadlock.
1747  */
1748 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1749 {
1750         struct task_struct *tsk = current;
1751
1752         /*
1753          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
1754          */
1755         if (tsk->plug)
1756                 return;
1757
1758         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
1759         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
1760         plug->rq_count = 0;
1761         plug->multiple_queues = false;
1762
1763         /*
1764          * Store ordering should not be needed here, since a potential
1765          * preempt will imply a full memory barrier
1766          */
1767         tsk->plug = plug;
1768 }
1769 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
1770
1771 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1772 {
1773         LIST_HEAD(callbacks);
1774
1775         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
1776                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
1777
1778                 while (!list_empty(&callbacks)) {
1779                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
1780                                                           struct blk_plug_cb,
1781                                                           list);
1782                         list_del(&cb->list);
1783                         cb->callback(cb, from_schedule);
1784                 }
1785         }
1786 }
1787
1788 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
1789                                       int size)
1790 {
1791         struct blk_plug *plug = current->plug;
1792         struct blk_plug_cb *cb;
1793
1794         if (!plug)
1795                 return NULL;
1796
1797         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
1798                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
1799                         return cb;
1800
1801         /* Not currently on the callback list */
1802         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
1803         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
1804         if (cb) {
1805                 cb->data = data;
1806                 cb->callback = unplug;
1807                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
1808         }
1809         return cb;
1810 }
1811 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
1812
1813 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1814 {
1815         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
1816
1817         if (!list_empty(&plug->mq_list))
1818                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
1819 }
1820
1821 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1822 {
1823         if (plug != current->plug)
1824                 return;
1825         blk_flush_plug_list(plug, false);
1826
1827         current->plug = NULL;
1828 }
1829 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
1830
1831 int __init blk_dev_init(void)
1832 {
1833         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
1834         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1835                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
1836         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1837                         FIELD_SIZEOF(struct bio, bi_opf));
1838
1839         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
1840         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
1841                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
1842         if (!kblockd_workqueue)
1843                 panic("Failed to create kblockd\n");
1844
1845         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
1846                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1847
1848 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1849         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
1850 #endif
1851
1852         return 0;
1853 }