]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - block/blk-core.c
block: return on congested block device
[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, int rw,
1351                 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, rw, 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, int rw, gfp_t gfp_mask)
1373 {
1374         if (q->mq_ops)
1375                 return blk_mq_alloc_request(q, rw,
1376                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1377                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1378         else
1379                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1382
1383 /**
1384  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1385  * @q:          request queue where request should be inserted
1386  * @rq:         request to be inserted
1387  *
1388  * Description:
1389  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1390  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1391  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1392  */
1393 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1394 {
1395         blk_delete_timer(rq);
1396         blk_clear_rq_complete(rq);
1397         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1398         wbt_requeue(q->rq_wb, &rq->issue_stat);
1399
1400         if (rq->rq_flags & RQF_QUEUED)
1401                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1402
1403         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1404
1405         elv_requeue_request(q, rq);
1406 }
1407 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1408
1409 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1410                              int where)
1411 {
1412         blk_account_io_start(rq, true);
1413         __elv_add_request(q, rq, where);
1414 }
1415
1416 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1417                                     unsigned long now)
1418 {
1419         int inflight;
1420
1421         if (now == part->stamp)
1422                 return;
1423
1424         inflight = part_in_flight(part);
1425         if (inflight) {
1426                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1427                                 inflight * (now - part->stamp));
1428                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1429         }
1430         part->stamp = now;
1431 }
1432
1433 /**
1434  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1435  * @cpu: cpu number for stats access
1436  * @part: target partition
1437  *
1438  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1439  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1440  * time it has been in this state for.
1441  *
1442  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1443  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1444  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1445  * function to do a round-off before returning the results when reading
1446  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1447  * the current jiffies and restarts the counters again.
1448  */
1449 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1450 {
1451         unsigned long now = jiffies;
1452
1453         if (part->partno)
1454                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1455         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1456 }
1457 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1458
1459 #ifdef CONFIG_PM
1460 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1461 {
1462         if (rq->q->dev && !(rq->rq_flags & RQF_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1463                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1464 }
1465 #else
1466 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1467 #endif
1468
1469 /*
1470  * queue lock must be held
1471  */
1472 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1473 {
1474         req_flags_t rq_flags = req->rq_flags;
1475
1476         if (unlikely(!q))
1477                 return;
1478
1479         if (q->mq_ops) {
1480                 blk_mq_free_request(req);
1481                 return;
1482         }
1483
1484         blk_pm_put_request(req);
1485
1486         elv_completed_request(q, req);
1487
1488         /* this is a bio leak */
1489         WARN_ON(req->bio != NULL);
1490
1491         wbt_done(q->rq_wb, &req->issue_stat);
1492
1493         /*
1494          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1495          * it didn't come out of our reserved rq pools
1496          */
1497         if (rq_flags & RQF_ALLOCED) {
1498                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1499                 bool sync = op_is_sync(req->cmd_flags);
1500
1501                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1502                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1503
1504                 blk_free_request(rl, req);
1505                 freed_request(rl, sync, rq_flags);
1506                 blk_put_rl(rl);
1507         }
1508 }
1509 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1510
1511 void blk_put_request(struct request *req)
1512 {
1513         struct request_queue *q = req->q;
1514
1515         if (q->mq_ops)
1516                 blk_mq_free_request(req);
1517         else {
1518                 unsigned long flags;
1519
1520                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1521                 __blk_put_request(q, req);
1522                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1523         }
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1526
1527 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1528                             struct bio *bio)
1529 {
1530         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1531
1532         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1533                 return false;
1534
1535         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1536
1537         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1538                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1539
1540         req->biotail->bi_next = bio;
1541         req->biotail = bio;
1542         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1543         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1544
1545         blk_account_io_start(req, false);
1546         return true;
1547 }
1548
1549 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1550                              struct bio *bio)
1551 {
1552         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1553
1554         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1555                 return false;
1556
1557         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1558
1559         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1560                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1561
1562         bio->bi_next = req->bio;
1563         req->bio = bio;
1564
1565         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1566         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1567         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1568
1569         blk_account_io_start(req, false);
1570         return true;
1571 }
1572
1573 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1574                 struct bio *bio)
1575 {
1576         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
1577
1578         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
1579                 goto no_merge;
1580         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
1581             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
1582                 goto no_merge;
1583
1584         req->biotail->bi_next = bio;
1585         req->biotail = bio;
1586         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1587         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1588         req->nr_phys_segments = segments + 1;
1589
1590         blk_account_io_start(req, false);
1591         return true;
1592 no_merge:
1593         req_set_nomerge(q, req);
1594         return false;
1595 }
1596
1597 /**
1598  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1599  * @q: request_queue new bio is being queued at
1600  * @bio: new bio being queued
1601  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1602  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1603  * another request associated with @q is found on the plug list
1604  * (optional, may be %NULL)
1605  *
1606  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1607  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1608  * otherwise %false.
1609  *
1610  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1611  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1612  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1613  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1614  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1615  * merging parameters without querying the elevator.
1616  *
1617  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1618  */
1619 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1620                             unsigned int *request_count,
1621                             struct request **same_queue_rq)
1622 {
1623         struct blk_plug *plug;
1624         struct request *rq;
1625         struct list_head *plug_list;
1626
1627         plug = current->plug;
1628         if (!plug)
1629                 return false;
1630         *request_count = 0;
1631
1632         if (q->mq_ops)
1633                 plug_list = &plug->mq_list;
1634         else
1635                 plug_list = &plug->list;
1636
1637         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1638                 bool merged = false;
1639
1640                 if (rq->q == q) {
1641                         (*request_count)++;
1642                         /*
1643                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1644                          * rq in the same queue, there should be only one such
1645                          * rq in a queue
1646                          **/
1647                         if (same_queue_rq)
1648                                 *same_queue_rq = rq;
1649                 }
1650
1651                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1652                         continue;
1653
1654                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
1655                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1656                         merged = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1657                         break;
1658                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1659                         merged = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1660                         break;
1661                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
1662                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
1663                         break;
1664                 default:
1665                         break;
1666                 }
1667
1668                 if (merged)
1669                         return true;
1670         }
1671
1672         return false;
1673 }
1674
1675 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1676 {
1677         struct blk_plug *plug;
1678         struct request *rq;
1679         struct list_head *plug_list;
1680         unsigned int ret = 0;
1681
1682         plug = current->plug;
1683         if (!plug)
1684                 goto out;
1685
1686         if (q->mq_ops)
1687                 plug_list = &plug->mq_list;
1688         else
1689                 plug_list = &plug->list;
1690
1691         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1692                 if (rq->q == q)
1693                         ret++;
1694         }
1695 out:
1696         return ret;
1697 }
1698
1699 void blk_init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1700 {
1701         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1702
1703         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1704                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1705
1706         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1707         if (ioprio_valid(bio_prio(bio)))
1708                 req->ioprio = bio_prio(bio);
1709         else if (ioc)
1710                 req->ioprio = ioc->ioprio;
1711         else
1712                 req->ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1713         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1714 }
1715 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_init_request_from_bio);
1716
1717 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1718 {
1719         struct blk_plug *plug;
1720         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1721         struct request *req, *free;
1722         unsigned int request_count = 0;
1723         unsigned int wb_acct;
1724
1725         /*
1726          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1727          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1728          * ISA dma in theory)
1729          */
1730         blk_queue_bounce(q, &bio);
1731
1732         blk_queue_split(q, &bio);
1733
1734         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1735                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1736                 bio_endio(bio);
1737                 return BLK_QC_T_NONE;
1738         }
1739
1740         if (op_is_flush(bio->bi_opf)) {
1741                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1742                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1743                 goto get_rq;
1744         }
1745
1746         /*
1747          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1748          * any locks.
1749          */
1750         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1751                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1752                         return BLK_QC_T_NONE;
1753         } else
1754                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1755
1756         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1757
1758         switch (elv_merge(q, &req, bio)) {
1759         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1760                 if (!bio_attempt_back_merge(q, req, bio))
1761                         break;
1762                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1763                 free = attempt_back_merge(q, req);
1764                 if (free)
1765                         __blk_put_request(q, free);
1766                 else
1767                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_BACK_MERGE);
1768                 goto out_unlock;
1769         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1770                 if (!bio_attempt_front_merge(q, req, bio))
1771                         break;
1772                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1773                 free = attempt_front_merge(q, req);
1774                 if (free)
1775                         __blk_put_request(q, free);
1776                 else
1777                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
1778                 goto out_unlock;
1779         default:
1780                 break;
1781         }
1782
1783 get_rq:
1784         wb_acct = wbt_wait(q->rq_wb, bio, q->queue_lock);
1785
1786         /*
1787          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1788          * Returns with the queue unlocked.
1789          */
1790         req = get_request(q, bio->bi_opf, bio, GFP_NOIO);
1791         if (IS_ERR(req)) {
1792                 __wbt_done(q->rq_wb, wb_acct);
1793                 if (PTR_ERR(req) == -ENOMEM)
1794                         bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
1795                 else
1796                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1797                 bio_endio(bio);
1798                 goto out_unlock;
1799         }
1800
1801         wbt_track(&req->issue_stat, wb_acct);
1802
1803         /*
1804          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1805          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1806          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1807          * often, and the elevators are able to handle it.
1808          */
1809         blk_init_request_from_bio(req, bio);
1810
1811         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1812                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1813
1814         plug = current->plug;
1815         if (plug) {
1816                 /*
1817                  * If this is the first request added after a plug, fire
1818                  * of a plug trace.
1819                  *
1820                  * @request_count may become stale because of schedule
1821                  * out, so check plug list again.
1822                  */
1823                 if (!request_count || list_empty(&plug->list))
1824                         trace_block_plug(q);
1825                 else {
1826                         struct request *last = list_entry_rq(plug->list.prev);
1827                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT ||
1828                             blk_rq_bytes(last) >= BLK_PLUG_FLUSH_SIZE) {
1829                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1830                                 trace_block_plug(q);
1831                         }
1832                 }
1833                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1834                 blk_account_io_start(req, true);
1835         } else {
1836                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1837                 add_acct_request(q, req, where);
1838                 __blk_run_queue(q);
1839 out_unlock:
1840                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1841         }
1842
1843         return BLK_QC_T_NONE;
1844 }
1845
1846 /*
1847  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1848  */
1849 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1850 {
1851         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1852
1853         /*
1854          * Zone reset does not include bi_size so bio_sectors() is always 0.
1855          * Include a test for the reset op code and perform the remap if needed.
1856          */
1857         if (bdev != bdev->bd_contains &&
1858             (bio_sectors(bio) || bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET)) {
1859                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1860
1861                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1862                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1863
1864                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1865                                       bdev->bd_dev,
1866                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1867         }
1868 }
1869
1870 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1871 {
1872         char b[BDEVNAME_SIZE];
1873
1874         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1875         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1876                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1877                         bio->bi_opf,
1878                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1879                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1880 }
1881
1882 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1883
1884 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1885
1886 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1887 {
1888         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1889 }
1890 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1891
1892 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1893 {
1894         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1895 }
1896
1897 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1898 {
1899         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1900                                                 NULL, &fail_make_request);
1901
1902         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1903 }
1904
1905 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1906
1907 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1908
1909 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1910                                         unsigned int bytes)
1911 {
1912         return false;
1913 }
1914
1915 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1916
1917 /*
1918  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1919  */
1920 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1921 {
1922         sector_t maxsector;
1923
1924         if (!nr_sectors)
1925                 return 0;
1926
1927         /* Test device or partition size, when known. */
1928         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1929         if (maxsector) {
1930                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1931
1932                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1933                         /*
1934                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1935                          * without checking the size of the device, e.g., when
1936                          * mounting a device.
1937                          */
1938                         handle_bad_sector(bio);
1939                         return 1;
1940                 }
1941         }
1942
1943         return 0;
1944 }
1945
1946 static noinline_for_stack bool
1947 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1948 {
1949         struct request_queue *q;
1950         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1951         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
1952         char b[BDEVNAME_SIZE];
1953         struct hd_struct *part;
1954
1955         might_sleep();
1956
1957         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1958                 goto end_io;
1959
1960         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1961         if (unlikely(!q)) {
1962                 printk(KERN_ERR
1963                        "generic_make_request: Trying to access "
1964                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1965                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1966                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1967                 goto end_io;
1968         }
1969
1970         /*
1971          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
1972          * if queue is not a request based queue.
1973          */
1974
1975         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_rq_based(q))
1976                 goto not_supported;
1977
1978         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1979         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1980             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1981                                 bio->bi_iter.bi_size))
1982                 goto end_io;
1983
1984         /*
1985          * If this device has partitions, remap block n
1986          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1987          */
1988         blk_partition_remap(bio);
1989
1990         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1991                 goto end_io;
1992
1993         /*
1994          * Filter flush bio's early so that make_request based
1995          * drivers without flush support don't have to worry
1996          * about them.
1997          */
1998         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
1999             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
2000                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
2001                 if (!nr_sectors) {
2002                         status = BLK_STS_OK;
2003                         goto end_io;
2004                 }
2005         }
2006
2007         switch (bio_op(bio)) {
2008         case REQ_OP_DISCARD:
2009                 if (!blk_queue_discard(q))
2010                         goto not_supported;
2011                 break;
2012         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
2013                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
2014                         goto not_supported;
2015                 break;
2016         case REQ_OP_WRITE_SAME:
2017                 if (!bdev_write_same(bio->bi_bdev))
2018                         goto not_supported;
2019                 break;
2020         case REQ_OP_ZONE_REPORT:
2021         case REQ_OP_ZONE_RESET:
2022                 if (!bdev_is_zoned(bio->bi_bdev))
2023                         goto not_supported;
2024                 break;
2025         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2026                 if (!bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
2027                         goto not_supported;
2028                 break;
2029         default:
2030                 break;
2031         }
2032
2033         /*
2034          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
2035          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
2036          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
2037          * layer knows how to live with it.
2038          */
2039         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
2040
2041         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
2042                 return false;
2043
2044         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
2045                 trace_block_bio_queue(q, bio);
2046                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
2047                  * completion as well.
2048                  */
2049                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2050         }
2051         return true;
2052
2053 not_supported:
2054         status = BLK_STS_NOTSUPP;
2055 end_io:
2056         bio->bi_status = status;
2057         bio_endio(bio);
2058         return false;
2059 }
2060
2061 /**
2062  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2063  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2064  *
2065  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2066  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2067  * to be done.
2068  *
2069  * generic_make_request() does not return any status.  The
2070  * success/failure status of the request, along with notification of
2071  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2072  * function described (one day) else where.
2073  *
2074  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2075  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2076  * set to describe the device address, and the
2077  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2078  * completion notification should be signaled.
2079  *
2080  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2081  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2082  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2083  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2084  */
2085 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2086 {
2087         /*
2088          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2089          * make_request_fn.
2090          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2091          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2092          * yet.
2093          */
2094         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2095         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2096
2097         if (!generic_make_request_checks(bio))
2098                 goto out;
2099
2100         /*
2101          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2102          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2103          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2104          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2105          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2106          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2107          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2108          * should be added at the tail
2109          */
2110         if (current->bio_list) {
2111                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2112                 goto out;
2113         }
2114
2115         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2116          * explanation.
2117          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2118          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2119          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2120          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2121          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2122          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2123          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2124          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2125          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2126          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2127          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2128          */
2129         BUG_ON(bio->bi_next);
2130         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2131         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2132         do {
2133                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2134
2135                 if (likely(blk_queue_enter(q, bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) == 0)) {
2136                         struct bio_list lower, same;
2137
2138                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2139                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2140                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2141                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2142
2143                         blk_queue_exit(q);
2144
2145                         /* sort new bios into those for a lower level
2146                          * and those for the same level
2147                          */
2148                         bio_list_init(&lower);
2149                         bio_list_init(&same);
2150                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2151                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2152                                         bio_list_add(&same, bio);
2153                                 else
2154                                         bio_list_add(&lower, bio);
2155                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2156                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2157                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2158                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2159                 } else {
2160                         if (unlikely(!blk_queue_dying(q) &&
2161                                         (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)))
2162                                 bio_wouldblock_error(bio);
2163                         else
2164                                 bio_io_error(bio);
2165                 }
2166                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2167         } while (bio);
2168         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2169
2170 out:
2171         return ret;
2172 }
2173 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2174
2175 /**
2176  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2177  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2178  *
2179  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2180  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2181  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2182  *
2183  */
2184 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2185 {
2186         /*
2187          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2188          * go through the normal accounting stuff before submission.
2189          */
2190         if (bio_has_data(bio)) {
2191                 unsigned int count;
2192
2193                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2194                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2195                 else
2196                         count = bio_sectors(bio);
2197
2198                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2199                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2200                 } else {
2201                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2202                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2203                 }
2204
2205                 if (unlikely(block_dump)) {
2206                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2207                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2208                         current->comm, task_pid_nr(current),
2209                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2210                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2211                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2212                                 count);
2213                 }
2214         }
2215
2216         return generic_make_request(bio);
2217 }
2218 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2219
2220 /**
2221  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2222  *                              for new the queue limits
2223  * @q:  the queue
2224  * @rq: the request being checked
2225  *
2226  * Description:
2227  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2228  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2229  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2230  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2231  *    the insertion using this generic function.
2232  *
2233  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2234  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2235  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2236  */
2237 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2238                                       struct request *rq)
2239 {
2240         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2241                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2242                 return -EIO;
2243         }
2244
2245         /*
2246          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2247          * may differ from that of other stacking queues.
2248          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2249          * limitation.
2250          */
2251         blk_recalc_rq_segments(rq);
2252         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2253                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2254                 return -EIO;
2255         }
2256
2257         return 0;
2258 }
2259
2260 /**
2261  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2262  * @q:  the queue to submit the request
2263  * @rq: the request being queued
2264  */
2265 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2266 {
2267         unsigned long flags;
2268         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2269
2270         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2271                 return BLK_STS_IOERR;
2272
2273         if (rq->rq_disk &&
2274             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2275                 return BLK_STS_IOERR;
2276
2277         if (q->mq_ops) {
2278                 if (blk_queue_io_stat(q))
2279                         blk_account_io_start(rq, true);
2280                 blk_mq_sched_insert_request(rq, false, true, false, false);
2281                 return BLK_STS_OK;
2282         }
2283
2284         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2285         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2286                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2287                 return BLK_STS_IOERR;
2288         }
2289
2290         /*
2291          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2292          * because it will be linked to another request_queue
2293          */
2294         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2295
2296         if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
2297                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2298
2299         add_acct_request(q, rq, where);
2300         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2301                 __blk_run_queue(q);
2302         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2303
2304         return BLK_STS_OK;
2305 }
2306 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2307
2308 /**
2309  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2310  * @rq: request to examine
2311  *
2312  * Description:
2313  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2314  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2315  *     can be failed from the beginning of the request without
2316  *     crossing into area which need to be retried further.
2317  *
2318  * Return:
2319  *     The number of bytes to fail.
2320  *
2321  * Context:
2322  *     queue_lock must be held.
2323  */
2324 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2325 {
2326         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2327         unsigned int bytes = 0;
2328         struct bio *bio;
2329
2330         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
2331                 return blk_rq_bytes(rq);
2332
2333         /*
2334          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2335          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2336          * which have all the failfast bits that the first one has -
2337          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2338          * one.
2339          */
2340         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2341                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2342                         break;
2343                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2344         }
2345
2346         /* this could lead to infinite loop */
2347         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2348         return bytes;
2349 }
2350 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2351
2352 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2353 {
2354         if (blk_do_io_stat(req)) {
2355                 const int rw = rq_data_dir(req);
2356                 struct hd_struct *part;
2357                 int cpu;
2358
2359                 cpu = part_stat_lock();
2360                 part = req->part;
2361                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2362                 part_stat_unlock();
2363         }
2364 }
2365
2366 void blk_account_io_done(struct request *req)
2367 {
2368         /*
2369          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2370          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2371          * containing request is enough.
2372          */
2373         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
2374                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2375                 const int rw = rq_data_dir(req);
2376                 struct hd_struct *part;
2377                 int cpu;
2378
2379                 cpu = part_stat_lock();
2380                 part = req->part;
2381
2382                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2383                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2384                 part_round_stats(cpu, part);
2385                 part_dec_in_flight(part, rw);
2386
2387                 hd_struct_put(part);
2388                 part_stat_unlock();
2389         }
2390 }
2391
2392 #ifdef CONFIG_PM
2393 /*
2394  * Don't process normal requests when queue is suspended
2395  * or in the process of suspending/resuming
2396  */
2397 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2398                                            struct request *rq)
2399 {
2400         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2401             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->rq_flags & RQF_PM))))
2402                 return NULL;
2403         else
2404                 return rq;
2405 }
2406 #else
2407 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2408                                                   struct request *rq)
2409 {
2410         return rq;
2411 }
2412 #endif
2413
2414 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2415 {
2416         struct hd_struct *part;
2417         int rw = rq_data_dir(rq);
2418         int cpu;
2419
2420         if (!blk_do_io_stat(rq))
2421                 return;
2422
2423         cpu = part_stat_lock();
2424
2425         if (!new_io) {
2426                 part = rq->part;
2427                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2428         } else {
2429                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2430                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2431                         /*
2432                          * The partition is already being removed,
2433                          * the request will be accounted on the disk only
2434                          *
2435                          * We take a reference on disk->part0 although that
2436                          * partition will never be deleted, so we can treat
2437                          * it as any other partition.
2438                          */
2439                         part = &rq->rq_disk->part0;
2440                         hd_struct_get(part);
2441                 }
2442                 part_round_stats(cpu, part);
2443                 part_inc_in_flight(part, rw);
2444                 rq->part = part;
2445         }
2446
2447         part_stat_unlock();
2448 }
2449
2450 /**
2451  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2452  * @q: request queue to peek at
2453  *
2454  * Description:
2455  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2456  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2457  *     processing it.
2458  *
2459  * Return:
2460  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2461  *     otherwise.
2462  *
2463  * Context:
2464  *     queue_lock must be held.
2465  */
2466 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2467 {
2468         struct request *rq;
2469         int ret;
2470
2471         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2472
2473                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2474                 if (!rq)
2475                         break;
2476
2477                 if (!(rq->rq_flags & RQF_STARTED)) {
2478                         /*
2479                          * This is the first time the device driver
2480                          * sees this request (possibly after
2481                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2482                          */
2483                         if (rq->rq_flags & RQF_SORTED)
2484                                 elv_activate_rq(q, rq);
2485
2486                         /*
2487                          * just mark as started even if we don't start
2488                          * it, a request that has been delayed should
2489                          * not be passed by new incoming requests
2490                          */
2491                         rq->rq_flags |= RQF_STARTED;
2492                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2493                 }
2494
2495                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2496                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2497                         q->boundary_rq = NULL;
2498                 }
2499
2500                 if (rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2501                         break;
2502
2503                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2504                         /*
2505                          * make sure space for the drain appears we
2506                          * know we can do this because max_hw_segments
2507                          * has been adjusted to be one fewer than the
2508                          * device can handle
2509                          */
2510                         rq->nr_phys_segments++;
2511                 }
2512
2513                 if (!q->prep_rq_fn)
2514                         break;
2515
2516                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2517                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2518                         break;
2519                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2520                         /*
2521                          * the request may have been (partially) prepped.
2522                          * we need to keep this request in the front to
2523                          * avoid resource deadlock.  RQF_STARTED will
2524                          * prevent other fs requests from passing this one.
2525                          */
2526                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2527                             !(rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)) {
2528                                 /*
2529                                  * remove the space for the drain we added
2530                                  * so that we don't add it again
2531                                  */
2532                                 --rq->nr_phys_segments;
2533                         }
2534
2535                         rq = NULL;
2536                         break;
2537                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2538                         rq->rq_flags |= RQF_QUIET;
2539                         /*
2540                          * Mark this request as started so we don't trigger
2541                          * any debug logic in the end I/O path.
2542                          */
2543                         blk_start_request(rq);
2544                         __blk_end_request_all(rq, ret == BLKPREP_INVALID ?
2545                                         BLK_STS_TARGET : BLK_STS_IOERR);
2546                 } else {
2547                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2548                         break;
2549                 }
2550         }
2551
2552         return rq;
2553 }
2554 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2555
2556 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2557 {
2558         struct request_queue *q = rq->q;
2559
2560         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2561         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2562
2563         list_del_init(&rq->queuelist);
2564
2565         /*
2566          * the time frame between a request being removed from the lists
2567          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2568          * the driver side.
2569          */
2570         if (blk_account_rq(rq)) {
2571                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2572                 set_io_start_time_ns(rq);
2573         }
2574 }
2575
2576 /**
2577  * blk_start_request - start request processing on the driver
2578  * @req: request to dequeue
2579  *
2580  * Description:
2581  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2582  *     request to the driver.
2583  *
2584  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2585  *     call blk_dequeue_request().
2586  *
2587  * Context:
2588  *     queue_lock must be held.
2589  */
2590 void blk_start_request(struct request *req)
2591 {
2592         blk_dequeue_request(req);
2593
2594         if (test_bit(QUEUE_FLAG_STATS, &req->q->queue_flags)) {
2595                 blk_stat_set_issue(&req->issue_stat, blk_rq_sectors(req));
2596                 req->rq_flags |= RQF_STATS;
2597                 wbt_issue(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2598         }
2599
2600         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2601         blk_add_timer(req);
2602 }
2603 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2604
2605 /**
2606  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2607  * @q: request queue to fetch a request from
2608  *
2609  * Description:
2610  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2611  *     return and LLD can start processing it immediately.
2612  *
2613  * Return:
2614  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2615  *     otherwise.
2616  *
2617  * Context:
2618  *     queue_lock must be held.
2619  */
2620 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2621 {
2622         struct request *rq;
2623
2624         rq = blk_peek_request(q);
2625         if (rq)
2626                 blk_start_request(rq);
2627         return rq;
2628 }
2629 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2630
2631 /**
2632  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2633  * @req:      the request being processed
2634  * @error:    block status code
2635  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2636  *
2637  * Description:
2638  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2639  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2640  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2641  *
2642  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2643  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2644  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2645  *
2646  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2647  *     %false return from this function.
2648  *
2649  * Return:
2650  *     %false - this request doesn't have any more data
2651  *     %true  - this request has more data
2652  **/
2653 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
2654                 unsigned int nr_bytes)
2655 {
2656         int total_bytes;
2657
2658         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
2659
2660         if (!req->bio)
2661                 return false;
2662
2663         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
2664                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
2665                 print_req_error(req, error);
2666
2667         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2668
2669         total_bytes = 0;
2670         while (req->bio) {
2671                 struct bio *bio = req->bio;
2672                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2673
2674                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2675                         req->bio = bio->bi_next;
2676
2677                 /* Completion has already been traced */
2678                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2679                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2680
2681                 total_bytes += bio_bytes;
2682                 nr_bytes -= bio_bytes;
2683
2684                 if (!nr_bytes)
2685                         break;
2686         }
2687
2688         /*
2689          * completely done
2690          */
2691         if (!req->bio) {
2692                 /*
2693                  * Reset counters so that the request stacking driver
2694                  * can find how many bytes remain in the request
2695                  * later.
2696                  */
2697                 req->__data_len = 0;
2698                 return false;
2699         }
2700
2701         req->__data_len -= total_bytes;
2702
2703         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2704         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
2705                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2706
2707         /* mixed attributes always follow the first bio */
2708         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
2709                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2710                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2711         }
2712
2713         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
2714                 /*
2715                  * If total number of sectors is less than the first segment
2716                  * size, something has gone terribly wrong.
2717                  */
2718                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2719                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2720                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2721                 }
2722
2723                 /* recalculate the number of segments */
2724                 blk_recalc_rq_segments(req);
2725         }
2726
2727         return true;
2728 }
2729 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2730
2731 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2732                                     unsigned int nr_bytes,
2733                                     unsigned int bidi_bytes)
2734 {
2735         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2736                 return true;
2737
2738         /* Bidi request must be completed as a whole */
2739         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2740             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2741                 return true;
2742
2743         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2744                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2745
2746         return false;
2747 }
2748
2749 /**
2750  * blk_unprep_request - unprepare a request
2751  * @req:        the request
2752  *
2753  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2754  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2755  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2756  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2757  * lock is held when calling this.
2758  */
2759 void blk_unprep_request(struct request *req)
2760 {
2761         struct request_queue *q = req->q;
2762
2763         req->rq_flags &= ~RQF_DONTPREP;
2764         if (q->unprep_rq_fn)
2765                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2766 }
2767 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2768
2769 /*
2770  * queue lock must be held
2771  */
2772 void blk_finish_request(struct request *req, blk_status_t error)
2773 {
2774         struct request_queue *q = req->q;
2775
2776         if (req->rq_flags & RQF_STATS)
2777                 blk_stat_add(req);
2778
2779         if (req->rq_flags & RQF_QUEUED)
2780                 blk_queue_end_tag(q, req);
2781
2782         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2783
2784         if (unlikely(laptop_mode) && !blk_rq_is_passthrough(req))
2785                 laptop_io_completion(req->q->backing_dev_info);
2786
2787         blk_delete_timer(req);
2788
2789         if (req->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2790                 blk_unprep_request(req);
2791
2792         blk_account_io_done(req);
2793
2794         if (req->end_io) {
2795                 wbt_done(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2796                 req->end_io(req, error);
2797         } else {
2798                 if (blk_bidi_rq(req))
2799                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2800
2801                 __blk_put_request(q, req);
2802         }
2803 }
2804 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2805
2806 /**
2807  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2808  * @rq:         the request to complete
2809  * @error:      block status code
2810  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2811  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2812  *
2813  * Description:
2814  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2815  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2816  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2817  *     just ignored.
2818  *
2819  * Return:
2820  *     %false - we are done with this request
2821  *     %true  - still buffers pending for this request
2822  **/
2823 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2824                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2825 {
2826         struct request_queue *q = rq->q;
2827         unsigned long flags;
2828
2829         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2830                 return true;
2831
2832         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2833         blk_finish_request(rq, error);
2834         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2835
2836         return false;
2837 }
2838
2839 /**
2840  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2841  * @rq:         the request to complete
2842  * @error:      block status code
2843  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2844  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2845  *
2846  * Description:
2847  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2848  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2849  *
2850  * Return:
2851  *     %false - we are done with this request
2852  *     %true  - still buffers pending for this request
2853  **/
2854 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2855                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2856 {
2857         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2858                 return true;
2859
2860         blk_finish_request(rq, error);
2861
2862         return false;
2863 }
2864
2865 /**
2866  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2867  * @rq:       the request being processed
2868  * @error:    block status code
2869  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2870  *
2871  * Description:
2872  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2873  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2874  *
2875  * Return:
2876  *     %false - we are done with this request
2877  *     %true  - still buffers pending for this request
2878  **/
2879 bool blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2880                 unsigned int nr_bytes)
2881 {
2882         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2883 }
2884 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2885
2886 /**
2887  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2888  * @rq: the request to finish
2889  * @error: block status code
2890  *
2891  * Description:
2892  *     Completely finish @rq.
2893  */
2894 void blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
2895 {
2896         bool pending;
2897         unsigned int bidi_bytes = 0;
2898
2899         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2900                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2901
2902         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2903         BUG_ON(pending);
2904 }
2905 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2906
2907 /**
2908  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2909  * @rq:       the request being processed
2910  * @error:    block status code
2911  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2912  *
2913  * Description:
2914  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2915  *
2916  * Return:
2917  *     %false - we are done with this request
2918  *     %true  - still buffers pending for this request
2919  **/
2920 bool __blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2921                 unsigned int nr_bytes)
2922 {
2923         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2924 }
2925 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2926
2927 /**
2928  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2929  * @rq: the request to finish
2930  * @error:    block status code
2931  *
2932  * Description:
2933  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2934  */
2935 void __blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
2936 {
2937         bool pending;
2938         unsigned int bidi_bytes = 0;
2939
2940         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2941                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2942
2943         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2944         BUG_ON(pending);
2945 }
2946 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2947
2948 /**
2949  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2950  * @rq: the request to finish the current chunk for
2951  * @error:    block status code
2952  *
2953  * Description:
2954  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2955  *     be called with queue lock held.
2956  *
2957  * Return:
2958  *     %false - we are done with this request
2959  *     %true  - still buffers pending for this request
2960  */
2961 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, blk_status_t error)
2962 {
2963         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2964 }
2965 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2966
2967 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2968                      struct bio *bio)
2969 {
2970         if (bio_has_data(bio))
2971                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2972
2973         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2974         rq->bio = rq->biotail = bio;
2975
2976         if (bio->bi_bdev)
2977                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2978 }
2979
2980 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2981 /**
2982  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2983  * @rq: the request to be flushed
2984  *
2985  * Description:
2986  *     Flush all pages in @rq.
2987  */
2988 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2989 {
2990         struct req_iterator iter;
2991         struct bio_vec bvec;
2992
2993         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2994                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2995 }
2996 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2997 #endif
2998
2999 /**
3000  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3001  * @q : the queue of the device being checked
3002  *
3003  * Description:
3004  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3005  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3006  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3007  *
3008  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3009  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3010  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3011  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3012  *    on burst I/O load.
3013  *
3014  * Return:
3015  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3016  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3017  */
3018 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3019 {
3020         if (q->lld_busy_fn)
3021                 return q->lld_busy_fn(q);
3022
3023         return 0;
3024 }
3025 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3026
3027 /**
3028  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3029  * @rq: the clone request to be cleaned up
3030  *
3031  * Description:
3032  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3033  */
3034 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3035 {
3036         struct bio *bio;
3037
3038         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3039                 rq->bio = bio->bi_next;
3040
3041                 bio_put(bio);
3042         }
3043 }
3044 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3045
3046 /*
3047  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3048  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3049  */
3050 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3051 {
3052         dst->cpu = src->cpu;
3053         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3054         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3055         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3056         dst->ioprio = src->ioprio;
3057         dst->extra_len = src->extra_len;
3058 }
3059
3060 /**
3061  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3062  * @rq: the request to be setup
3063  * @rq_src: original request to be cloned
3064  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3065  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3066  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3067  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3068  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3069  *
3070  * Description:
3071  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3072  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3073  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3074  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3075  *     and the cloned bios just point same pages.
3076  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3077  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3078  */
3079 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3080                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3081                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3082                       void *data)
3083 {
3084         struct bio *bio, *bio_src;
3085
3086         if (!bs)
3087                 bs = fs_bio_set;
3088
3089         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3090                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3091                 if (!bio)
3092                         goto free_and_out;
3093
3094                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3095                         goto free_and_out;
3096
3097                 if (rq->bio) {
3098                         rq->biotail->bi_next = bio;
3099                         rq->biotail = bio;
3100                 } else
3101                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3102         }
3103
3104         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3105
3106         return 0;
3107
3108 free_and_out:
3109         if (bio)
3110                 bio_put(bio);
3111         blk_rq_unprep_clone(rq);
3112
3113         return -ENOMEM;
3114 }
3115 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3116
3117 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3118 {
3119         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3122
3123 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
3124 {
3125         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
3128
3129 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3130                                 unsigned long delay)
3131 {
3132         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3133 }
3134 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
3135
3136 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3137                                   unsigned long delay)
3138 {
3139         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3140 }
3141 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3142
3143 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3144                                      unsigned long delay)
3145 {
3146         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3147 }
3148 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3149
3150 /**
3151  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3152  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3153  *
3154  * Description:
3155  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3156  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3157  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3158  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3159  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3160  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3161  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3162  *   this kind of deadlock.
3163  */
3164 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3165 {
3166         struct task_struct *tsk = current;
3167
3168         /*
3169          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3170          */
3171         if (tsk->plug)
3172                 return;
3173
3174         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3175         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3176         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3177         /*
3178          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3179          * preempt will imply a full memory barrier
3180          */
3181         tsk->plug = plug;
3182 }
3183 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3184
3185 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3186 {
3187         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3188         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3189
3190         return !(rqa->q < rqb->q ||
3191                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3192 }
3193
3194 /*
3195  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3196  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3197  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3198  * plugger did not intend it.
3199  */
3200 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3201                             bool from_schedule)
3202         __releases(q->queue_lock)
3203 {
3204         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3205
3206         if (from_schedule)
3207                 blk_run_queue_async(q);
3208         else
3209                 __blk_run_queue(q);
3210         spin_unlock(q->queue_lock);
3211 }
3212
3213 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3214 {
3215         LIST_HEAD(callbacks);
3216
3217         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3218                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3219
3220                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3221                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3222                                                           struct blk_plug_cb,
3223                                                           list);
3224                         list_del(&cb->list);
3225                         cb->callback(cb, from_schedule);
3226                 }
3227         }
3228 }
3229
3230 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3231                                       int size)
3232 {
3233         struct blk_plug *plug = current->plug;
3234         struct blk_plug_cb *cb;
3235
3236         if (!plug)
3237                 return NULL;
3238
3239         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3240                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3241                         return cb;
3242
3243         /* Not currently on the callback list */
3244         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3245         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3246         if (cb) {
3247                 cb->data = data;
3248                 cb->callback = unplug;
3249                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3250         }
3251         return cb;
3252 }
3253 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3254
3255 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3256 {
3257         struct request_queue *q;
3258         unsigned long flags;
3259         struct request *rq;
3260         LIST_HEAD(list);
3261         unsigned int depth;
3262
3263         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3264
3265         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3266                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3267
3268         if (list_empty(&plug->list))
3269                 return;
3270
3271         list_splice_init(&plug->list, &list);
3272
3273         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3274
3275         q = NULL;
3276         depth = 0;
3277
3278         /*
3279          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3280          * queue lock we have to take.
3281          */
3282         local_irq_save(flags);
3283         while (!list_empty(&list)) {
3284                 rq = list_entry_rq(list.next);
3285                 list_del_init(&rq->queuelist);
3286                 BUG_ON(!rq->q);
3287                 if (rq->q != q) {
3288                         /*
3289                          * This drops the queue lock
3290                          */
3291                         if (q)
3292                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3293                         q = rq->q;
3294                         depth = 0;
3295                         spin_lock(q->queue_lock);
3296                 }
3297
3298                 /*
3299                  * Short-circuit if @q is dead
3300                  */
3301                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3302                         __blk_end_request_all(rq, BLK_STS_IOERR);
3303                         continue;
3304                 }
3305
3306                 /*
3307                  * rq is already accounted, so use raw insert
3308                  */
3309                 if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
3310                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3311                 else
3312                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3313
3314                 depth++;
3315         }
3316
3317         /*
3318          * This drops the queue lock
3319          */
3320         if (q)
3321                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3322
3323         local_irq_restore(flags);
3324 }
3325
3326 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3327 {
3328         if (plug != current->plug)
3329                 return;
3330         blk_flush_plug_list(plug, false);
3331
3332         current->plug = NULL;
3333 }
3334 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3335
3336 #ifdef CONFIG_PM
3337 /**
3338  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3339  * @q: the queue of the device
3340  * @dev: the device the queue belongs to
3341  *
3342  * Description:
3343  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3344  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3345  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3346  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3347  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3348  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3349  *
3350  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3351  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3352  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3353  *    not need to touch other autosuspend settings.
3354  *
3355  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3356  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3357  */
3358 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3359 {
3360         q->dev = dev;
3361         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3362         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3363         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3364 }
3365 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3366
3367 /**
3368  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3369  * @q: the queue of the device
3370  *
3371  * Description:
3372  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3373  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3374  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3375  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3376  *    proceed to suspend the device.
3377  *
3378  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3379  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3380  *
3381  *    This function should be called near the start of the device's
3382  *    runtime_suspend callback.
3383  *
3384  * Return:
3385  *    0         - OK to runtime suspend the device
3386  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3387  */
3388 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3389 {
3390         int ret = 0;
3391
3392         if (!q->dev)
3393                 return ret;
3394
3395         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3396         if (q->nr_pending) {
3397                 ret = -EBUSY;
3398                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3399         } else {
3400                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3401         }
3402         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3403         return ret;
3404 }
3405 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3406
3407 /**
3408  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3409  * @q: the queue of the device
3410  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3411  *
3412  * Description:
3413  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3414  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3415  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3416  *
3417  *    This function should be called near the end of the device's
3418  *    runtime_suspend callback.
3419  */
3420 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3421 {
3422         if (!q->dev)
3423                 return;
3424
3425         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3426         if (!err) {
3427                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3428         } else {
3429                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3430                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3431         }
3432         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3433 }
3434 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3435
3436 /**
3437  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3438  * @q: the queue of the device
3439  *
3440  * Description:
3441  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3442  *    runtime resume of the device.
3443  *
3444  *    This function should be called near the start of the device's
3445  *    runtime_resume callback.
3446  */
3447 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3448 {
3449         if (!q->dev)
3450                 return;
3451
3452         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3453         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3454         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3455 }
3456 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3457
3458 /**
3459  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3460  * @q: the queue of the device
3461  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3462  *
3463  * Description:
3464  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3465  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3466  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3467  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3468  *
3469  *    This function should be called near the end of the device's
3470  *    runtime_resume callback.
3471  */
3472 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3473 {
3474         if (!q->dev)
3475                 return;
3476
3477         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3478         if (!err) {
3479                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3480                 __blk_run_queue(q);
3481                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3482                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3483         } else {
3484                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3485         }
3486         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3487 }
3488 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3489
3490 /**
3491  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3492  * @q: the queue of the device
3493  *
3494  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3495  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3496  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3497  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3498  * queue.
3499  *
3500  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3501  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3502  * should be called before first request is added to the queue.
3503  */
3504 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3505 {
3506         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3507         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3508         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3509         pm_request_autosuspend(q->dev);
3510         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3511 }
3512 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3513 #endif
3514
3515 int __init blk_dev_init(void)
3516 {
3517         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
3518         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3519                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3520         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3521                         FIELD_SIZEOF(struct bio, bi_opf));
3522
3523         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3524         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3525                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3526         if (!kblockd_workqueue)
3527                 panic("Failed to create kblockd\n");
3528
3529         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3530                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3531
3532         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3533                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3534
3535 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
3536         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
3537 #endif
3538
3539         return 0;
3540 }