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