block/blk-merge.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Functions related to segment and merge handling
   4  */
   5 #include <linux/kernel.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/bio.h>
   8 #include <linux/blkdev.h>
   9 #include <linux/scatterlist.h>
  10
  11 #include <trace/events/block.h>
  12
  13 #include "blk.h"
  14
  15 static inline bool bio_will_gap(struct request_queue *q,
  16                 struct request *prev_rq, struct bio *prev, struct bio *next)
  17 {
  18         struct bio_vec pb, nb;
  19
  20         if (!bio_has_data(prev) || !queue_virt_boundary(q))
  21                 return false;
  22
  23         /*
  24          * Don't merge if the 1st bio starts with non-zero offset, otherwise it
  25          * is quite difficult to respect the sg gap limit.  We work hard to
  26          * merge a huge number of small single bios in case of mkfs.
  27          */
  28         if (prev_rq)
  29                 bio_get_first_bvec(prev_rq->bio, &pb);
  30         else
  31                 bio_get_first_bvec(prev, &pb);
  32         if (pb.bv_offset & queue_virt_boundary(q))
  33                 return true;
  34
  35         /*
  36          * We don't need to worry about the situation that the merged segment
  37          * ends in unaligned virt boundary:
  38          *
  39          * - if 'pb' ends aligned, the merged segment ends aligned
  40          * - if 'pb' ends unaligned, the next bio must include
  41          *   one single bvec of 'nb', otherwise the 'nb' can't
  42          *   merge with 'pb'
  43          */
  44         bio_get_last_bvec(prev, &pb);
  45         bio_get_first_bvec(next, &nb);
  46         if (biovec_phys_mergeable(q, &pb, &nb))
  47                 return false;
  48         return __bvec_gap_to_prev(q, &pb, nb.bv_offset);
  49 }
  50
  51 static inline bool req_gap_back_merge(struct request *req, struct bio *bio)
  52 {
  53         return bio_will_gap(req->q, req, req->biotail, bio);
  54 }
  55
  56 static inline bool req_gap_front_merge(struct request *req, struct bio *bio)
  57 {
  58         return bio_will_gap(req->q, NULL, bio, req->bio);
  59 }
  60
  61 static struct bio *blk_bio_discard_split(struct request_queue *q,
  62                                          struct bio *bio,
  63                                          struct bio_set *bs,
  64                                          unsigned *nsegs)
  65 {
  66         unsigned int max_discard_sectors, granularity;
  67         int alignment;
  68         sector_t tmp;
  69         unsigned split_sectors;
  70
  71         *nsegs = 1;
  72
  73         /* Zero-sector (unknown) and one-sector granularities are the same.  */
  74         granularity = max(q->limits.discard_granularity >> 9, 1U);
  75
  76         max_discard_sectors = min(q->limits.max_discard_sectors,
  77                         bio_allowed_max_sectors(q));
  78         max_discard_sectors -= max_discard_sectors % granularity;
  79
  80         if (unlikely(!max_discard_sectors)) {
  81                 /* XXX: warn */
  82                 return NULL;
  83         }
  84
  85         if (bio_sectors(bio) <= max_discard_sectors)
  86                 return NULL;
  87
  88         split_sectors = max_discard_sectors;
  89
  90         /*
  91          * If the next starting sector would be misaligned, stop the discard at
  92          * the previous aligned sector.
  93          */
  94         alignment = (q->limits.discard_alignment >> 9) % granularity;
  95
  96         tmp = bio->bi_iter.bi_sector + split_sectors - alignment;
  97         tmp = sector_div(tmp, granularity);
  98
  99         if (split_sectors > tmp)
 100                 split_sectors -= tmp;
 101
 102         return bio_split(bio, split_sectors, GFP_NOIO, bs);
 103 }
 104
 105 static struct bio *blk_bio_write_zeroes_split(struct request_queue *q,
 106                 struct bio *bio, struct bio_set *bs, unsigned *nsegs)
 107 {
 108         *nsegs = 0;
 109
 110         if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
 111                 return NULL;
 112
 113         if (bio_sectors(bio) <= q->limits.max_write_zeroes_sectors)
 114                 return NULL;
 115
 116         return bio_split(bio, q->limits.max_write_zeroes_sectors, GFP_NOIO, bs);
 117 }
 118
 119 static struct bio *blk_bio_write_same_split(struct request_queue *q,
 120                                             struct bio *bio,
 121                                             struct bio_set *bs,
 122                                             unsigned *nsegs)
 123 {
 124         *nsegs = 1;
 125
 126         if (!q->limits.max_write_same_sectors)
 127                 return NULL;
 128
 129         if (bio_sectors(bio) <= q->limits.max_write_same_sectors)
 130                 return NULL;
 131
 132         return bio_split(bio, q->limits.max_write_same_sectors, GFP_NOIO, bs);
 133 }
 134
 135 static inline unsigned get_max_io_size(struct request_queue *q,
 136                                        struct bio *bio)
 137 {
 138         unsigned sectors = blk_max_size_offset(q, bio->bi_iter.bi_sector);
 139         unsigned mask = queue_logical_block_size(q) - 1;
 140
 141         /* aligned to logical block size */
 142         sectors &= ~(mask >> 9);
 143
 144         return sectors;
 145 }
 146
 147 static unsigned get_max_segment_size(const struct request_queue *q,
 148                                      unsigned offset)
 149 {
 150         unsigned long mask = queue_segment_boundary(q);
 151
 152         /* default segment boundary mask means no boundary limit */
 153         if (mask == BLK_SEG_BOUNDARY_MASK)
 154                 return queue_max_segment_size(q);
 155
 156         return min_t(unsigned long, mask - (mask & offset) + 1,
 157                      queue_max_segment_size(q));
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Split the bvec @bv into segments, and update all kinds of
 162  * variables.
 163  */
 164 static bool bvec_split_segs(const struct request_queue *q,
 165                             const struct bio_vec *bv, unsigned *nsegs,
 166                             unsigned *sectors, unsigned max_segs)
 167 {
 168         unsigned len = bv->bv_len;
 169         unsigned total_len = 0;
 170         unsigned seg_size = 0;
 171
 172         /*
 173          * Multi-page bvec may be too big to hold in one segment, so the
 174          * current bvec has to be splitted as multiple segments.
 175          */
 176         while (len && *nsegs < max_segs) {
 177                 seg_size = get_max_segment_size(q, bv->bv_offset + total_len);
 178                 seg_size = min(seg_size, len);
 179
 180                 (*nsegs)++;
 181                 total_len += seg_size;
 182                 len -= seg_size;
 183
 184                 if ((bv->bv_offset + total_len) & queue_virt_boundary(q))
 185                         break;
 186         }
 187
 188         *sectors += total_len >> 9;
 189
 190         /* split in the middle of the bvec if len != 0 */
 191         return !!len;
 192 }
 193
 194 /**
 195  * blk_bio_segment_split - split a bio in two bios
 196  * @q:    [in] request queue pointer
 197  * @bio:  [in] bio to be split
 198  * @bs:   [in] bio set to allocate the clone from
 199  * @segs: [out] number of segments in the bio with the first half of the sectors
 200  *
 201  * Clone @bio, update the bi_iter of the clone to represent the first sectors
 202  * of @bio and update @bio->bi_iter to represent the remaining sectors. The
 203  * following is guaranteed for the cloned bio:
 204  * - That it has at most get_max_io_size(@q, @bio) sectors.
 205  * - That it has at most queue_max_segments(@q) segments.
 206  *
 207  * Except for discard requests the cloned bio will point at the bi_io_vec of
 208  * the original bio. It is the responsibility of the caller to ensure that the
 209  * original bio is not freed before the cloned bio. The caller is also
 210  * responsible for ensuring that @bs is only destroyed after processing of the
 211  * split bio has finished.
 212  */
 213 static struct bio *blk_bio_segment_split(struct request_queue *q,
 214                                          struct bio *bio,
 215                                          struct bio_set *bs,
 216                                          unsigned *segs)
 217 {
 218         struct bio_vec bv, bvprv, *bvprvp = NULL;
 219         struct bvec_iter iter;
 220         unsigned nsegs = 0, sectors = 0;
 221         const unsigned max_sectors = get_max_io_size(q, bio);
 222         const unsigned max_segs = queue_max_segments(q);
 223
 224         bio_for_each_bvec(bv, bio, iter) {
 225                 /*
 226                  * If the queue doesn't support SG gaps and adding this
 227                  * offset would create a gap, disallow it.
 228                  */
 229                 if (bvprvp && bvec_gap_to_prev(q, bvprvp, bv.bv_offset))
 230                         goto split;
 231
 232                 if (sectors + (bv.bv_len >> 9) > max_sectors) {
 233                         /*
 234                          * Consider this a new segment if we're splitting in
 235                          * the middle of this vector.
 236                          */
 237                         if (nsegs < max_segs &&
 238                             sectors < max_sectors) {
 239                                 /* split in the middle of bvec */
 240                                 bv.bv_len = (max_sectors - sectors) << 9;
 241                                 bvec_split_segs(q, &bv, &nsegs,
 242                                                 &sectors, max_segs);
 243                         }
 244                         goto split;
 245                 }
 246
 247                 if (nsegs == max_segs)
 248                         goto split;
 249
 250                 bvprv = bv;
 251                 bvprvp = &bvprv;
 252
 253                 if (bv.bv_offset + bv.bv_len <= PAGE_SIZE) {
 254                         nsegs++;
 255                         sectors += bv.bv_len >> 9;
 256                 } else if (bvec_split_segs(q, &bv, &nsegs, &sectors,
 257                                 max_segs)) {
 258                         goto split;
 259                 }
 260         }
 261
 262         *segs = nsegs;
 263         return NULL;
 264 split:
 265         *segs = nsegs;
 266         return bio_split(bio, sectors, GFP_NOIO, bs);
 267 }
 268
 269 /**
 270  * __blk_queue_split - split a bio and submit the second half
 271  * @q:       [in] request queue pointer
 272  * @bio:     [in, out] bio to be split
 273  * @nr_segs: [out] number of segments in the first bio
 274  *
 275  * Split a bio into two bios, chain the two bios, submit the second half and
 276  * store a pointer to the first half in *@bio. If the second bio is still too
 277  * big it will be split by a recursive call to this function. Since this
 278  * function may allocate a new bio from @q->bio_split, it is the responsibility
 279  * of the caller to ensure that @q is only released after processing of the
 280  * split bio has finished.
 281  */
 282 void __blk_queue_split(struct request_queue *q, struct bio **bio,
 283                 unsigned int *nr_segs)
 284 {
 285         struct bio *split;
 286
 287         switch (bio_op(*bio)) {
 288         case REQ_OP_DISCARD:
 289         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
 290                 split = blk_bio_discard_split(q, *bio, &q->bio_split, nr_segs);
 291                 break;
 292         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
 293                 split = blk_bio_write_zeroes_split(q, *bio, &q->bio_split,
 294                                 nr_segs);
 295                 break;
 296         case REQ_OP_WRITE_SAME:
 297                 split = blk_bio_write_same_split(q, *bio, &q->bio_split,
 298                                 nr_segs);
 299                 break;
 300         default:
 301                 split = blk_bio_segment_split(q, *bio, &q->bio_split, nr_segs);
 302                 break;
 303         }
 304
 305         if (split) {
 306                 /* there isn't chance to merge the splitted bio */
 307                 split->bi_opf |= REQ_NOMERGE;
 308
 309                 /*
 310                  * Since we're recursing into make_request here, ensure
 311                  * that we mark this bio as already having entered the queue.
 312                  * If not, and the queue is going away, we can get stuck
 313                  * forever on waiting for the queue reference to drop. But
 314                  * that will never happen, as we're already holding a
 315                  * reference to it.
 316                  */
 317                 bio_set_flag(*bio, BIO_QUEUE_ENTERED);
 318
 319                 bio_chain(split, *bio);
 320                 trace_block_split(q, split, (*bio)->bi_iter.bi_sector);
 321                 generic_make_request(*bio);
 322                 *bio = split;
 323         }
 324 }
 325
 326 /**
 327  * blk_queue_split - split a bio and submit the second half
 328  * @q:   [in] request queue pointer
 329  * @bio: [in, out] bio to be split
 330  *
 331  * Split a bio into two bios, chains the two bios, submit the second half and
 332  * store a pointer to the first half in *@bio. Since this function may allocate
 333  * a new bio from @q->bio_split, it is the responsibility of the caller to
 334  * ensure that @q is only released after processing of the split bio has
 335  * finished.
 336  */
 337 void blk_queue_split(struct request_queue *q, struct bio **bio)
 338 {
 339         unsigned int nr_segs;
 340
 341         __blk_queue_split(q, bio, &nr_segs);
 342 }
 343 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_split);
 344
 345 unsigned int blk_recalc_rq_segments(struct request *rq)
 346 {
 347         unsigned int nr_phys_segs = 0;
 348         unsigned int nr_sectors = 0;
 349         struct req_iterator iter;
 350         struct bio_vec bv;
 351
 352         if (!rq->bio)
 353                 return 0;
 354
 355         switch (bio_op(rq->bio)) {
 356         case REQ_OP_DISCARD:
 357         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
 358         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
 359                 return 0;
 360         case REQ_OP_WRITE_SAME:
 361                 return 1;
 362         }
 363
 364         rq_for_each_bvec(bv, rq, iter)
 365                 bvec_split_segs(rq->q, &bv, &nr_phys_segs, &nr_sectors,
 366                                 UINT_MAX);
 367         return nr_phys_segs;
 368 }
 369
 370 static inline struct scatterlist *blk_next_sg(struct scatterlist **sg,
 371                 struct scatterlist *sglist)
 372 {
 373         if (!*sg)
 374                 return sglist;
 375
 376         /*
 377          * If the driver previously mapped a shorter list, we could see a
 378          * termination bit prematurely unless it fully inits the sg table
 379          * on each mapping. We KNOW that there must be more entries here
 380          * or the driver would be buggy, so force clear the termination bit
 381          * to avoid doing a full sg_init_table() in drivers for each command.
 382          */
 383         sg_unmark_end(*sg);
 384         return sg_next(*sg);
 385 }
 386
 387 static unsigned blk_bvec_map_sg(struct request_queue *q,
 388                 struct bio_vec *bvec, struct scatterlist *sglist,
 389                 struct scatterlist **sg)
 390 {
 391         unsigned nbytes = bvec->bv_len;
 392         unsigned nsegs = 0, total = 0;
 393
 394         while (nbytes > 0) {
 395                 unsigned offset = bvec->bv_offset + total;
 396                 unsigned len = min(get_max_segment_size(q, offset), nbytes);
 397                 struct page *page = bvec->bv_page;
 398
 399                 /*
 400                  * Unfortunately a fair number of drivers barf on scatterlists
 401                  * that have an offset larger than PAGE_SIZE, despite other
 402                  * subsystems dealing with that invariant just fine.  For now
 403                  * stick to the legacy format where we never present those from
 404                  * the block layer, but the code below should be removed once
 405                  * these offenders (mostly MMC/SD drivers) are fixed.
 406                  */
 407                 page += (offset >> PAGE_SHIFT);
 408                 offset &= ~PAGE_MASK;
 409
 410                 *sg = blk_next_sg(sg, sglist);
 411                 sg_set_page(*sg, page, len, offset);
 412
 413                 total += len;
 414                 nbytes -= len;
 415                 nsegs++;
 416         }
 417
 418         return nsegs;
 419 }
 420
 421 static inline int __blk_bvec_map_sg(struct bio_vec bv,
 422                 struct scatterlist *sglist, struct scatterlist **sg)
 423 {
 424         *sg = blk_next_sg(sg, sglist);
 425         sg_set_page(*sg, bv.bv_page, bv.bv_len, bv.bv_offset);
 426         return 1;
 427 }
 428
 429 /* only try to merge bvecs into one sg if they are from two bios */
 430 static inline bool
 431 __blk_segment_map_sg_merge(struct request_queue *q, struct bio_vec *bvec,
 432                            struct bio_vec *bvprv, struct scatterlist **sg)
 433 {
 434
 435         int nbytes = bvec->bv_len;
 436
 437         if (!*sg)
 438                 return false;
 439
 440         if ((*sg)->length + nbytes > queue_max_segment_size(q))
 441                 return false;
 442
 443         if (!biovec_phys_mergeable(q, bvprv, bvec))
 444                 return false;
 445
 446         (*sg)->length += nbytes;
 447
 448         return true;
 449 }
 450
 451 static int __blk_bios_map_sg(struct request_queue *q, struct bio *bio,
 452                              struct scatterlist *sglist,
 453                              struct scatterlist **sg)
 454 {
 455         struct bio_vec uninitialized_var(bvec), bvprv = { NULL };
 456         struct bvec_iter iter;
 457         int nsegs = 0;
 458         bool new_bio = false;
 459
 460         for_each_bio(bio) {
 461                 bio_for_each_bvec(bvec, bio, iter) {
 462                         /*
 463                          * Only try to merge bvecs from two bios given we
 464                          * have done bio internal merge when adding pages
 465                          * to bio
 466                          */
 467                         if (new_bio &&
 468                             __blk_segment_map_sg_merge(q, &bvec, &bvprv, sg))
 469                                 goto next_bvec;
 470
 471                         if (bvec.bv_offset + bvec.bv_len <= PAGE_SIZE)
 472                                 nsegs += __blk_bvec_map_sg(bvec, sglist, sg);
 473                         else
 474                                 nsegs += blk_bvec_map_sg(q, &bvec, sglist, sg);
 475  next_bvec:
 476                         new_bio = false;
 477                 }
 478                 if (likely(bio->bi_iter.bi_size)) {
 479                         bvprv = bvec;
 480                         new_bio = true;
 481                 }
 482         }
 483
 484         return nsegs;
 485 }
 486
 487 /*
 488  * map a request to scatterlist, return number of sg entries setup. Caller
 489  * must make sure sg can hold rq->nr_phys_segments entries
 490  */
 491 int blk_rq_map_sg(struct request_queue *q, struct request *rq,
 492                   struct scatterlist *sglist)
 493 {
 494         struct scatterlist *sg = NULL;
 495         int nsegs = 0;
 496
 497         if (rq->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)
 498                 nsegs = __blk_bvec_map_sg(rq->special_vec, sglist, &sg);
 499         else if (rq->bio && bio_op(rq->bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
 500                 nsegs = __blk_bvec_map_sg(bio_iovec(rq->bio), sglist, &sg);
 501         else if (rq->bio)
 502                 nsegs = __blk_bios_map_sg(q, rq->bio, sglist, &sg);
 503
 504         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_COPY_USER) &&
 505             (blk_rq_bytes(rq) & q->dma_pad_mask)) {
 506                 unsigned int pad_len =
 507                         (q->dma_pad_mask & ~blk_rq_bytes(rq)) + 1;
 508
 509                 sg->length += pad_len;
 510                 rq->extra_len += pad_len;
 511         }
 512
 513         if (q->dma_drain_size && q->dma_drain_needed(rq)) {
 514                 if (op_is_write(req_op(rq)))
 515                         memset(q->dma_drain_buffer, 0, q->dma_drain_size);
 516
 517                 sg_unmark_end(sg);
 518                 sg = sg_next(sg);
 519                 sg_set_page(sg, virt_to_page(q->dma_drain_buffer),
 520                             q->dma_drain_size,
 521                             ((unsigned long)q->dma_drain_buffer) &
 522                             (PAGE_SIZE - 1));
 523                 nsegs++;
 524                 rq->extra_len += q->dma_drain_size;
 525         }
 526
 527         if (sg)
 528                 sg_mark_end(sg);
 529
 530         /*
 531          * Something must have been wrong if the figured number of
 532          * segment is bigger than number of req's physical segments
 533          */
 534         WARN_ON(nsegs > blk_rq_nr_phys_segments(rq));
 535
 536         return nsegs;
 537 }
 538 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_map_sg);
 539
 540 static inline int ll_new_hw_segment(struct request *req, struct bio *bio,
 541                 unsigned int nr_phys_segs)
 542 {
 543         if (req->nr_phys_segments + nr_phys_segs > queue_max_segments(req->q))
 544                 goto no_merge;
 545
 546         if (blk_integrity_merge_bio(req->q, req, bio) == false)
 547                 goto no_merge;
 548
 549         /*
 550          * This will form the start of a new hw segment.  Bump both
 551          * counters.
 552          */
 553         req->nr_phys_segments += nr_phys_segs;
 554         return 1;
 555
 556 no_merge:
 557         req_set_nomerge(req->q, req);
 558         return 0;
 559 }
 560
 561 int ll_back_merge_fn(struct request *req, struct bio *bio, unsigned int nr_segs)
 562 {
 563         if (req_gap_back_merge(req, bio))
 564                 return 0;
 565         if (blk_integrity_rq(req) &&
 566             integrity_req_gap_back_merge(req, bio))
 567                 return 0;
 568         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
 569             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req))) {
 570                 req_set_nomerge(req->q, req);
 571                 return 0;
 572         }
 573
 574         return ll_new_hw_segment(req, bio, nr_segs);
 575 }
 576
 577 int ll_front_merge_fn(struct request *req, struct bio *bio, unsigned int nr_segs)
 578 {
 579         if (req_gap_front_merge(req, bio))
 580                 return 0;
 581         if (blk_integrity_rq(req) &&
 582             integrity_req_gap_front_merge(req, bio))
 583                 return 0;
 584         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
 585             blk_rq_get_max_sectors(req, bio->bi_iter.bi_sector)) {
 586                 req_set_nomerge(req->q, req);
 587                 return 0;
 588         }
 589
 590         return ll_new_hw_segment(req, bio, nr_segs);
 591 }
 592
 593 static bool req_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
 594                 struct request *next)
 595 {
 596         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
 597
 598         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
 599                 goto no_merge;
 600         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(next->bio) >
 601             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
 602                 goto no_merge;
 603
 604         req->nr_phys_segments = segments + blk_rq_nr_discard_segments(next);
 605         return true;
 606 no_merge:
 607         req_set_nomerge(q, req);
 608         return false;
 609 }
 610
 611 static int ll_merge_requests_fn(struct request_queue *q, struct request *req,
 612                                 struct request *next)
 613 {
 614         int total_phys_segments;
 615
 616         if (req_gap_back_merge(req, next->bio))
 617                 return 0;
 618
 619         /*
 620          * Will it become too large?
 621          */
 622         if ((blk_rq_sectors(req) + blk_rq_sectors(next)) >
 623             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
 624                 return 0;
 625
 626         total_phys_segments = req->nr_phys_segments + next->nr_phys_segments;
 627         if (total_phys_segments > queue_max_segments(q))
 628                 return 0;
 629
 630         if (blk_integrity_merge_rq(q, req, next) == false)
 631                 return 0;
 632
 633         /* Merge is OK... */
 634         req->nr_phys_segments = total_phys_segments;
 635         return 1;
 636 }
 637
 638 /**
 639  * blk_rq_set_mixed_merge - mark a request as mixed merge
 640  * @rq: request to mark as mixed merge
 641  *
 642  * Description:
 643  *     @rq is about to be mixed merged.  Make sure the attributes
 644  *     which can be mixed are set in each bio and mark @rq as mixed
 645  *     merged.
 646  */
 647 void blk_rq_set_mixed_merge(struct request *rq)
 648 {
 649         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
 650         struct bio *bio;
 651
 652         if (rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE)
 653                 return;
 654
 655         /*
 656          * @rq will no longer represent mixable attributes for all the
 657          * contained bios.  It will just track those of the first one.
 658          * Distributes the attributs to each bio.
 659          */
 660         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
 661                 WARN_ON_ONCE((bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK) &&
 662                              (bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK) != ff);
 663                 bio->bi_opf |= ff;
 664         }
 665         rq->rq_flags |= RQF_MIXED_MERGE;
 666 }
 667
 668 static void blk_account_io_merge(struct request *req)
 669 {
 670         if (blk_do_io_stat(req)) {
 671                 struct hd_struct *part;
 672
 673                 part_stat_lock();
 674                 part = req->part;
 675
 676                 part_dec_in_flight(req->q, part, rq_data_dir(req));
 677
 678                 hd_struct_put(part);
 679                 part_stat_unlock();
 680         }
 681 }
 682 /*
 683  * Two cases of handling DISCARD merge:
 684  * If max_discard_segments > 1, the driver takes every bio
 685  * as a range and send them to controller together. The ranges
 686  * needn't to be contiguous.
 687  * Otherwise, the bios/requests will be handled as same as
 688  * others which should be contiguous.
 689  */
 690 static inline bool blk_discard_mergable(struct request *req)
 691 {
 692         if (req_op(req) == REQ_OP_DISCARD &&
 693             queue_max_discard_segments(req->q) > 1)
 694                 return true;
 695         return false;
 696 }
 697
 698 static enum elv_merge blk_try_req_merge(struct request *req,
 699                                         struct request *next)
 700 {
 701         if (blk_discard_mergable(req))
 702                 return ELEVATOR_DISCARD_MERGE;
 703         else if (blk_rq_pos(req) + blk_rq_sectors(req) == blk_rq_pos(next))
 704                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
 705
 706         return ELEVATOR_NO_MERGE;
 707 }
 708
 709 /*
 710  * For non-mq, this has to be called with the request spinlock acquired.
 711  * For mq with scheduling, the appropriate queue wide lock should be held.
 712  */
 713 static struct request *attempt_merge(struct request_queue *q,
 714                                      struct request *req, struct request *next)
 715 {
 716         if (!rq_mergeable(req) || !rq_mergeable(next))
 717                 return NULL;
 718
 719         if (req_op(req) != req_op(next))
 720                 return NULL;
 721
 722         if (rq_data_dir(req) != rq_data_dir(next)
 723             || req->rq_disk != next->rq_disk)
 724                 return NULL;
 725
 726         if (req_op(req) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
 727             !blk_write_same_mergeable(req->bio, next->bio))
 728                 return NULL;
 729
 730         /*
 731          * Don't allow merge of different write hints, or for a hint with
 732          * non-hint IO.
 733          */
 734         if (req->write_hint != next->write_hint)
 735                 return NULL;
 736
 737         if (req->ioprio != next->ioprio)
 738                 return NULL;
 739
 740         /*
 741          * If we are allowed to merge, then append bio list
 742          * from next to rq and release next. merge_requests_fn
 743          * will have updated segment counts, update sector
 744          * counts here. Handle DISCARDs separately, as they
 745          * have separate settings.
 746          */
 747
 748         switch (blk_try_req_merge(req, next)) {
 749         case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
 750                 if (!req_attempt_discard_merge(q, req, next))
 751                         return NULL;
 752                 break;
 753         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
 754                 if (!ll_merge_requests_fn(q, req, next))
 755                         return NULL;
 756                 break;
 757         default:
 758                 return NULL;
 759         }
 760
 761         /*
 762          * If failfast settings disagree or any of the two is already
 763          * a mixed merge, mark both as mixed before proceeding.  This
 764          * makes sure that all involved bios have mixable attributes
 765          * set properly.
 766          */
 767         if (((req->rq_flags | next->rq_flags) & RQF_MIXED_MERGE) ||
 768             (req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) !=
 769             (next->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK)) {
 770                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
 771                 blk_rq_set_mixed_merge(next);
 772         }
 773
 774         /*
 775          * At this point we have either done a back merge or front merge. We
 776          * need the smaller start_time_ns of the merged requests to be the
 777          * current request for accounting purposes.
 778          */
 779         if (next->start_time_ns < req->start_time_ns)
 780                 req->start_time_ns = next->start_time_ns;
 781
 782         req->biotail->bi_next = next->bio;
 783         req->biotail = next->biotail;
 784
 785         req->__data_len += blk_rq_bytes(next);
 786
 787         if (!blk_discard_mergable(req))
 788                 elv_merge_requests(q, req, next);
 789
 790         /*
 791          * 'next' is going away, so update stats accordingly
 792          */
 793         blk_account_io_merge(next);
 794
 795         /*
 796          * ownership of bio passed from next to req, return 'next' for
 797          * the caller to free
 798          */
 799         next->bio = NULL;
 800         return next;
 801 }
 802
 803 struct request *attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *rq)
 804 {
 805         struct request *next = elv_latter_request(q, rq);
 806
 807         if (next)
 808                 return attempt_merge(q, rq, next);
 809
 810         return NULL;
 811 }
 812
 813 struct request *attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *rq)
 814 {
 815         struct request *prev = elv_former_request(q, rq);
 816
 817         if (prev)
 818                 return attempt_merge(q, prev, rq);
 819
 820         return NULL;
 821 }
 822
 823 int blk_attempt_req_merge(struct request_queue *q, struct request *rq,
 824                           struct request *next)
 825 {
 826         struct request *free;
 827
 828         free = attempt_merge(q, rq, next);
 829         if (free) {
 830                 blk_put_request(free);
 831                 return 1;
 832         }
 833
 834         return 0;
 835 }
 836
 837 bool blk_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
 838 {
 839         if (!rq_mergeable(rq) || !bio_mergeable(bio))
 840                 return false;
 841
 842         if (req_op(rq) != bio_op(bio))
 843                 return false;
 844
 845         /* different data direction or already started, don't merge */
 846         if (bio_data_dir(bio) != rq_data_dir(rq))
 847                 return false;
 848
 849         /* must be same device */
 850         if (rq->rq_disk != bio->bi_disk)
 851                 return false;
 852
 853         /* only merge integrity protected bio into ditto rq */
 854         if (blk_integrity_merge_bio(rq->q, rq, bio) == false)
 855                 return false;
 856
 857         /* must be using the same buffer */
 858         if (req_op(rq) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
 859             !blk_write_same_mergeable(rq->bio, bio))
 860                 return false;
 861
 862         /*
 863          * Don't allow merge of different write hints, or for a hint with
 864          * non-hint IO.
 865          */
 866         if (rq->write_hint != bio->bi_write_hint)
 867                 return false;
 868
 869         if (rq->ioprio != bio_prio(bio))
 870                 return false;
 871
 872         return true;
 873 }
 874
 875 enum elv_merge blk_try_merge(struct request *rq, struct bio *bio)
 876 {
 877         if (blk_discard_mergable(rq))
 878                 return ELEVATOR_DISCARD_MERGE;
 879         else if (blk_rq_pos(rq) + blk_rq_sectors(rq) == bio->bi_iter.bi_sector)
 880                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
 881         else if (blk_rq_pos(rq) - bio_sectors(bio) == bio->bi_iter.bi_sector)
 882                 return ELEVATOR_FRONT_MERGE;
 883         return ELEVATOR_NO_MERGE;
 884 }