]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - block/blk-core.c
7b66f76f9cff6123732c2c4ab6130b2d094c6a60
[karo-tx-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 void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
133                           unsigned int nbytes, int error)
134 {
135         if (error)
136                 bio->bi_error = error;
137
138         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
139                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
140
141         bio_advance(bio, nbytes);
142
143         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
144         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
145                 bio_endio(bio);
146 }
147
148 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
149 {
150         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
151                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
152                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
153
154         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
155                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
156                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
157         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
158                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
159 }
160 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
161
162 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
163 {
164         struct request_queue *q;
165
166         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
167         spin_lock_irq(q->queue_lock);
168         __blk_run_queue(q);
169         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
170 }
171
172 /**
173  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
174  * @q:          The &struct request_queue in question
175  * @msecs:      Delay in msecs
176  *
177  * Description:
178  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
179  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
180  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
181  */
182 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
183 {
184         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
185                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
186                                    msecs_to_jiffies(msecs));
187 }
188 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
189
190 /**
191  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
192  * @q:    The &struct request_queue in question
193  *
194  * Description:
195  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
196  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
197  *   context.
198  **/
199 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
200 {
201         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
202         blk_run_queue_async(q);
203 }
204 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
205
206 /**
207  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
208  * @q:    The &struct request_queue in question
209  *
210  * Description:
211  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
212  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
213  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
214  **/
215 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
216 {
217         WARN_ON(!irqs_disabled());
218
219         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
220         __blk_run_queue(q);
221 }
222 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
223
224 /**
225  * blk_stop_queue - stop a queue
226  * @q:    The &struct request_queue in question
227  *
228  * Description:
229  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
230  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
231  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
232  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
233  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
234  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
235  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
236  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
237  **/
238 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
239 {
240         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
241         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
242 }
243 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
244
245 /**
246  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
247  * @q: the queue
248  *
249  * Description:
250  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
251  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
252  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
253  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
254  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
255  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
256  *     this function.
257  *
258  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
259  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
260  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
261  *
262  */
263 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
264 {
265         del_timer_sync(&q->timeout);
266
267         if (q->mq_ops) {
268                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
269                 int i;
270
271                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
272                         cancel_work_sync(&hctx->run_work);
273                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
274                 }
275         } else {
276                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
277         }
278 }
279 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
280
281 /**
282  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
283  * @q:  The queue to run
284  *
285  * Description:
286  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
287  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
288  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
289  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
290  *    disabled. See also @blk_run_queue.
291  */
292 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
293 {
294         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
295                 return;
296
297         /*
298          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
299          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
300          * running such a request function concurrently. Keep track of the
301          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
302          * can wait until all these request_fn calls have finished.
303          */
304         q->request_fn_active++;
305         q->request_fn(q);
306         q->request_fn_active--;
307 }
308 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
309
310 /**
311  * __blk_run_queue - run a single device queue
312  * @q:  The queue to run
313  *
314  * Description:
315  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
316  *    held and interrupts disabled.
317  */
318 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
319 {
320         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
321                 return;
322
323         __blk_run_queue_uncond(q);
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
326
327 /**
328  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
329  * @q:  The queue to run
330  *
331  * Description:
332  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
333  *    of us. The caller must hold the queue lock.
334  */
335 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
336 {
337         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
338                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
339 }
340 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
341
342 /**
343  * blk_run_queue - run a single device queue
344  * @q: The queue to run
345  *
346  * Description:
347  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
348  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
349  */
350 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
351 {
352         unsigned long flags;
353
354         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
355         __blk_run_queue(q);
356         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
357 }
358 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
359
360 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
361 {
362         kobject_put(&q->kobj);
363 }
364 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
365
366 /**
367  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
368  * @q: queue to drain
369  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
370  *
371  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
372  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
373  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
374  */
375 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
376         __releases(q->queue_lock)
377         __acquires(q->queue_lock)
378 {
379         int i;
380
381         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
382
383         while (true) {
384                 bool drain = false;
385
386                 /*
387                  * The caller might be trying to drain @q before its
388                  * elevator is initialized.
389                  */
390                 if (q->elevator)
391                         elv_drain_elevator(q);
392
393                 blkcg_drain_queue(q);
394
395                 /*
396                  * This function might be called on a queue which failed
397                  * driver init after queue creation or is not yet fully
398                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
399                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
400                  * something on it and @q has request_fn set.
401                  */
402                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
403                         __blk_run_queue(q);
404
405                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
406                 drain |= q->request_fn_active;
407
408                 /*
409                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
410                  * multiple places and there's no single counter which can
411                  * be drained.  Check all the queues and counters.
412                  */
413                 if (drain_all) {
414                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
415                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
416                         for (i = 0; i < 2; i++) {
417                                 drain |= q->nr_rqs[i];
418                                 drain |= q->in_flight[i];
419                                 if (fq)
420                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
421                         }
422                 }
423
424                 if (!drain)
425                         break;
426
427                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
428
429                 msleep(10);
430
431                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
432         }
433
434         /*
435          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
436          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
437          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
438          */
439         if (q->request_fn) {
440                 struct request_list *rl;
441
442                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
443                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
444                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
445         }
446 }
447
448 /**
449  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
450  * @q: queue of interest
451  *
452  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
453  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
454  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
455  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
456  * inside queue or RCU read lock.
457  */
458 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
459 {
460         spin_lock_irq(q->queue_lock);
461         q->bypass_depth++;
462         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
463         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
464
465         /*
466          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
467          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
468          * can happen many times during boot.
469          */
470         if (blk_queue_init_done(q)) {
471                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
472                 __blk_drain_queue(q, false);
473                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
474
475                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
476                 synchronize_rcu();
477         }
478 }
479 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
480
481 /**
482  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
483  * @q: queue of interest
484  *
485  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
486  */
487 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
488 {
489         spin_lock_irq(q->queue_lock);
490         if (!--q->bypass_depth)
491                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
492         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
493         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
494 }
495 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
496
497 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
498 {
499         spin_lock_irq(q->queue_lock);
500         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
501         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
502
503         if (q->mq_ops)
504                 blk_mq_wake_waiters(q);
505         else {
506                 struct request_list *rl;
507
508                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
509                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
510                         if (rl->rq_pool) {
511                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
512                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
513                         }
514                 }
515                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
516         }
517 }
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
519
520 /**
521  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
522  * @q: request queue to shutdown
523  *
524  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
525  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
526  */
527 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
528 {
529         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
530
531         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
532         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
533         blk_set_queue_dying(q);
534         spin_lock_irq(lock);
535
536         /*
537          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
538          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
539          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
540          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
541          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
542          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
543          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
544          */
545         q->bypass_depth++;
546         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
547
548         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
549         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
550         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
551         spin_unlock_irq(lock);
552         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
553
554         /*
555          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
556          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
557          */
558         blk_freeze_queue(q);
559         spin_lock_irq(lock);
560         if (!q->mq_ops)
561                 __blk_drain_queue(q, true);
562         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
563         spin_unlock_irq(lock);
564
565         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
566         blk_flush_integrity();
567
568         /* @q won't process any more request, flush async actions */
569         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
570         blk_sync_queue(q);
571
572         if (q->mq_ops)
573                 blk_mq_free_queue(q);
574         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
575
576         spin_lock_irq(lock);
577         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
578                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
579         spin_unlock_irq(lock);
580
581         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
582         blk_put_queue(q);
583 }
584 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
585
586 /* Allocate memory local to the request queue */
587 static void *alloc_request_simple(gfp_t gfp_mask, void *data)
588 {
589         struct request_queue *q = data;
590
591         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, q->node);
592 }
593
594 static void free_request_simple(void *element, void *data)
595 {
596         kmem_cache_free(request_cachep, element);
597 }
598
599 static void *alloc_request_size(gfp_t gfp_mask, void *data)
600 {
601         struct request_queue *q = data;
602         struct request *rq;
603
604         rq = kmalloc_node(sizeof(struct request) + q->cmd_size, gfp_mask,
605                         q->node);
606         if (rq && q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, rq, gfp_mask) < 0) {
607                 kfree(rq);
608                 rq = NULL;
609         }
610         return rq;
611 }
612
613 static void free_request_size(void *element, void *data)
614 {
615         struct request_queue *q = data;
616
617         if (q->exit_rq_fn)
618                 q->exit_rq_fn(q, element);
619         kfree(element);
620 }
621
622 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
623                 gfp_t gfp_mask)
624 {
625         if (unlikely(rl->rq_pool))
626                 return 0;
627
628         rl->q = q;
629         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
630         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
631         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
632         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
633
634         if (q->cmd_size) {
635                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
636                                 alloc_request_size, free_request_size,
637                                 q, gfp_mask, q->node);
638         } else {
639                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
640                                 alloc_request_simple, free_request_simple,
641                                 q, gfp_mask, q->node);
642         }
643         if (!rl->rq_pool)
644                 return -ENOMEM;
645
646         return 0;
647 }
648
649 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
650 {
651         if (rl->rq_pool)
652                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
653 }
654
655 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
656 {
657         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
658 }
659 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
660
661 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
662 {
663         while (true) {
664                 int ret;
665
666                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
667                         return 0;
668
669                 if (nowait)
670                         return -EBUSY;
671
672                 /*
673                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
674                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
675                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth,
676                  * otherwise the following wait may never return if the
677                  * two reads are reordered.
678                  */
679                 smp_rmb();
680
681                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
682                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
683                                 blk_queue_dying(q));
684                 if (blk_queue_dying(q))
685                         return -ENODEV;
686                 if (ret)
687                         return ret;
688         }
689 }
690
691 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
692 {
693         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
694 }
695
696 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
697 {
698         struct request_queue *q =
699                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
700
701         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
702 }
703
704 static void blk_rq_timed_out_timer(unsigned long data)
705 {
706         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
707
708         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
709 }
710
711 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
712 {
713         struct request_queue *q;
714
715         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
716                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
717         if (!q)
718                 return NULL;
719
720         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
721         if (q->id < 0)
722                 goto fail_q;
723
724         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
725         if (!q->bio_split)
726                 goto fail_id;
727
728         q->backing_dev_info = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
729         if (!q->backing_dev_info)
730                 goto fail_split;
731
732         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
733         if (!q->stats)
734                 goto fail_stats;
735
736         q->backing_dev_info->ra_pages =
737                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
738         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
739         q->backing_dev_info->name = "block";
740         q->node = node_id;
741
742         setup_timer(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
743                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
744         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
745         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
746         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
747         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
748 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
749         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
750 #endif
751         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
752
753         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
754
755         mutex_init(&q->sysfs_lock);
756         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
757
758         /*
759          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
760          * override it later if need be.
761          */
762         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
763
764         /*
765          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
766          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
767          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
768          * registered by blk_register_queue().
769          */
770         q->bypass_depth = 1;
771         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
772
773         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
774
775         /*
776          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
777          * See blk_register_queue() for details.
778          */
779         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
780                                 blk_queue_usage_counter_release,
781                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
782                 goto fail_bdi;
783
784         if (blkcg_init_queue(q))
785                 goto fail_ref;
786
787         return q;
788
789 fail_ref:
790         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
791 fail_bdi:
792         blk_free_queue_stats(q->stats);
793 fail_stats:
794         bdi_put(q->backing_dev_info);
795 fail_split:
796         bioset_free(q->bio_split);
797 fail_id:
798         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
799 fail_q:
800         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
801         return NULL;
802 }
803 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
804
805 /**
806  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
807  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
808  *        placed on the queue.
809  * @lock: Request queue spin lock
810  *
811  * Description:
812  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
813  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
814  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
815  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
816  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
817  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
818  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
819  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
820  *
821  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
822  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
823  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
824  *    get dealt with eventually.
825  *
826  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
827  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
828  *    disabling is needed for it.
829  *
830  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
831  *    it didn't succeed.
832  *
833  * Note:
834  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
835  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
836  **/
837
838 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
839 {
840         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
841 }
842 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
843
844 struct request_queue *
845 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
846 {
847         struct request_queue *q;
848
849         q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
850         if (!q)
851                 return NULL;
852
853         q->request_fn = rfn;
854         if (lock)
855                 q->queue_lock = lock;
856         if (blk_init_allocated_queue(q) < 0) {
857                 blk_cleanup_queue(q);
858                 return NULL;
859         }
860
861         return q;
862 }
863 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
864
865 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
866
867
868 int blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q)
869 {
870         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, q->cmd_size);
871         if (!q->fq)
872                 return -ENOMEM;
873
874         if (q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, q->fq->flush_rq, GFP_KERNEL))
875                 goto out_free_flush_queue;
876
877         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
878                 goto out_exit_flush_rq;
879
880         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
881         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
882
883         /*
884          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
885          */
886         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
887
888         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
889
890         /* Protect q->elevator from elevator_change */
891         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
892
893         /* init elevator */
894         if (elevator_init(q, NULL)) {
895                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
896                 goto out_exit_flush_rq;
897         }
898
899         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
900         return 0;
901
902 out_exit_flush_rq:
903         if (q->exit_rq_fn)
904                 q->exit_rq_fn(q, q->fq->flush_rq);
905 out_free_flush_queue:
906         blk_free_flush_queue(q->fq);
907         return -ENOMEM;
908 }
909 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
910
911 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
912 {
913         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
914                 __blk_get_queue(q);
915                 return true;
916         }
917
918         return false;
919 }
920 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
921
922 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
923 {
924         if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
925                 elv_put_request(rl->q, rq);
926                 if (rq->elv.icq)
927                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
928         }
929
930         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
931 }
932
933 /*
934  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
935  * should be given priority access to a request.
936  */
937 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
938 {
939         if (!ioc)
940                 return 0;
941
942         /*
943          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
944          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
945          * lose wakeups.
946          */
947         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
948                 (ioc->nr_batch_requests > 0
949                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
950 }
951
952 /*
953  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
954  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
955  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
956  * a nice run.
957  */
958 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
959 {
960         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
961                 return;
962
963         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
964         ioc->last_waited = jiffies;
965 }
966
967 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
968 {
969         struct request_queue *q = rl->q;
970
971         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
972                 blk_clear_congested(rl, sync);
973
974         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
975                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
976                         wake_up(&rl->wait[sync]);
977
978                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
979         }
980 }
981
982 /*
983  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
984  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
985  */
986 static void freed_request(struct request_list *rl, bool sync,
987                 req_flags_t rq_flags)
988 {
989         struct request_queue *q = rl->q;
990
991         q->nr_rqs[sync]--;
992         rl->count[sync]--;
993         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV)
994                 q->nr_rqs_elvpriv--;
995
996         __freed_request(rl, sync);
997
998         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
999                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
1000 }
1001
1002 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
1003 {
1004         struct request_list *rl;
1005         int on_thresh, off_thresh;
1006
1007         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1008         q->nr_requests = nr;
1009         blk_queue_congestion_threshold(q);
1010         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
1011         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
1012
1013         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
1014                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
1015                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1016                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
1017                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1018
1019                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
1020                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1021                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
1022                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1023
1024                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1025                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1026                 } else {
1027                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1028                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1029                 }
1030
1031                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1032                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1033                 } else {
1034                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1035                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1036                 }
1037         }
1038
1039         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 /**
1044  * __get_request - get a free request
1045  * @rl: request list to allocate from
1046  * @op: operation and flags
1047  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1048  * @gfp_mask: allocation mask
1049  *
1050  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1051  * pressure or if @q is dead.
1052  *
1053  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1054  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1055  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1056  */
1057 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, unsigned int op,
1058                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1059 {
1060         struct request_queue *q = rl->q;
1061         struct request *rq;
1062         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1063         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1064         struct io_cq *icq = NULL;
1065         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1066         int may_queue;
1067         req_flags_t rq_flags = RQF_ALLOCED;
1068
1069         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1070                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1071
1072         may_queue = elv_may_queue(q, op);
1073         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1074                 goto rq_starved;
1075
1076         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1077                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1078                         /*
1079                          * The queue will fill after this allocation, so set
1080                          * it as full, and mark this process as "batching".
1081                          * This process will be allowed to complete a batch of
1082                          * requests, others will be blocked.
1083                          */
1084                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1085                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1086                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1087                         } else {
1088                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1089                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1090                                         /*
1091                                          * The queue is full and the allocating
1092                                          * process is not a "batcher", and not
1093                                          * exempted by the IO scheduler
1094                                          */
1095                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1096                                 }
1097                         }
1098                 }
1099                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1100         }
1101
1102         /*
1103          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1104          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1105          * allocated with any setting of ->nr_requests
1106          */
1107         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1108                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1109
1110         q->nr_rqs[is_sync]++;
1111         rl->count[is_sync]++;
1112         rl->starved[is_sync] = 0;
1113
1114         /*
1115          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1116          * so, mark @rq_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1117          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1118          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1119          * makes creating new ones safe.
1120          *
1121          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1122          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1123          *
1124          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1125          * it will be created after releasing queue_lock.
1126          */
1127         if (!op_is_flush(op) && !blk_queue_bypass(q)) {
1128                 rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
1129                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1130                 if (et->icq_cache && ioc)
1131                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1132         }
1133
1134         if (blk_queue_io_stat(q))
1135                 rq_flags |= RQF_IO_STAT;
1136         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1137
1138         /* allocate and init request */
1139         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1140         if (!rq)
1141                 goto fail_alloc;
1142
1143         blk_rq_init(q, rq);
1144         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1145         blk_rq_set_prio(rq, ioc);
1146         rq->cmd_flags = op;
1147         rq->rq_flags = rq_flags;
1148
1149         /* init elvpriv */
1150         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1151                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1152                         if (ioc)
1153                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1154                         if (!icq)
1155                                 goto fail_elvpriv;
1156                 }
1157
1158                 rq->elv.icq = icq;
1159                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1160                         goto fail_elvpriv;
1161
1162                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1163                 if (icq)
1164                         get_io_context(icq->ioc);
1165         }
1166 out:
1167         /*
1168          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1169          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1170          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1171          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1172          */
1173         if (ioc_batching(q, ioc))
1174                 ioc->nr_batch_requests--;
1175
1176         trace_block_getrq(q, bio, op);
1177         return rq;
1178
1179 fail_elvpriv:
1180         /*
1181          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1182          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1183          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1184          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1185          */
1186         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1187                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info->dev));
1188
1189         rq->rq_flags &= ~RQF_ELVPRIV;
1190         rq->elv.icq = NULL;
1191
1192         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1193         q->nr_rqs_elvpriv--;
1194         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1195         goto out;
1196
1197 fail_alloc:
1198         /*
1199          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1200          * might have messed up.
1201          *
1202          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1203          * queue, but this is pretty rare.
1204          */
1205         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1206         freed_request(rl, is_sync, rq_flags);
1207
1208         /*
1209          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1210          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1211          * freeing of a request in the other direction will notice
1212          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1213          * READ and WRITE
1214          */
1215 rq_starved:
1216         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1217                 rl->starved[is_sync] = 1;
1218         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1219 }
1220
1221 /**
1222  * get_request - get a free request
1223  * @q: request_queue to allocate request from
1224  * @op: operation and flags
1225  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1226  * @gfp_mask: allocation mask
1227  *
1228  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1229  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1230  *
1231  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1232  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1233  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1234  */
1235 static struct request *get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1236                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1237 {
1238         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1239         DEFINE_WAIT(wait);
1240         struct request_list *rl;
1241         struct request *rq;
1242
1243         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1244 retry:
1245         rq = __get_request(rl, op, bio, gfp_mask);
1246         if (!IS_ERR(rq))
1247                 return rq;
1248
1249         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1250                 blk_put_rl(rl);
1251                 return rq;
1252         }
1253
1254         /* wait on @rl and retry */
1255         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1256                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1257
1258         trace_block_sleeprq(q, bio, op);
1259
1260         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1261         io_schedule();
1262
1263         /*
1264          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1265          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1266          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1267          */
1268         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1269
1270         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1271         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1272
1273         goto retry;
1274 }
1275
1276 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1277                 gfp_t gfp_mask)
1278 {
1279         struct request *rq;
1280
1281         /* create ioc upfront */
1282         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1283
1284         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1285         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1286         if (IS_ERR(rq)) {
1287                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1288                 return rq;
1289         }
1290
1291         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1292         rq->__data_len = 0;
1293         rq->__sector = (sector_t) -1;
1294         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1295         return rq;
1296 }
1297
1298 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1299 {
1300         if (q->mq_ops)
1301                 return blk_mq_alloc_request(q, rw,
1302                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1303                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1304         else
1305                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1306 }
1307 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1308
1309 /**
1310  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1311  * @q:          request queue where request should be inserted
1312  * @rq:         request to be inserted
1313  *
1314  * Description:
1315  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1316  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1317  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1318  */
1319 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1320 {
1321         blk_delete_timer(rq);
1322         blk_clear_rq_complete(rq);
1323         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1324         wbt_requeue(q->rq_wb, &rq->issue_stat);
1325
1326         if (rq->rq_flags & RQF_QUEUED)
1327                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1328
1329         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1330
1331         elv_requeue_request(q, rq);
1332 }
1333 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1334
1335 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1336                              int where)
1337 {
1338         blk_account_io_start(rq, true);
1339         __elv_add_request(q, rq, where);
1340 }
1341
1342 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1343                                     unsigned long now)
1344 {
1345         int inflight;
1346
1347         if (now == part->stamp)
1348                 return;
1349
1350         inflight = part_in_flight(part);
1351         if (inflight) {
1352                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1353                                 inflight * (now - part->stamp));
1354                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1355         }
1356         part->stamp = now;
1357 }
1358
1359 /**
1360  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1361  * @cpu: cpu number for stats access
1362  * @part: target partition
1363  *
1364  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1365  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1366  * time it has been in this state for.
1367  *
1368  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1369  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1370  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1371  * function to do a round-off before returning the results when reading
1372  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1373  * the current jiffies and restarts the counters again.
1374  */
1375 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1376 {
1377         unsigned long now = jiffies;
1378
1379         if (part->partno)
1380                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1381         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1384
1385 #ifdef CONFIG_PM
1386 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1387 {
1388         if (rq->q->dev && !(rq->rq_flags & RQF_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1389                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1390 }
1391 #else
1392 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1393 #endif
1394
1395 /*
1396  * queue lock must be held
1397  */
1398 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1399 {
1400         req_flags_t rq_flags = req->rq_flags;
1401
1402         if (unlikely(!q))
1403                 return;
1404
1405         if (q->mq_ops) {
1406                 blk_mq_free_request(req);
1407                 return;
1408         }
1409
1410         blk_pm_put_request(req);
1411
1412         elv_completed_request(q, req);
1413
1414         /* this is a bio leak */
1415         WARN_ON(req->bio != NULL);
1416
1417         wbt_done(q->rq_wb, &req->issue_stat);
1418
1419         /*
1420          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1421          * it didn't come out of our reserved rq pools
1422          */
1423         if (rq_flags & RQF_ALLOCED) {
1424                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1425                 bool sync = op_is_sync(req->cmd_flags);
1426
1427                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1428                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1429
1430                 blk_free_request(rl, req);
1431                 freed_request(rl, sync, rq_flags);
1432                 blk_put_rl(rl);
1433         }
1434 }
1435 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1436
1437 void blk_put_request(struct request *req)
1438 {
1439         struct request_queue *q = req->q;
1440
1441         if (q->mq_ops)
1442                 blk_mq_free_request(req);
1443         else {
1444                 unsigned long flags;
1445
1446                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1447                 __blk_put_request(q, req);
1448                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1449         }
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1452
1453 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1454                             struct bio *bio)
1455 {
1456         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1457
1458         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1459                 return false;
1460
1461         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1462
1463         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1464                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1465
1466         req->biotail->bi_next = bio;
1467         req->biotail = bio;
1468         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1469         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1470
1471         blk_account_io_start(req, false);
1472         return true;
1473 }
1474
1475 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1476                              struct bio *bio)
1477 {
1478         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1479
1480         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1481                 return false;
1482
1483         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1484
1485         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1486                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1487
1488         bio->bi_next = req->bio;
1489         req->bio = bio;
1490
1491         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1492         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1493         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1494
1495         blk_account_io_start(req, false);
1496         return true;
1497 }
1498
1499 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1500                 struct bio *bio)
1501 {
1502         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
1503
1504         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
1505                 goto no_merge;
1506         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
1507             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
1508                 goto no_merge;
1509
1510         req->biotail->bi_next = bio;
1511         req->biotail = bio;
1512         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1513         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1514         req->nr_phys_segments = segments + 1;
1515
1516         blk_account_io_start(req, false);
1517         return true;
1518 no_merge:
1519         req_set_nomerge(q, req);
1520         return false;
1521 }
1522
1523 /**
1524  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1525  * @q: request_queue new bio is being queued at
1526  * @bio: new bio being queued
1527  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1528  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1529  * another request associated with @q is found on the plug list
1530  * (optional, may be %NULL)
1531  *
1532  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1533  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1534  * otherwise %false.
1535  *
1536  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1537  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1538  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1539  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1540  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1541  * merging parameters without querying the elevator.
1542  *
1543  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1544  */
1545 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1546                             unsigned int *request_count,
1547                             struct request **same_queue_rq)
1548 {
1549         struct blk_plug *plug;
1550         struct request *rq;
1551         struct list_head *plug_list;
1552
1553         plug = current->plug;
1554         if (!plug)
1555                 return false;
1556         *request_count = 0;
1557
1558         if (q->mq_ops)
1559                 plug_list = &plug->mq_list;
1560         else
1561                 plug_list = &plug->list;
1562
1563         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1564                 bool merged = false;
1565
1566                 if (rq->q == q) {
1567                         (*request_count)++;
1568                         /*
1569                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1570                          * rq in the same queue, there should be only one such
1571                          * rq in a queue
1572                          **/
1573                         if (same_queue_rq)
1574                                 *same_queue_rq = rq;
1575                 }
1576
1577                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1578                         continue;
1579
1580                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
1581                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1582                         merged = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1583                         break;
1584                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1585                         merged = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1586                         break;
1587                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
1588                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
1589                         break;
1590                 default:
1591                         break;
1592                 }
1593
1594                 if (merged)
1595                         return true;
1596         }
1597
1598         return false;
1599 }
1600
1601 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1602 {
1603         struct blk_plug *plug;
1604         struct request *rq;
1605         struct list_head *plug_list;
1606         unsigned int ret = 0;
1607
1608         plug = current->plug;
1609         if (!plug)
1610                 goto out;
1611
1612         if (q->mq_ops)
1613                 plug_list = &plug->mq_list;
1614         else
1615                 plug_list = &plug->list;
1616
1617         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1618                 if (rq->q == q)
1619                         ret++;
1620         }
1621 out:
1622         return ret;
1623 }
1624
1625 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1626 {
1627         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1628                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1629
1630         req->errors = 0;
1631         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1632         if (ioprio_valid(bio_prio(bio)))
1633                 req->ioprio = bio_prio(bio);
1634         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1635 }
1636
1637 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1638 {
1639         struct blk_plug *plug;
1640         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1641         struct request *req, *free;
1642         unsigned int request_count = 0;
1643         unsigned int wb_acct;
1644
1645         /*
1646          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1647          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1648          * ISA dma in theory)
1649          */
1650         blk_queue_bounce(q, &bio);
1651
1652         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1653
1654         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1655                 bio->bi_error = -EIO;
1656                 bio_endio(bio);
1657                 return BLK_QC_T_NONE;
1658         }
1659
1660         if (op_is_flush(bio->bi_opf)) {
1661                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1662                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1663                 goto get_rq;
1664         }
1665
1666         /*
1667          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1668          * any locks.
1669          */
1670         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1671                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1672                         return BLK_QC_T_NONE;
1673         } else
1674                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1675
1676         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1677
1678         switch (elv_merge(q, &req, bio)) {
1679         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1680                 if (!bio_attempt_back_merge(q, req, bio))
1681                         break;
1682                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1683                 free = attempt_back_merge(q, req);
1684                 if (free)
1685                         __blk_put_request(q, free);
1686                 else
1687                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_BACK_MERGE);
1688                 goto out_unlock;
1689         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1690                 if (!bio_attempt_front_merge(q, req, bio))
1691                         break;
1692                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1693                 free = attempt_front_merge(q, req);
1694                 if (free)
1695                         __blk_put_request(q, free);
1696                 else
1697                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
1698                 goto out_unlock;
1699         default:
1700                 break;
1701         }
1702
1703 get_rq:
1704         wb_acct = wbt_wait(q->rq_wb, bio, q->queue_lock);
1705
1706         /*
1707          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1708          * Returns with the queue unlocked.
1709          */
1710         req = get_request(q, bio->bi_opf, bio, GFP_NOIO);
1711         if (IS_ERR(req)) {
1712                 __wbt_done(q->rq_wb, wb_acct);
1713                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1714                 bio_endio(bio);
1715                 goto out_unlock;
1716         }
1717
1718         wbt_track(&req->issue_stat, wb_acct);
1719
1720         /*
1721          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1722          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1723          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1724          * often, and the elevators are able to handle it.
1725          */
1726         init_request_from_bio(req, bio);
1727
1728         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1729                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1730
1731         plug = current->plug;
1732         if (plug) {
1733                 /*
1734                  * If this is the first request added after a plug, fire
1735                  * of a plug trace.
1736                  *
1737                  * @request_count may become stale because of schedule
1738                  * out, so check plug list again.
1739                  */
1740                 if (!request_count || list_empty(&plug->list))
1741                         trace_block_plug(q);
1742                 else {
1743                         struct request *last = list_entry_rq(plug->list.prev);
1744                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT ||
1745                             blk_rq_bytes(last) >= BLK_PLUG_FLUSH_SIZE) {
1746                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1747                                 trace_block_plug(q);
1748                         }
1749                 }
1750                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1751                 blk_account_io_start(req, true);
1752         } else {
1753                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1754                 add_acct_request(q, req, where);
1755                 __blk_run_queue(q);
1756 out_unlock:
1757                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1758         }
1759
1760         return BLK_QC_T_NONE;
1761 }
1762
1763 /*
1764  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1765  */
1766 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1767 {
1768         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1769
1770         /*
1771          * Zone reset does not include bi_size so bio_sectors() is always 0.
1772          * Include a test for the reset op code and perform the remap if needed.
1773          */
1774         if (bdev != bdev->bd_contains &&
1775             (bio_sectors(bio) || bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET)) {
1776                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1777
1778                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1779                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1780
1781                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1782                                       bdev->bd_dev,
1783                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1784         }
1785 }
1786
1787 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1788 {
1789         char b[BDEVNAME_SIZE];
1790
1791         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1792         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1793                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1794                         bio->bi_opf,
1795                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1796                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1797 }
1798
1799 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1800
1801 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1802
1803 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1804 {
1805         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1806 }
1807 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1808
1809 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1810 {
1811         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1812 }
1813
1814 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1815 {
1816         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1817                                                 NULL, &fail_make_request);
1818
1819         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1820 }
1821
1822 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1823
1824 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1825
1826 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1827                                         unsigned int bytes)
1828 {
1829         return false;
1830 }
1831
1832 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1833
1834 /*
1835  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1836  */
1837 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1838 {
1839         sector_t maxsector;
1840
1841         if (!nr_sectors)
1842                 return 0;
1843
1844         /* Test device or partition size, when known. */
1845         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1846         if (maxsector) {
1847                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1848
1849                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1850                         /*
1851                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1852                          * without checking the size of the device, e.g., when
1853                          * mounting a device.
1854                          */
1855                         handle_bad_sector(bio);
1856                         return 1;
1857                 }
1858         }
1859
1860         return 0;
1861 }
1862
1863 static noinline_for_stack bool
1864 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1865 {
1866         struct request_queue *q;
1867         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1868         int err = -EIO;
1869         char b[BDEVNAME_SIZE];
1870         struct hd_struct *part;
1871
1872         might_sleep();
1873
1874         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1875                 goto end_io;
1876
1877         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1878         if (unlikely(!q)) {
1879                 printk(KERN_ERR
1880                        "generic_make_request: Trying to access "
1881                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1882                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1883                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1884                 goto end_io;
1885         }
1886
1887         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1888         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1889             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1890                                 bio->bi_iter.bi_size))
1891                 goto end_io;
1892
1893         /*
1894          * If this device has partitions, remap block n
1895          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1896          */
1897         blk_partition_remap(bio);
1898
1899         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1900                 goto end_io;
1901
1902         /*
1903          * Filter flush bio's early so that make_request based
1904          * drivers without flush support don't have to worry
1905          * about them.
1906          */
1907         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
1908             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
1909                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
1910                 if (!nr_sectors) {
1911                         err = 0;
1912                         goto end_io;
1913                 }
1914         }
1915
1916         switch (bio_op(bio)) {
1917         case REQ_OP_DISCARD:
1918                 if (!blk_queue_discard(q))
1919                         goto not_supported;
1920                 break;
1921         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1922                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
1923                         goto not_supported;
1924                 break;
1925         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1926                 if (!bdev_write_same(bio->bi_bdev))
1927                         goto not_supported;
1928                 break;
1929         case REQ_OP_ZONE_REPORT:
1930         case REQ_OP_ZONE_RESET:
1931                 if (!bdev_is_zoned(bio->bi_bdev))
1932                         goto not_supported;
1933                 break;
1934         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1935                 if (!bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1936                         goto not_supported;
1937                 break;
1938         default:
1939                 break;
1940         }
1941
1942         /*
1943          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1944          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1945          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1946          * layer knows how to live with it.
1947          */
1948         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1949
1950         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1951                 return false;
1952
1953         trace_block_bio_queue(q, bio);
1954         return true;
1955
1956 not_supported:
1957         err = -EOPNOTSUPP;
1958 end_io:
1959         bio->bi_error = err;
1960         bio_endio(bio);
1961         return false;
1962 }
1963
1964 /**
1965  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1966  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1967  *
1968  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1969  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1970  * to be done.
1971  *
1972  * generic_make_request() does not return any status.  The
1973  * success/failure status of the request, along with notification of
1974  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1975  * function described (one day) else where.
1976  *
1977  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1978  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1979  * set to describe the device address, and the
1980  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1981  * completion notification should be signaled.
1982  *
1983  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1984  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1985  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1986  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1987  */
1988 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
1989 {
1990         /*
1991          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
1992          * make_request_fn.
1993          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
1994          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
1995          * yet.
1996          */
1997         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
1998         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1999
2000         if (!generic_make_request_checks(bio))
2001                 goto out;
2002
2003         /*
2004          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2005          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2006          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2007          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2008          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2009          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2010          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2011          * should be added at the tail
2012          */
2013         if (current->bio_list) {
2014                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2015                 goto out;
2016         }
2017
2018         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2019          * explanation.
2020          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2021          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2022          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2023          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2024          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2025          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2026          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2027          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2028          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2029          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2030          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2031          */
2032         BUG_ON(bio->bi_next);
2033         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2034         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2035         do {
2036                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2037
2038                 if (likely(blk_queue_enter(q, false) == 0)) {
2039                         struct bio_list lower, same;
2040
2041                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2042                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2043                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2044                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2045
2046                         blk_queue_exit(q);
2047
2048                         /* sort new bios into those for a lower level
2049                          * and those for the same level
2050                          */
2051                         bio_list_init(&lower);
2052                         bio_list_init(&same);
2053                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2054                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2055                                         bio_list_add(&same, bio);
2056                                 else
2057                                         bio_list_add(&lower, bio);
2058                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2059                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2060                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2061                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2062                 } else {
2063                         bio_io_error(bio);
2064                 }
2065                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2066         } while (bio);
2067         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2068
2069 out:
2070         return ret;
2071 }
2072 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2073
2074 /**
2075  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2076  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2077  *
2078  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2079  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2080  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2081  *
2082  */
2083 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2084 {
2085         /*
2086          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2087          * go through the normal accounting stuff before submission.
2088          */
2089         if (bio_has_data(bio)) {
2090                 unsigned int count;
2091
2092                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2093                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2094                 else
2095                         count = bio_sectors(bio);
2096
2097                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2098                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2099                 } else {
2100                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2101                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2102                 }
2103
2104                 if (unlikely(block_dump)) {
2105                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2106                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2107                         current->comm, task_pid_nr(current),
2108                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2109                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2110                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2111                                 count);
2112                 }
2113         }
2114
2115         return generic_make_request(bio);
2116 }
2117 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2118
2119 /**
2120  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2121  *                              for new the queue limits
2122  * @q:  the queue
2123  * @rq: the request being checked
2124  *
2125  * Description:
2126  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2127  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2128  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2129  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2130  *    the insertion using this generic function.
2131  *
2132  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2133  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2134  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2135  */
2136 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2137                                       struct request *rq)
2138 {
2139         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2140                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2141                 return -EIO;
2142         }
2143
2144         /*
2145          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2146          * may differ from that of other stacking queues.
2147          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2148          * limitation.
2149          */
2150         blk_recalc_rq_segments(rq);
2151         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2152                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2153                 return -EIO;
2154         }
2155
2156         return 0;
2157 }
2158
2159 /**
2160  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2161  * @q:  the queue to submit the request
2162  * @rq: the request being queued
2163  */
2164 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2165 {
2166         unsigned long flags;
2167         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2168
2169         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2170                 return -EIO;
2171
2172         if (rq->rq_disk &&
2173             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2174                 return -EIO;
2175
2176         if (q->mq_ops) {
2177                 if (blk_queue_io_stat(q))
2178                         blk_account_io_start(rq, true);
2179                 blk_mq_sched_insert_request(rq, false, true, false, false);
2180                 return 0;
2181         }
2182
2183         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2184         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2185                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2186                 return -ENODEV;
2187         }
2188
2189         /*
2190          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2191          * because it will be linked to another request_queue
2192          */
2193         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2194
2195         if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
2196                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2197
2198         add_acct_request(q, rq, where);
2199         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2200                 __blk_run_queue(q);
2201         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2202
2203         return 0;
2204 }
2205 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2206
2207 /**
2208  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2209  * @rq: request to examine
2210  *
2211  * Description:
2212  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2213  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2214  *     can be failed from the beginning of the request without
2215  *     crossing into area which need to be retried further.
2216  *
2217  * Return:
2218  *     The number of bytes to fail.
2219  *
2220  * Context:
2221  *     queue_lock must be held.
2222  */
2223 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2224 {
2225         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2226         unsigned int bytes = 0;
2227         struct bio *bio;
2228
2229         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
2230                 return blk_rq_bytes(rq);
2231
2232         /*
2233          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2234          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2235          * which have all the failfast bits that the first one has -
2236          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2237          * one.
2238          */
2239         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2240                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2241                         break;
2242                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2243         }
2244
2245         /* this could lead to infinite loop */
2246         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2247         return bytes;
2248 }
2249 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2250
2251 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2252 {
2253         if (blk_do_io_stat(req)) {
2254                 const int rw = rq_data_dir(req);
2255                 struct hd_struct *part;
2256                 int cpu;
2257
2258                 cpu = part_stat_lock();
2259                 part = req->part;
2260                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2261                 part_stat_unlock();
2262         }
2263 }
2264
2265 void blk_account_io_done(struct request *req)
2266 {
2267         /*
2268          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2269          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2270          * containing request is enough.
2271          */
2272         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
2273                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2274                 const int rw = rq_data_dir(req);
2275                 struct hd_struct *part;
2276                 int cpu;
2277
2278                 cpu = part_stat_lock();
2279                 part = req->part;
2280
2281                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2282                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2283                 part_round_stats(cpu, part);
2284                 part_dec_in_flight(part, rw);
2285
2286                 hd_struct_put(part);
2287                 part_stat_unlock();
2288         }
2289 }
2290
2291 #ifdef CONFIG_PM
2292 /*
2293  * Don't process normal requests when queue is suspended
2294  * or in the process of suspending/resuming
2295  */
2296 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2297                                            struct request *rq)
2298 {
2299         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2300             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->rq_flags & RQF_PM))))
2301                 return NULL;
2302         else
2303                 return rq;
2304 }
2305 #else
2306 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2307                                                   struct request *rq)
2308 {
2309         return rq;
2310 }
2311 #endif
2312
2313 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2314 {
2315         struct hd_struct *part;
2316         int rw = rq_data_dir(rq);
2317         int cpu;
2318
2319         if (!blk_do_io_stat(rq))
2320                 return;
2321
2322         cpu = part_stat_lock();
2323
2324         if (!new_io) {
2325                 part = rq->part;
2326                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2327         } else {
2328                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2329                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2330                         /*
2331                          * The partition is already being removed,
2332                          * the request will be accounted on the disk only
2333                          *
2334                          * We take a reference on disk->part0 although that
2335                          * partition will never be deleted, so we can treat
2336                          * it as any other partition.
2337                          */
2338                         part = &rq->rq_disk->part0;
2339                         hd_struct_get(part);
2340                 }
2341                 part_round_stats(cpu, part);
2342                 part_inc_in_flight(part, rw);
2343                 rq->part = part;
2344         }
2345
2346         part_stat_unlock();
2347 }
2348
2349 /**
2350  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2351  * @q: request queue to peek at
2352  *
2353  * Description:
2354  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2355  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2356  *     processing it.
2357  *
2358  * Return:
2359  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2360  *     otherwise.
2361  *
2362  * Context:
2363  *     queue_lock must be held.
2364  */
2365 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2366 {
2367         struct request *rq;
2368         int ret;
2369
2370         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2371
2372                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2373                 if (!rq)
2374                         break;
2375
2376                 if (!(rq->rq_flags & RQF_STARTED)) {
2377                         /*
2378                          * This is the first time the device driver
2379                          * sees this request (possibly after
2380                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2381                          */
2382                         if (rq->rq_flags & RQF_SORTED)
2383                                 elv_activate_rq(q, rq);
2384
2385                         /*
2386                          * just mark as started even if we don't start
2387                          * it, a request that has been delayed should
2388                          * not be passed by new incoming requests
2389                          */
2390                         rq->rq_flags |= RQF_STARTED;
2391                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2392                 }
2393
2394                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2395                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2396                         q->boundary_rq = NULL;
2397                 }
2398
2399                 if (rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2400                         break;
2401
2402                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2403                         /*
2404                          * make sure space for the drain appears we
2405                          * know we can do this because max_hw_segments
2406                          * has been adjusted to be one fewer than the
2407                          * device can handle
2408                          */
2409                         rq->nr_phys_segments++;
2410                 }
2411
2412                 if (!q->prep_rq_fn)
2413                         break;
2414
2415                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2416                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2417                         break;
2418                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2419                         /*
2420                          * the request may have been (partially) prepped.
2421                          * we need to keep this request in the front to
2422                          * avoid resource deadlock.  RQF_STARTED will
2423                          * prevent other fs requests from passing this one.
2424                          */
2425                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2426                             !(rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)) {
2427                                 /*
2428                                  * remove the space for the drain we added
2429                                  * so that we don't add it again
2430                                  */
2431                                 --rq->nr_phys_segments;
2432                         }
2433
2434                         rq = NULL;
2435                         break;
2436                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2437                         int err = (ret == BLKPREP_INVALID) ? -EREMOTEIO : -EIO;
2438
2439                         rq->rq_flags |= RQF_QUIET;
2440                         /*
2441                          * Mark this request as started so we don't trigger
2442                          * any debug logic in the end I/O path.
2443                          */
2444                         blk_start_request(rq);
2445                         __blk_end_request_all(rq, err);
2446                 } else {
2447                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2448                         break;
2449                 }
2450         }
2451
2452         return rq;
2453 }
2454 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2455
2456 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2457 {
2458         struct request_queue *q = rq->q;
2459
2460         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2461         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2462
2463         list_del_init(&rq->queuelist);
2464
2465         /*
2466          * the time frame between a request being removed from the lists
2467          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2468          * the driver side.
2469          */
2470         if (blk_account_rq(rq)) {
2471                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2472                 set_io_start_time_ns(rq);
2473         }
2474 }
2475
2476 /**
2477  * blk_start_request - start request processing on the driver
2478  * @req: request to dequeue
2479  *
2480  * Description:
2481  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2482  *     request to the driver.
2483  *
2484  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2485  *     call blk_dequeue_request().
2486  *
2487  * Context:
2488  *     queue_lock must be held.
2489  */
2490 void blk_start_request(struct request *req)
2491 {
2492         blk_dequeue_request(req);
2493
2494         if (test_bit(QUEUE_FLAG_STATS, &req->q->queue_flags)) {
2495                 blk_stat_set_issue(&req->issue_stat, blk_rq_sectors(req));
2496                 req->rq_flags |= RQF_STATS;
2497                 wbt_issue(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2498         }
2499
2500         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2501         blk_add_timer(req);
2502 }
2503 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2504
2505 /**
2506  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2507  * @q: request queue to fetch a request from
2508  *
2509  * Description:
2510  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2511  *     return and LLD can start processing it immediately.
2512  *
2513  * Return:
2514  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2515  *     otherwise.
2516  *
2517  * Context:
2518  *     queue_lock must be held.
2519  */
2520 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2521 {
2522         struct request *rq;
2523
2524         rq = blk_peek_request(q);
2525         if (rq)
2526                 blk_start_request(rq);
2527         return rq;
2528 }
2529 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2530
2531 /**
2532  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2533  * @req:      the request being processed
2534  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2535  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2536  *
2537  * Description:
2538  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2539  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2540  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2541  *
2542  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2543  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2544  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2545  *
2546  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2547  *     %false return from this function.
2548  *
2549  * Return:
2550  *     %false - this request doesn't have any more data
2551  *     %true  - this request has more data
2552  **/
2553 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2554 {
2555         int total_bytes;
2556
2557         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2558
2559         if (!req->bio)
2560                 return false;
2561
2562         /*
2563          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2564          * and each partial completion should be handled separately.
2565          * Reset per-request error on each partial completion.
2566          *
2567          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2568          * low level drivers do what they see fit.
2569          */
2570         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
2571                 req->errors = 0;
2572
2573         if (error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
2574             !(req->rq_flags & RQF_QUIET)) {
2575                 char *error_type;
2576
2577                 switch (error) {
2578                 case -ENOLINK:
2579                         error_type = "recoverable transport";
2580                         break;
2581                 case -EREMOTEIO:
2582                         error_type = "critical target";
2583                         break;
2584                 case -EBADE:
2585                         error_type = "critical nexus";
2586                         break;
2587                 case -ETIMEDOUT:
2588                         error_type = "timeout";
2589                         break;
2590                 case -ENOSPC:
2591                         error_type = "critical space allocation";
2592                         break;
2593                 case -ENODATA:
2594                         error_type = "critical medium";
2595                         break;
2596                 case -EIO:
2597                 default:
2598                         error_type = "I/O";
2599                         break;
2600                 }
2601                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2602                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2603                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2604                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2605
2606         }
2607
2608         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2609
2610         total_bytes = 0;
2611         while (req->bio) {
2612                 struct bio *bio = req->bio;
2613                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2614
2615                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2616                         req->bio = bio->bi_next;
2617
2618                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2619
2620                 total_bytes += bio_bytes;
2621                 nr_bytes -= bio_bytes;
2622
2623                 if (!nr_bytes)
2624                         break;
2625         }
2626
2627         /*
2628          * completely done
2629          */
2630         if (!req->bio) {
2631                 /*
2632                  * Reset counters so that the request stacking driver
2633                  * can find how many bytes remain in the request
2634                  * later.
2635                  */
2636                 req->__data_len = 0;
2637                 return false;
2638         }
2639
2640         WARN_ON_ONCE(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD);
2641
2642         req->__data_len -= total_bytes;
2643
2644         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2645         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
2646                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2647
2648         /* mixed attributes always follow the first bio */
2649         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
2650                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2651                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2652         }
2653
2654         /*
2655          * If total number of sectors is less than the first segment
2656          * size, something has gone terribly wrong.
2657          */
2658         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2659                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2660                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2661         }
2662
2663         /* recalculate the number of segments */
2664         blk_recalc_rq_segments(req);
2665
2666         return true;
2667 }
2668 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2669
2670 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2671                                     unsigned int nr_bytes,
2672                                     unsigned int bidi_bytes)
2673 {
2674         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2675                 return true;
2676
2677         /* Bidi request must be completed as a whole */
2678         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2679             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2680                 return true;
2681
2682         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2683                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2684
2685         return false;
2686 }
2687
2688 /**
2689  * blk_unprep_request - unprepare a request
2690  * @req:        the request
2691  *
2692  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2693  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2694  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2695  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2696  * lock is held when calling this.
2697  */
2698 void blk_unprep_request(struct request *req)
2699 {
2700         struct request_queue *q = req->q;
2701
2702         req->rq_flags &= ~RQF_DONTPREP;
2703         if (q->unprep_rq_fn)
2704                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2705 }
2706 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2707
2708 /*
2709  * queue lock must be held
2710  */
2711 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2712 {
2713         struct request_queue *q = req->q;
2714
2715         if (req->rq_flags & RQF_STATS)
2716                 blk_stat_add(req);
2717
2718         if (req->rq_flags & RQF_QUEUED)
2719                 blk_queue_end_tag(q, req);
2720
2721         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2722
2723         if (unlikely(laptop_mode) && !blk_rq_is_passthrough(req))
2724                 laptop_io_completion(req->q->backing_dev_info);
2725
2726         blk_delete_timer(req);
2727
2728         if (req->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2729                 blk_unprep_request(req);
2730
2731         blk_account_io_done(req);
2732
2733         if (req->end_io) {
2734                 wbt_done(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2735                 req->end_io(req, error);
2736         } else {
2737                 if (blk_bidi_rq(req))
2738                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2739
2740                 __blk_put_request(q, req);
2741         }
2742 }
2743 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2744
2745 /**
2746  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2747  * @rq:         the request to complete
2748  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2749  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2750  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2751  *
2752  * Description:
2753  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2754  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2755  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2756  *     just ignored.
2757  *
2758  * Return:
2759  *     %false - we are done with this request
2760  *     %true  - still buffers pending for this request
2761  **/
2762 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2763                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2764 {
2765         struct request_queue *q = rq->q;
2766         unsigned long flags;
2767
2768         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2769                 return true;
2770
2771         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2772         blk_finish_request(rq, error);
2773         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2774
2775         return false;
2776 }
2777
2778 /**
2779  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2780  * @rq:         the request to complete
2781  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2782  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2783  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2784  *
2785  * Description:
2786  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2787  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2788  *
2789  * Return:
2790  *     %false - we are done with this request
2791  *     %true  - still buffers pending for this request
2792  **/
2793 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2794                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2795 {
2796         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2797                 return true;
2798
2799         blk_finish_request(rq, error);
2800
2801         return false;
2802 }
2803
2804 /**
2805  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2806  * @rq:       the request being processed
2807  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2808  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2809  *
2810  * Description:
2811  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2812  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2813  *
2814  * Return:
2815  *     %false - we are done with this request
2816  *     %true  - still buffers pending for this request
2817  **/
2818 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2819 {
2820         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2821 }
2822 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2823
2824 /**
2825  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2826  * @rq: the request to finish
2827  * @error: %0 for success, < %0 for error
2828  *
2829  * Description:
2830  *     Completely finish @rq.
2831  */
2832 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2833 {
2834         bool pending;
2835         unsigned int bidi_bytes = 0;
2836
2837         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2838                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2839
2840         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2841         BUG_ON(pending);
2842 }
2843 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2844
2845 /**
2846  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2847  * @rq: the request to finish the current chunk for
2848  * @error: %0 for success, < %0 for error
2849  *
2850  * Description:
2851  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2852  *
2853  * Return:
2854  *     %false - we are done with this request
2855  *     %true  - still buffers pending for this request
2856  */
2857 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2858 {
2859         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2860 }
2861 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2862
2863 /**
2864  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2865  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2866  * @error: must be negative errno
2867  *
2868  * Description:
2869  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2870  *
2871  * Return:
2872  *     %false - we are done with this request
2873  *     %true  - still buffers pending for this request
2874  */
2875 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2876 {
2877         WARN_ON(error >= 0);
2878         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2881
2882 /**
2883  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2884  * @rq:       the request being processed
2885  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2886  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2887  *
2888  * Description:
2889  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2890  *
2891  * Return:
2892  *     %false - we are done with this request
2893  *     %true  - still buffers pending for this request
2894  **/
2895 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2896 {
2897         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2898 }
2899 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2900
2901 /**
2902  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2903  * @rq: the request to finish
2904  * @error: %0 for success, < %0 for error
2905  *
2906  * Description:
2907  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2908  */
2909 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2910 {
2911         bool pending;
2912         unsigned int bidi_bytes = 0;
2913
2914         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2915                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2916
2917         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2918         BUG_ON(pending);
2919 }
2920 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2921
2922 /**
2923  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2924  * @rq: the request to finish the current chunk for
2925  * @error: %0 for success, < %0 for error
2926  *
2927  * Description:
2928  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2929  *     be called with queue lock held.
2930  *
2931  * Return:
2932  *     %false - we are done with this request
2933  *     %true  - still buffers pending for this request
2934  */
2935 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2936 {
2937         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2938 }
2939 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2940
2941 /**
2942  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2943  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2944  * @error: must be negative errno
2945  *
2946  * Description:
2947  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2948  *     with queue lock held.
2949  *
2950  * Return:
2951  *     %false - we are done with this request
2952  *     %true  - still buffers pending for this request
2953  */
2954 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2955 {
2956         WARN_ON(error >= 0);
2957         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2958 }
2959 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2960
2961 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2962                      struct bio *bio)
2963 {
2964         if (bio_has_data(bio))
2965                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2966
2967         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2968         rq->bio = rq->biotail = bio;
2969
2970         if (bio->bi_bdev)
2971                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2972 }
2973
2974 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2975 /**
2976  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2977  * @rq: the request to be flushed
2978  *
2979  * Description:
2980  *     Flush all pages in @rq.
2981  */
2982 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2983 {
2984         struct req_iterator iter;
2985         struct bio_vec bvec;
2986
2987         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2988                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2989 }
2990 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2991 #endif
2992
2993 /**
2994  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2995  * @q : the queue of the device being checked
2996  *
2997  * Description:
2998  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2999  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3000  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3001  *
3002  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3003  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3004  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3005  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3006  *    on burst I/O load.
3007  *
3008  * Return:
3009  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3010  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3011  */
3012 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3013 {
3014         if (q->lld_busy_fn)
3015                 return q->lld_busy_fn(q);
3016
3017         return 0;
3018 }
3019 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3020
3021 /**
3022  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3023  * @rq: the clone request to be cleaned up
3024  *
3025  * Description:
3026  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3027  */
3028 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3029 {
3030         struct bio *bio;
3031
3032         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3033                 rq->bio = bio->bi_next;
3034
3035                 bio_put(bio);
3036         }
3037 }
3038 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3039
3040 /*
3041  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3042  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3043  */
3044 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3045 {
3046         dst->cpu = src->cpu;
3047         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3048         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3049         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3050         dst->ioprio = src->ioprio;
3051         dst->extra_len = src->extra_len;
3052 }
3053
3054 /**
3055  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3056  * @rq: the request to be setup
3057  * @rq_src: original request to be cloned
3058  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3059  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3060  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3061  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3062  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3063  *
3064  * Description:
3065  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3066  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3067  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3068  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3069  *     and the cloned bios just point same pages.
3070  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3071  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3072  */
3073 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3074                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3075                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3076                       void *data)
3077 {
3078         struct bio *bio, *bio_src;
3079
3080         if (!bs)
3081                 bs = fs_bio_set;
3082
3083         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3084                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3085                 if (!bio)
3086                         goto free_and_out;
3087
3088                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3089                         goto free_and_out;
3090
3091                 if (rq->bio) {
3092                         rq->biotail->bi_next = bio;
3093                         rq->biotail = bio;
3094                 } else
3095                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3096         }
3097
3098         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3099
3100         return 0;
3101
3102 free_and_out:
3103         if (bio)
3104                 bio_put(bio);
3105         blk_rq_unprep_clone(rq);
3106
3107         return -ENOMEM;
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3110
3111 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3112 {
3113         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3114 }
3115 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3116
3117 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
3118 {
3119         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
3122
3123 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3124                                   unsigned long delay)
3125 {
3126         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3127 }
3128 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3129
3130 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3131                                      unsigned long delay)
3132 {
3133         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3136
3137 /**
3138  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3139  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3140  *
3141  * Description:
3142  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3143  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3144  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3145  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3146  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3147  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3148  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3149  *   this kind of deadlock.
3150  */
3151 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3152 {
3153         struct task_struct *tsk = current;
3154
3155         /*
3156          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3157          */
3158         if (tsk->plug)
3159                 return;
3160
3161         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3162         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3163         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3164         /*
3165          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3166          * preempt will imply a full memory barrier
3167          */
3168         tsk->plug = plug;
3169 }
3170 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3171
3172 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3173 {
3174         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3175         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3176
3177         return !(rqa->q < rqb->q ||
3178                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3179 }
3180
3181 /*
3182  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3183  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3184  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3185  * plugger did not intend it.
3186  */
3187 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3188                             bool from_schedule)
3189         __releases(q->queue_lock)
3190 {
3191         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3192
3193         if (from_schedule)
3194                 blk_run_queue_async(q);
3195         else
3196                 __blk_run_queue(q);
3197         spin_unlock(q->queue_lock);
3198 }
3199
3200 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3201 {
3202         LIST_HEAD(callbacks);
3203
3204         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3205                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3206
3207                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3208                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3209                                                           struct blk_plug_cb,
3210                                                           list);
3211                         list_del(&cb->list);
3212                         cb->callback(cb, from_schedule);
3213                 }
3214         }
3215 }
3216
3217 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3218                                       int size)
3219 {
3220         struct blk_plug *plug = current->plug;
3221         struct blk_plug_cb *cb;
3222
3223         if (!plug)
3224                 return NULL;
3225
3226         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3227                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3228                         return cb;
3229
3230         /* Not currently on the callback list */
3231         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3232         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3233         if (cb) {
3234                 cb->data = data;
3235                 cb->callback = unplug;
3236                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3237         }
3238         return cb;
3239 }
3240 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3241
3242 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3243 {
3244         struct request_queue *q;
3245         unsigned long flags;
3246         struct request *rq;
3247         LIST_HEAD(list);
3248         unsigned int depth;
3249
3250         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3251
3252         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3253                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3254
3255         if (list_empty(&plug->list))
3256                 return;
3257
3258         list_splice_init(&plug->list, &list);
3259
3260         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3261
3262         q = NULL;
3263         depth = 0;
3264
3265         /*
3266          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3267          * queue lock we have to take.
3268          */
3269         local_irq_save(flags);
3270         while (!list_empty(&list)) {
3271                 rq = list_entry_rq(list.next);
3272                 list_del_init(&rq->queuelist);
3273                 BUG_ON(!rq->q);
3274                 if (rq->q != q) {
3275                         /*
3276                          * This drops the queue lock
3277                          */
3278                         if (q)
3279                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3280                         q = rq->q;
3281                         depth = 0;
3282                         spin_lock(q->queue_lock);
3283                 }
3284
3285                 /*
3286                  * Short-circuit if @q is dead
3287                  */
3288                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3289                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3290                         continue;
3291                 }
3292
3293                 /*
3294                  * rq is already accounted, so use raw insert
3295                  */
3296                 if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
3297                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3298                 else
3299                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3300
3301                 depth++;
3302         }
3303
3304         /*
3305          * This drops the queue lock
3306          */
3307         if (q)
3308                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3309
3310         local_irq_restore(flags);
3311 }
3312
3313 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3314 {
3315         if (plug != current->plug)
3316                 return;
3317         blk_flush_plug_list(plug, false);
3318
3319         current->plug = NULL;
3320 }
3321 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3322
3323 #ifdef CONFIG_PM
3324 /**
3325  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3326  * @q: the queue of the device
3327  * @dev: the device the queue belongs to
3328  *
3329  * Description:
3330  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3331  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3332  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3333  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3334  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3335  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3336  *
3337  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3338  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3339  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3340  *    not need to touch other autosuspend settings.
3341  *
3342  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3343  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3344  */
3345 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3346 {
3347         q->dev = dev;
3348         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3349         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3350         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3351 }
3352 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3353
3354 /**
3355  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3356  * @q: the queue of the device
3357  *
3358  * Description:
3359  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3360  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3361  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3362  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3363  *    proceed to suspend the device.
3364  *
3365  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3366  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3367  *
3368  *    This function should be called near the start of the device's
3369  *    runtime_suspend callback.
3370  *
3371  * Return:
3372  *    0         - OK to runtime suspend the device
3373  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3374  */
3375 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3376 {
3377         int ret = 0;
3378
3379         if (!q->dev)
3380                 return ret;
3381
3382         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3383         if (q->nr_pending) {
3384                 ret = -EBUSY;
3385                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3386         } else {
3387                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3388         }
3389         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3390         return ret;
3391 }
3392 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3393
3394 /**
3395  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3396  * @q: the queue of the device
3397  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3398  *
3399  * Description:
3400  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3401  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3402  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3403  *
3404  *    This function should be called near the end of the device's
3405  *    runtime_suspend callback.
3406  */
3407 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3408 {
3409         if (!q->dev)
3410                 return;
3411
3412         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3413         if (!err) {
3414                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3415         } else {
3416                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3417                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3418         }
3419         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3420 }
3421 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3422
3423 /**
3424  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3425  * @q: the queue of the device
3426  *
3427  * Description:
3428  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3429  *    runtime resume of the device.
3430  *
3431  *    This function should be called near the start of the device's
3432  *    runtime_resume callback.
3433  */
3434 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3435 {
3436         if (!q->dev)
3437                 return;
3438
3439         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3440         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3441         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3442 }
3443 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3444
3445 /**
3446  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3447  * @q: the queue of the device
3448  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3449  *
3450  * Description:
3451  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3452  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3453  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3454  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3455  *
3456  *    This function should be called near the end of the device's
3457  *    runtime_resume callback.
3458  */
3459 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3460 {
3461         if (!q->dev)
3462                 return;
3463
3464         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3465         if (!err) {
3466                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3467                 __blk_run_queue(q);
3468                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3469                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3470         } else {
3471                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3472         }
3473         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3474 }
3475 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3476
3477 /**
3478  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3479  * @q: the queue of the device
3480  *
3481  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3482  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3483  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3484  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3485  * queue.
3486  *
3487  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3488  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3489  * should be called before first request is added to the queue.
3490  */
3491 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3492 {
3493         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3494         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3495         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3496         pm_request_autosuspend(q->dev);
3497         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3498 }
3499 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3500 #endif
3501
3502 int __init blk_dev_init(void)
3503 {
3504         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
3505         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3506                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3507         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3508                         FIELD_SIZEOF(struct bio, bi_opf));
3509
3510         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3511         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3512                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3513         if (!kblockd_workqueue)
3514                 panic("Failed to create kblockd\n");
3515
3516         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3517                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3518
3519         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3520                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3521
3522 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
3523         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
3524 #endif
3525
3526         return 0;
3527 }