]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - block/blk-core.c
Merge tag 'dmaengine-4.13-rc1' of git://git.infradead.org/users/vkoul/slave-dma
[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 const struct {
133         int             errno;
134         const char      *name;
135 } blk_errors[] = {
136         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
137         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
138         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
139         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
140         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
141         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
142         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
143         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
144         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
145         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
146         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
147
148         /* device mapper special case, should not leak out: */
149         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
150
151         /* everything else not covered above: */
152         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
153 };
154
155 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
156 {
157         int i;
158
159         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
160                 if (blk_errors[i].errno == errno)
161                         return (__force blk_status_t)i;
162         }
163
164         return BLK_STS_IOERR;
165 }
166 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
167
168 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
169 {
170         int idx = (__force int)status;
171
172         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
173                 return -EIO;
174         return blk_errors[idx].errno;
175 }
176 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
177
178 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status)
179 {
180         int idx = (__force int)status;
181
182         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
183                 return;
184
185         printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
186                            __func__, blk_errors[idx].name, req->rq_disk ?
187                            req->rq_disk->disk_name : "?",
188                            (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
189 }
190
191 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
192                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
193 {
194         if (error)
195                 bio->bi_status = error;
196
197         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
198                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
199
200         bio_advance(bio, nbytes);
201
202         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
203         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
204                 bio_endio(bio);
205 }
206
207 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
208 {
209         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
210                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
211                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
212
213         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
214                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
215                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
216         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
217                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
220
221 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
222 {
223         struct request_queue *q;
224
225         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
226         spin_lock_irq(q->queue_lock);
227         __blk_run_queue(q);
228         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
229 }
230
231 /**
232  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
233  * @q:          The &struct request_queue in question
234  * @msecs:      Delay in msecs
235  *
236  * Description:
237  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
238  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
239  *   restarted around the specified time.
240  */
241 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
242 {
243         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
244         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
245
246         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
247                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
248                                    msecs_to_jiffies(msecs));
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
251
252 /**
253  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
254  * @q:    The &struct request_queue in question
255  *
256  * Description:
257  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
258  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
259  *   context.
260  **/
261 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
262 {
263         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
264         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
265
266         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
267         blk_run_queue_async(q);
268 }
269 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
270
271 /**
272  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
273  * @q:    The &struct request_queue in question
274  *
275  * Description:
276  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
277  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
278  *   entered. Also see blk_stop_queue().
279  **/
280 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
281 {
282         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
283         WARN_ON(!irqs_disabled());
284         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
285
286         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
287         __blk_run_queue(q);
288 }
289 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
290
291 /**
292  * blk_stop_queue - stop a queue
293  * @q:    The &struct request_queue in question
294  *
295  * Description:
296  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
297  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
298  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
299  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
300  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
301  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
302  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
303  *   blk_start_queue() to restart queue operations.
304  **/
305 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
306 {
307         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
308         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
309
310         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
311         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
312 }
313 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
314
315 /**
316  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
317  * @q: the queue
318  *
319  * Description:
320  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
321  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
322  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
323  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
324  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
325  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
326  *     this function.
327  *
328  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
329  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
330  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
331  *
332  */
333 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
334 {
335         del_timer_sync(&q->timeout);
336
337         if (q->mq_ops) {
338                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
339                 int i;
340
341                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
342                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
343         } else {
344                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
345         }
346 }
347 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
348
349 /**
350  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
351  * @q:  The queue to run
352  *
353  * Description:
354  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
355  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
356  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
357  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
358  *    disabled. See also @blk_run_queue.
359  */
360 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
361 {
362         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
363         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
364
365         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
366                 return;
367
368         /*
369          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
370          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
371          * running such a request function concurrently. Keep track of the
372          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
373          * can wait until all these request_fn calls have finished.
374          */
375         q->request_fn_active++;
376         q->request_fn(q);
377         q->request_fn_active--;
378 }
379 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
380
381 /**
382  * __blk_run_queue - run a single device queue
383  * @q:  The queue to run
384  *
385  * Description:
386  *    See @blk_run_queue.
387  */
388 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
389 {
390         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
391         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
392
393         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
394                 return;
395
396         __blk_run_queue_uncond(q);
397 }
398 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
399
400 /**
401  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
402  * @q:  The queue to run
403  *
404  * Description:
405  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
406  *    of us.
407  *
408  * Note:
409  *    Since it is not allowed to run q->delay_work after blk_cleanup_queue()
410  *    has canceled q->delay_work, callers must hold the queue lock to avoid
411  *    race conditions between blk_cleanup_queue() and blk_run_queue_async().
412  */
413 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
414 {
415         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
416         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
417
418         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
419                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
420 }
421 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
422
423 /**
424  * blk_run_queue - run a single device queue
425  * @q: The queue to run
426  *
427  * Description:
428  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
429  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
430  */
431 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
432 {
433         unsigned long flags;
434
435         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
436
437         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
438         __blk_run_queue(q);
439         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
440 }
441 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
442
443 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
444 {
445         kobject_put(&q->kobj);
446 }
447 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
448
449 /**
450  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
451  * @q: queue to drain
452  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
453  *
454  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
455  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
456  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
457  */
458 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
459         __releases(q->queue_lock)
460         __acquires(q->queue_lock)
461 {
462         int i;
463
464         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
465         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
466
467         while (true) {
468                 bool drain = false;
469
470                 /*
471                  * The caller might be trying to drain @q before its
472                  * elevator is initialized.
473                  */
474                 if (q->elevator)
475                         elv_drain_elevator(q);
476
477                 blkcg_drain_queue(q);
478
479                 /*
480                  * This function might be called on a queue which failed
481                  * driver init after queue creation or is not yet fully
482                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
483                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
484                  * something on it and @q has request_fn set.
485                  */
486                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
487                         __blk_run_queue(q);
488
489                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
490                 drain |= q->request_fn_active;
491
492                 /*
493                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
494                  * multiple places and there's no single counter which can
495                  * be drained.  Check all the queues and counters.
496                  */
497                 if (drain_all) {
498                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
499                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
500                         for (i = 0; i < 2; i++) {
501                                 drain |= q->nr_rqs[i];
502                                 drain |= q->in_flight[i];
503                                 if (fq)
504                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
505                         }
506                 }
507
508                 if (!drain)
509                         break;
510
511                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
512
513                 msleep(10);
514
515                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
516         }
517
518         /*
519          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
520          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
521          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
522          */
523         if (q->request_fn) {
524                 struct request_list *rl;
525
526                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
527                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
528                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
529         }
530 }
531
532 /**
533  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
534  * @q: queue of interest
535  *
536  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
537  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
538  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
539  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
540  * inside queue or RCU read lock.
541  */
542 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
543 {
544         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
545
546         spin_lock_irq(q->queue_lock);
547         q->bypass_depth++;
548         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
549         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
550
551         /*
552          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
553          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
554          * can happen many times during boot.
555          */
556         if (blk_queue_init_done(q)) {
557                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
558                 __blk_drain_queue(q, false);
559                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
560
561                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
562                 synchronize_rcu();
563         }
564 }
565 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
566
567 /**
568  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
569  * @q: queue of interest
570  *
571  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
572  *
573  * Note: although blk_queue_bypass_start() is only called for blk-sq queues,
574  * this function is called for both blk-sq and blk-mq queues.
575  */
576 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
577 {
578         spin_lock_irq(q->queue_lock);
579         if (!--q->bypass_depth)
580                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
581         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
582         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
583 }
584 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
585
586 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
587 {
588         spin_lock_irq(q->queue_lock);
589         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
590         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
591
592         /*
593          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
594          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
595          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
596          */
597         blk_freeze_queue_start(q);
598
599         if (q->mq_ops)
600                 blk_mq_wake_waiters(q);
601         else {
602                 struct request_list *rl;
603
604                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
605                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
606                         if (rl->rq_pool) {
607                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
608                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
609                         }
610                 }
611                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
612         }
613 }
614 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
615
616 /**
617  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
618  * @q: request queue to shutdown
619  *
620  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
621  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
622  */
623 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
624 {
625         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
626
627         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
628         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
629         blk_set_queue_dying(q);
630         spin_lock_irq(lock);
631
632         /*
633          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
634          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
635          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
636          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
637          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
638          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
639          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
640          */
641         q->bypass_depth++;
642         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
643
644         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
645         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
646         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
647         spin_unlock_irq(lock);
648         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
649
650         /*
651          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
652          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
653          */
654         blk_freeze_queue(q);
655         spin_lock_irq(lock);
656         if (!q->mq_ops)
657                 __blk_drain_queue(q, true);
658         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
659         spin_unlock_irq(lock);
660
661         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
662         blk_flush_integrity();
663
664         /* @q won't process any more request, flush async actions */
665         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
666         blk_sync_queue(q);
667
668         if (q->mq_ops)
669                 blk_mq_free_queue(q);
670         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
671
672         spin_lock_irq(lock);
673         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
674                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
675         spin_unlock_irq(lock);
676
677         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
678         blk_put_queue(q);
679 }
680 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
681
682 /* Allocate memory local to the request queue */
683 static void *alloc_request_simple(gfp_t gfp_mask, void *data)
684 {
685         struct request_queue *q = data;
686
687         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, q->node);
688 }
689
690 static void free_request_simple(void *element, void *data)
691 {
692         kmem_cache_free(request_cachep, element);
693 }
694
695 static void *alloc_request_size(gfp_t gfp_mask, void *data)
696 {
697         struct request_queue *q = data;
698         struct request *rq;
699
700         rq = kmalloc_node(sizeof(struct request) + q->cmd_size, gfp_mask,
701                         q->node);
702         if (rq && q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, rq, gfp_mask) < 0) {
703                 kfree(rq);
704                 rq = NULL;
705         }
706         return rq;
707 }
708
709 static void free_request_size(void *element, void *data)
710 {
711         struct request_queue *q = data;
712
713         if (q->exit_rq_fn)
714                 q->exit_rq_fn(q, element);
715         kfree(element);
716 }
717
718 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
719                 gfp_t gfp_mask)
720 {
721         if (unlikely(rl->rq_pool))
722                 return 0;
723
724         rl->q = q;
725         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
726         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
727         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
728         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
729
730         if (q->cmd_size) {
731                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
732                                 alloc_request_size, free_request_size,
733                                 q, gfp_mask, q->node);
734         } else {
735                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
736                                 alloc_request_simple, free_request_simple,
737                                 q, gfp_mask, q->node);
738         }
739         if (!rl->rq_pool)
740                 return -ENOMEM;
741
742         if (rl != &q->root_rl)
743                 WARN_ON_ONCE(!blk_get_queue(q));
744
745         return 0;
746 }
747
748 void blk_exit_rl(struct request_queue *q, struct request_list *rl)
749 {
750         if (rl->rq_pool) {
751                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
752                 if (rl != &q->root_rl)
753                         blk_put_queue(q);
754         }
755 }
756
757 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
758 {
759         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
760 }
761 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
762
763 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
764 {
765         while (true) {
766                 int ret;
767
768                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
769                         return 0;
770
771                 if (nowait)
772                         return -EBUSY;
773
774                 /*
775                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
776                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
777                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
778                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
779                  * never return if the two reads are reordered.
780                  */
781                 smp_rmb();
782
783                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
784                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
785                                 blk_queue_dying(q));
786                 if (blk_queue_dying(q))
787                         return -ENODEV;
788                 if (ret)
789                         return ret;
790         }
791 }
792
793 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
794 {
795         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
796 }
797
798 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
799 {
800         struct request_queue *q =
801                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
802
803         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
804 }
805
806 static void blk_rq_timed_out_timer(unsigned long data)
807 {
808         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
809
810         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
811 }
812
813 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
814 {
815         struct request_queue *q;
816
817         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
818                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
819         if (!q)
820                 return NULL;
821
822         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
823         if (q->id < 0)
824                 goto fail_q;
825
826         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
827         if (!q->bio_split)
828                 goto fail_id;
829
830         q->backing_dev_info = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
831         if (!q->backing_dev_info)
832                 goto fail_split;
833
834         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
835         if (!q->stats)
836                 goto fail_stats;
837
838         q->backing_dev_info->ra_pages =
839                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
840         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
841         q->backing_dev_info->name = "block";
842         q->node = node_id;
843
844         setup_timer(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
845                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
846         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
847         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
848         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
849         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
850 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
851         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
852 #endif
853         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
854
855         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
856
857         mutex_init(&q->sysfs_lock);
858         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
859
860         /*
861          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
862          * override it later if need be.
863          */
864         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
865
866         /*
867          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
868          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
869          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
870          * registered by blk_register_queue().
871          */
872         q->bypass_depth = 1;
873         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
874
875         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
876
877         /*
878          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
879          * See blk_register_queue() for details.
880          */
881         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
882                                 blk_queue_usage_counter_release,
883                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
884                 goto fail_bdi;
885
886         if (blkcg_init_queue(q))
887                 goto fail_ref;
888
889         return q;
890
891 fail_ref:
892         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
893 fail_bdi:
894         blk_free_queue_stats(q->stats);
895 fail_stats:
896         bdi_put(q->backing_dev_info);
897 fail_split:
898         bioset_free(q->bio_split);
899 fail_id:
900         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
901 fail_q:
902         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
903         return NULL;
904 }
905 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
906
907 /**
908  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
909  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
910  *        placed on the queue.
911  * @lock: Request queue spin lock
912  *
913  * Description:
914  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
915  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
916  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
917  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
918  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
919  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
920  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
921  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
922  *
923  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
924  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
925  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
926  *    get dealt with eventually.
927  *
928  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
929  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
930  *    disabling is needed for it.
931  *
932  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
933  *    it didn't succeed.
934  *
935  * Note:
936  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
937  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
938  **/
939
940 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
941 {
942         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
943 }
944 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
945
946 struct request_queue *
947 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
948 {
949         struct request_queue *q;
950
951         q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
952         if (!q)
953                 return NULL;
954
955         q->request_fn = rfn;
956         if (lock)
957                 q->queue_lock = lock;
958         if (blk_init_allocated_queue(q) < 0) {
959                 blk_cleanup_queue(q);
960                 return NULL;
961         }
962
963         return q;
964 }
965 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
966
967 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
968
969
970 int blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q)
971 {
972         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
973
974         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, q->cmd_size);
975         if (!q->fq)
976                 return -ENOMEM;
977
978         if (q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, q->fq->flush_rq, GFP_KERNEL))
979                 goto out_free_flush_queue;
980
981         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
982                 goto out_exit_flush_rq;
983
984         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
985         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
986
987         /*
988          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
989          */
990         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
991
992         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
993
994         /* Protect q->elevator from elevator_change */
995         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
996
997         /* init elevator */
998         if (elevator_init(q, NULL)) {
999                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1000                 goto out_exit_flush_rq;
1001         }
1002
1003         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1004         return 0;
1005
1006 out_exit_flush_rq:
1007         if (q->exit_rq_fn)
1008                 q->exit_rq_fn(q, q->fq->flush_rq);
1009 out_free_flush_queue:
1010         blk_free_flush_queue(q->fq);
1011         return -ENOMEM;
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
1014
1015 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
1016 {
1017         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
1018                 __blk_get_queue(q);
1019                 return true;
1020         }
1021
1022         return false;
1023 }
1024 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
1025
1026 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
1027 {
1028         if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1029                 elv_put_request(rl->q, rq);
1030                 if (rq->elv.icq)
1031                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
1032         }
1033
1034         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
1039  * should be given priority access to a request.
1040  */
1041 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
1042 {
1043         if (!ioc)
1044                 return 0;
1045
1046         /*
1047          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
1048          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
1049          * lose wakeups.
1050          */
1051         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
1052                 (ioc->nr_batch_requests > 0
1053                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
1054 }
1055
1056 /*
1057  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
1058  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
1059  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
1060  * a nice run.
1061  */
1062 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
1063 {
1064         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
1065                 return;
1066
1067         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
1068         ioc->last_waited = jiffies;
1069 }
1070
1071 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
1072 {
1073         struct request_queue *q = rl->q;
1074
1075         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
1076                 blk_clear_congested(rl, sync);
1077
1078         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
1079                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
1080                         wake_up(&rl->wait[sync]);
1081
1082                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
1083         }
1084 }
1085
1086 /*
1087  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
1088  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
1089  */
1090 static void freed_request(struct request_list *rl, bool sync,
1091                 req_flags_t rq_flags)
1092 {
1093         struct request_queue *q = rl->q;
1094
1095         q->nr_rqs[sync]--;
1096         rl->count[sync]--;
1097         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV)
1098                 q->nr_rqs_elvpriv--;
1099
1100         __freed_request(rl, sync);
1101
1102         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
1103                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
1104 }
1105
1106 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
1107 {
1108         struct request_list *rl;
1109         int on_thresh, off_thresh;
1110
1111         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1112
1113         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1114         q->nr_requests = nr;
1115         blk_queue_congestion_threshold(q);
1116         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
1117         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
1118
1119         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
1120                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
1121                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1122                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
1123                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1124
1125                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
1126                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1127                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
1128                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1129
1130                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1131                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1132                 } else {
1133                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1134                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1135                 }
1136
1137                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1138                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1139                 } else {
1140                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1141                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1142                 }
1143         }
1144
1145         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1146         return 0;
1147 }
1148
1149 /**
1150  * __get_request - get a free request
1151  * @rl: request list to allocate from
1152  * @op: operation and flags
1153  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1154  * @gfp_mask: allocation mask
1155  *
1156  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1157  * pressure or if @q is dead.
1158  *
1159  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1160  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1161  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1162  */
1163 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, unsigned int op,
1164                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1165 {
1166         struct request_queue *q = rl->q;
1167         struct request *rq;
1168         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1169         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1170         struct io_cq *icq = NULL;
1171         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1172         int may_queue;
1173         req_flags_t rq_flags = RQF_ALLOCED;
1174
1175         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1176
1177         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1178                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1179
1180         may_queue = elv_may_queue(q, op);
1181         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1182                 goto rq_starved;
1183
1184         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1185                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1186                         /*
1187                          * The queue will fill after this allocation, so set
1188                          * it as full, and mark this process as "batching".
1189                          * This process will be allowed to complete a batch of
1190                          * requests, others will be blocked.
1191                          */
1192                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1193                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1194                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1195                         } else {
1196                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1197                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1198                                         /*
1199                                          * The queue is full and the allocating
1200                                          * process is not a "batcher", and not
1201                                          * exempted by the IO scheduler
1202                                          */
1203                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1204                                 }
1205                         }
1206                 }
1207                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1208         }
1209
1210         /*
1211          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1212          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1213          * allocated with any setting of ->nr_requests
1214          */
1215         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1216                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1217
1218         q->nr_rqs[is_sync]++;
1219         rl->count[is_sync]++;
1220         rl->starved[is_sync] = 0;
1221
1222         /*
1223          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1224          * so, mark @rq_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1225          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1226          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1227          * makes creating new ones safe.
1228          *
1229          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1230          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1231          *
1232          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1233          * it will be created after releasing queue_lock.
1234          */
1235         if (!op_is_flush(op) && !blk_queue_bypass(q)) {
1236                 rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
1237                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1238                 if (et->icq_cache && ioc)
1239                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1240         }
1241
1242         if (blk_queue_io_stat(q))
1243                 rq_flags |= RQF_IO_STAT;
1244         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1245
1246         /* allocate and init request */
1247         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1248         if (!rq)
1249                 goto fail_alloc;
1250
1251         blk_rq_init(q, rq);
1252         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1253         rq->cmd_flags = op;
1254         rq->rq_flags = rq_flags;
1255
1256         /* init elvpriv */
1257         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1258                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1259                         if (ioc)
1260                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1261                         if (!icq)
1262                                 goto fail_elvpriv;
1263                 }
1264
1265                 rq->elv.icq = icq;
1266                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1267                         goto fail_elvpriv;
1268
1269                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1270                 if (icq)
1271                         get_io_context(icq->ioc);
1272         }
1273 out:
1274         /*
1275          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1276          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1277          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1278          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1279          */
1280         if (ioc_batching(q, ioc))
1281                 ioc->nr_batch_requests--;
1282
1283         trace_block_getrq(q, bio, op);
1284         return rq;
1285
1286 fail_elvpriv:
1287         /*
1288          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1289          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1290          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1291          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1292          */
1293         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1294                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info->dev));
1295
1296         rq->rq_flags &= ~RQF_ELVPRIV;
1297         rq->elv.icq = NULL;
1298
1299         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1300         q->nr_rqs_elvpriv--;
1301         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1302         goto out;
1303
1304 fail_alloc:
1305         /*
1306          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1307          * might have messed up.
1308          *
1309          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1310          * queue, but this is pretty rare.
1311          */
1312         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1313         freed_request(rl, is_sync, rq_flags);
1314
1315         /*
1316          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1317          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1318          * freeing of a request in the other direction will notice
1319          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1320          * READ and WRITE
1321          */
1322 rq_starved:
1323         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1324                 rl->starved[is_sync] = 1;
1325         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1326 }
1327
1328 /**
1329  * get_request - get a free request
1330  * @q: request_queue to allocate request from
1331  * @op: operation and flags
1332  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1333  * @gfp_mask: allocation mask
1334  *
1335  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1336  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1337  *
1338  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1339  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1340  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1341  */
1342 static struct request *get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1343                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1344 {
1345         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1346         DEFINE_WAIT(wait);
1347         struct request_list *rl;
1348         struct request *rq;
1349
1350         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1351         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1352
1353         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1354 retry:
1355         rq = __get_request(rl, op, bio, gfp_mask);
1356         if (!IS_ERR(rq))
1357                 return rq;
1358
1359         if (op & REQ_NOWAIT) {
1360                 blk_put_rl(rl);
1361                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
1362         }
1363
1364         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1365                 blk_put_rl(rl);
1366                 return rq;
1367         }
1368
1369         /* wait on @rl and retry */
1370         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1371                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1372
1373         trace_block_sleeprq(q, bio, op);
1374
1375         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1376         io_schedule();
1377
1378         /*
1379          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1380          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1381          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1382          */
1383         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1384
1385         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1386         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1387
1388         goto retry;
1389 }
1390
1391 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q,
1392                                            unsigned int op, gfp_t gfp_mask)
1393 {
1394         struct request *rq;
1395
1396         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1397
1398         /* create ioc upfront */
1399         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1400
1401         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1402         rq = get_request(q, op, NULL, gfp_mask);
1403         if (IS_ERR(rq)) {
1404                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1405                 return rq;
1406         }
1407
1408         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1409         rq->__data_len = 0;
1410         rq->__sector = (sector_t) -1;
1411         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1412         return rq;
1413 }
1414
1415 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1416                                 gfp_t gfp_mask)
1417 {
1418         struct request *req;
1419
1420         if (q->mq_ops) {
1421                 req = blk_mq_alloc_request(q, op,
1422                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1423                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1424                 if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
1425                         q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
1426         } else {
1427                 req = blk_old_get_request(q, op, gfp_mask);
1428                 if (!IS_ERR(req) && q->initialize_rq_fn)
1429                         q->initialize_rq_fn(req);
1430         }
1431
1432         return req;
1433 }
1434 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1435
1436 /**
1437  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1438  * @q:          request queue where request should be inserted
1439  * @rq:         request to be inserted
1440  *
1441  * Description:
1442  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1443  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1444  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1445  */
1446 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1447 {
1448         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1449         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1450
1451         blk_delete_timer(rq);
1452         blk_clear_rq_complete(rq);
1453         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1454         wbt_requeue(q->rq_wb, &rq->issue_stat);
1455
1456         if (rq->rq_flags & RQF_QUEUED)
1457                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1458
1459         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1460
1461         elv_requeue_request(q, rq);
1462 }
1463 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1464
1465 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1466                              int where)
1467 {
1468         blk_account_io_start(rq, true);
1469         __elv_add_request(q, rq, where);
1470 }
1471
1472 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1473                                     unsigned long now)
1474 {
1475         int inflight;
1476
1477         if (now == part->stamp)
1478                 return;
1479
1480         inflight = part_in_flight(part);
1481         if (inflight) {
1482                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1483                                 inflight * (now - part->stamp));
1484                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1485         }
1486         part->stamp = now;
1487 }
1488
1489 /**
1490  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1491  * @cpu: cpu number for stats access
1492  * @part: target partition
1493  *
1494  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1495  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1496  * time it has been in this state for.
1497  *
1498  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1499  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1500  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1501  * function to do a round-off before returning the results when reading
1502  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1503  * the current jiffies and restarts the counters again.
1504  */
1505 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1506 {
1507         unsigned long now = jiffies;
1508
1509         if (part->partno)
1510                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1511         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1514
1515 #ifdef CONFIG_PM
1516 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1517 {
1518         if (rq->q->dev && !(rq->rq_flags & RQF_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1519                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1520 }
1521 #else
1522 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1523 #endif
1524
1525 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1526 {
1527         req_flags_t rq_flags = req->rq_flags;
1528
1529         if (unlikely(!q))
1530                 return;
1531
1532         if (q->mq_ops) {
1533                 blk_mq_free_request(req);
1534                 return;
1535         }
1536
1537         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1538
1539         blk_pm_put_request(req);
1540
1541         elv_completed_request(q, req);
1542
1543         /* this is a bio leak */
1544         WARN_ON(req->bio != NULL);
1545
1546         wbt_done(q->rq_wb, &req->issue_stat);
1547
1548         /*
1549          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1550          * it didn't come out of our reserved rq pools
1551          */
1552         if (rq_flags & RQF_ALLOCED) {
1553                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1554                 bool sync = op_is_sync(req->cmd_flags);
1555
1556                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1557                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1558
1559                 blk_free_request(rl, req);
1560                 freed_request(rl, sync, rq_flags);
1561                 blk_put_rl(rl);
1562         }
1563 }
1564 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1565
1566 void blk_put_request(struct request *req)
1567 {
1568         struct request_queue *q = req->q;
1569
1570         if (q->mq_ops)
1571                 blk_mq_free_request(req);
1572         else {
1573                 unsigned long flags;
1574
1575                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1576                 __blk_put_request(q, req);
1577                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1578         }
1579 }
1580 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1581
1582 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1583                             struct bio *bio)
1584 {
1585         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1586
1587         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1588                 return false;
1589
1590         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1591
1592         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1593                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1594
1595         req->biotail->bi_next = bio;
1596         req->biotail = bio;
1597         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1598         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1599
1600         blk_account_io_start(req, false);
1601         return true;
1602 }
1603
1604 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1605                              struct bio *bio)
1606 {
1607         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1608
1609         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1610                 return false;
1611
1612         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1613
1614         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1615                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1616
1617         bio->bi_next = req->bio;
1618         req->bio = bio;
1619
1620         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1621         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1622         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1623
1624         blk_account_io_start(req, false);
1625         return true;
1626 }
1627
1628 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1629                 struct bio *bio)
1630 {
1631         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
1632
1633         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
1634                 goto no_merge;
1635         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
1636             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
1637                 goto no_merge;
1638
1639         req->biotail->bi_next = bio;
1640         req->biotail = bio;
1641         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1642         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1643         req->nr_phys_segments = segments + 1;
1644
1645         blk_account_io_start(req, false);
1646         return true;
1647 no_merge:
1648         req_set_nomerge(q, req);
1649         return false;
1650 }
1651
1652 /**
1653  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1654  * @q: request_queue new bio is being queued at
1655  * @bio: new bio being queued
1656  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1657  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1658  * another request associated with @q is found on the plug list
1659  * (optional, may be %NULL)
1660  *
1661  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1662  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1663  * otherwise %false.
1664  *
1665  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1666  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1667  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1668  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1669  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1670  * merging parameters without querying the elevator.
1671  *
1672  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1673  */
1674 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1675                             unsigned int *request_count,
1676                             struct request **same_queue_rq)
1677 {
1678         struct blk_plug *plug;
1679         struct request *rq;
1680         struct list_head *plug_list;
1681
1682         plug = current->plug;
1683         if (!plug)
1684                 return false;
1685         *request_count = 0;
1686
1687         if (q->mq_ops)
1688                 plug_list = &plug->mq_list;
1689         else
1690                 plug_list = &plug->list;
1691
1692         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1693                 bool merged = false;
1694
1695                 if (rq->q == q) {
1696                         (*request_count)++;
1697                         /*
1698                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1699                          * rq in the same queue, there should be only one such
1700                          * rq in a queue
1701                          **/
1702                         if (same_queue_rq)
1703                                 *same_queue_rq = rq;
1704                 }
1705
1706                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1707                         continue;
1708
1709                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
1710                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1711                         merged = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1712                         break;
1713                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1714                         merged = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1715                         break;
1716                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
1717                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
1718                         break;
1719                 default:
1720                         break;
1721                 }
1722
1723                 if (merged)
1724                         return true;
1725         }
1726
1727         return false;
1728 }
1729
1730 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1731 {
1732         struct blk_plug *plug;
1733         struct request *rq;
1734         struct list_head *plug_list;
1735         unsigned int ret = 0;
1736
1737         plug = current->plug;
1738         if (!plug)
1739                 goto out;
1740
1741         if (q->mq_ops)
1742                 plug_list = &plug->mq_list;
1743         else
1744                 plug_list = &plug->list;
1745
1746         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1747                 if (rq->q == q)
1748                         ret++;
1749         }
1750 out:
1751         return ret;
1752 }
1753
1754 void blk_init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1755 {
1756         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1757
1758         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1759                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1760
1761         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1762         if (ioprio_valid(bio_prio(bio)))
1763                 req->ioprio = bio_prio(bio);
1764         else if (ioc)
1765                 req->ioprio = ioc->ioprio;
1766         else
1767                 req->ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1768         req->write_hint = bio->bi_write_hint;
1769         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1770 }
1771 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_init_request_from_bio);
1772
1773 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1774 {
1775         struct blk_plug *plug;
1776         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1777         struct request *req, *free;
1778         unsigned int request_count = 0;
1779         unsigned int wb_acct;
1780
1781         /*
1782          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1783          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1784          * ISA dma in theory)
1785          */
1786         blk_queue_bounce(q, &bio);
1787
1788         blk_queue_split(q, &bio);
1789
1790         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1791                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1792                 bio_endio(bio);
1793                 return BLK_QC_T_NONE;
1794         }
1795
1796         if (op_is_flush(bio->bi_opf)) {
1797                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1798                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1799                 goto get_rq;
1800         }
1801
1802         /*
1803          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1804          * any locks.
1805          */
1806         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1807                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1808                         return BLK_QC_T_NONE;
1809         } else
1810                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1811
1812         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1813
1814         switch (elv_merge(q, &req, bio)) {
1815         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1816                 if (!bio_attempt_back_merge(q, req, bio))
1817                         break;
1818                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1819                 free = attempt_back_merge(q, req);
1820                 if (free)
1821                         __blk_put_request(q, free);
1822                 else
1823                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_BACK_MERGE);
1824                 goto out_unlock;
1825         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1826                 if (!bio_attempt_front_merge(q, req, bio))
1827                         break;
1828                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1829                 free = attempt_front_merge(q, req);
1830                 if (free)
1831                         __blk_put_request(q, free);
1832                 else
1833                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
1834                 goto out_unlock;
1835         default:
1836                 break;
1837         }
1838
1839 get_rq:
1840         wb_acct = wbt_wait(q->rq_wb, bio, q->queue_lock);
1841
1842         /*
1843          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1844          * Returns with the queue unlocked.
1845          */
1846         req = get_request(q, bio->bi_opf, bio, GFP_NOIO);
1847         if (IS_ERR(req)) {
1848                 __wbt_done(q->rq_wb, wb_acct);
1849                 if (PTR_ERR(req) == -ENOMEM)
1850                         bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
1851                 else
1852                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1853                 bio_endio(bio);
1854                 goto out_unlock;
1855         }
1856
1857         wbt_track(&req->issue_stat, wb_acct);
1858
1859         /*
1860          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1861          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1862          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1863          * often, and the elevators are able to handle it.
1864          */
1865         blk_init_request_from_bio(req, bio);
1866
1867         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1868                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1869
1870         plug = current->plug;
1871         if (plug) {
1872                 /*
1873                  * If this is the first request added after a plug, fire
1874                  * of a plug trace.
1875                  *
1876                  * @request_count may become stale because of schedule
1877                  * out, so check plug list again.
1878                  */
1879                 if (!request_count || list_empty(&plug->list))
1880                         trace_block_plug(q);
1881                 else {
1882                         struct request *last = list_entry_rq(plug->list.prev);
1883                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT ||
1884                             blk_rq_bytes(last) >= BLK_PLUG_FLUSH_SIZE) {
1885                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1886                                 trace_block_plug(q);
1887                         }
1888                 }
1889                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1890                 blk_account_io_start(req, true);
1891         } else {
1892                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1893                 add_acct_request(q, req, where);
1894                 __blk_run_queue(q);
1895 out_unlock:
1896                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1897         }
1898
1899         return BLK_QC_T_NONE;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1904  */
1905 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1906 {
1907         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1908
1909         /*
1910          * Zone reset does not include bi_size so bio_sectors() is always 0.
1911          * Include a test for the reset op code and perform the remap if needed.
1912          */
1913         if (bdev != bdev->bd_contains &&
1914             (bio_sectors(bio) || bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET)) {
1915                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1916
1917                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1918                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1919
1920                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1921                                       bdev->bd_dev,
1922                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1923         }
1924 }
1925
1926 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1927 {
1928         char b[BDEVNAME_SIZE];
1929
1930         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1931         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1932                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1933                         bio->bi_opf,
1934                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1935                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1936 }
1937
1938 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1939
1940 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1941
1942 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1943 {
1944         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1945 }
1946 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1947
1948 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1949 {
1950         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1951 }
1952
1953 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1954 {
1955         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1956                                                 NULL, &fail_make_request);
1957
1958         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1959 }
1960
1961 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1962
1963 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1964
1965 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1966                                         unsigned int bytes)
1967 {
1968         return false;
1969 }
1970
1971 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1972
1973 /*
1974  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1975  */
1976 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1977 {
1978         sector_t maxsector;
1979
1980         if (!nr_sectors)
1981                 return 0;
1982
1983         /* Test device or partition size, when known. */
1984         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1985         if (maxsector) {
1986                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1987
1988                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1989                         /*
1990                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1991                          * without checking the size of the device, e.g., when
1992                          * mounting a device.
1993                          */
1994                         handle_bad_sector(bio);
1995                         return 1;
1996                 }
1997         }
1998
1999         return 0;
2000 }
2001
2002 static noinline_for_stack bool
2003 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
2004 {
2005         struct request_queue *q;
2006         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
2007         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
2008         char b[BDEVNAME_SIZE];
2009         struct hd_struct *part;
2010
2011         might_sleep();
2012
2013         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
2014                 goto end_io;
2015
2016         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2017         if (unlikely(!q)) {
2018                 printk(KERN_ERR
2019                        "generic_make_request: Trying to access "
2020                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
2021                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
2022                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
2023                 goto end_io;
2024         }
2025
2026         /*
2027          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
2028          * if queue is not a request based queue.
2029          */
2030
2031         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_rq_based(q))
2032                 goto not_supported;
2033
2034         part = bio->bi_bdev->bd_part;
2035         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
2036             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
2037                                 bio->bi_iter.bi_size))
2038                 goto end_io;
2039
2040         /*
2041          * If this device has partitions, remap block n
2042          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
2043          */
2044         blk_partition_remap(bio);
2045
2046         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
2047                 goto end_io;
2048
2049         /*
2050          * Filter flush bio's early so that make_request based
2051          * drivers without flush support don't have to worry
2052          * about them.
2053          */
2054         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
2055             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
2056                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
2057                 if (!nr_sectors) {
2058                         status = BLK_STS_OK;
2059                         goto end_io;
2060                 }
2061         }
2062
2063         switch (bio_op(bio)) {
2064         case REQ_OP_DISCARD:
2065                 if (!blk_queue_discard(q))
2066                         goto not_supported;
2067                 break;
2068         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
2069                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
2070                         goto not_supported;
2071                 break;
2072         case REQ_OP_WRITE_SAME:
2073                 if (!bdev_write_same(bio->bi_bdev))
2074                         goto not_supported;
2075                 break;
2076         case REQ_OP_ZONE_REPORT:
2077         case REQ_OP_ZONE_RESET:
2078                 if (!bdev_is_zoned(bio->bi_bdev))
2079                         goto not_supported;
2080                 break;
2081         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2082                 if (!bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
2083                         goto not_supported;
2084                 break;
2085         default:
2086                 break;
2087         }
2088
2089         /*
2090          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
2091          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
2092          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
2093          * layer knows how to live with it.
2094          */
2095         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
2096
2097         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
2098                 return false;
2099
2100         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
2101                 trace_block_bio_queue(q, bio);
2102                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
2103                  * completion as well.
2104                  */
2105                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2106         }
2107         return true;
2108
2109 not_supported:
2110         status = BLK_STS_NOTSUPP;
2111 end_io:
2112         bio->bi_status = status;
2113         bio_endio(bio);
2114         return false;
2115 }
2116
2117 /**
2118  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2119  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2120  *
2121  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2122  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2123  * to be done.
2124  *
2125  * generic_make_request() does not return any status.  The
2126  * success/failure status of the request, along with notification of
2127  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2128  * function described (one day) else where.
2129  *
2130  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2131  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2132  * set to describe the device address, and the
2133  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2134  * completion notification should be signaled.
2135  *
2136  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2137  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2138  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2139  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2140  */
2141 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2142 {
2143         /*
2144          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2145          * make_request_fn.
2146          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2147          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2148          * yet.
2149          */
2150         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2151         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2152
2153         if (!generic_make_request_checks(bio))
2154                 goto out;
2155
2156         /*
2157          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2158          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2159          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2160          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2161          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2162          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2163          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2164          * should be added at the tail
2165          */
2166         if (current->bio_list) {
2167                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2168                 goto out;
2169         }
2170
2171         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2172          * explanation.
2173          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2174          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2175          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2176          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2177          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2178          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2179          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2180          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2181          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2182          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2183          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2184          */
2185         BUG_ON(bio->bi_next);
2186         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2187         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2188         do {
2189                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2190
2191                 if (likely(blk_queue_enter(q, bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) == 0)) {
2192                         struct bio_list lower, same;
2193
2194                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2195                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2196                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2197                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2198
2199                         blk_queue_exit(q);
2200
2201                         /* sort new bios into those for a lower level
2202                          * and those for the same level
2203                          */
2204                         bio_list_init(&lower);
2205                         bio_list_init(&same);
2206                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2207                                 if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
2208                                         bio_list_add(&same, bio);
2209                                 else
2210                                         bio_list_add(&lower, bio);
2211                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2212                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2213                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2214                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2215                 } else {
2216                         if (unlikely(!blk_queue_dying(q) &&
2217                                         (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)))
2218                                 bio_wouldblock_error(bio);
2219                         else
2220                                 bio_io_error(bio);
2221                 }
2222                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2223         } while (bio);
2224         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2225
2226 out:
2227         return ret;
2228 }
2229 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2230
2231 /**
2232  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2233  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2234  *
2235  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2236  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2237  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2238  *
2239  */
2240 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2241 {
2242         /*
2243          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2244          * go through the normal accounting stuff before submission.
2245          */
2246         if (bio_has_data(bio)) {
2247                 unsigned int count;
2248
2249                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2250                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2251                 else
2252                         count = bio_sectors(bio);
2253
2254                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2255                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2256                 } else {
2257                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2258                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2259                 }
2260
2261                 if (unlikely(block_dump)) {
2262                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2263                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2264                         current->comm, task_pid_nr(current),
2265                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2266                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2267                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2268                                 count);
2269                 }
2270         }
2271
2272         return generic_make_request(bio);
2273 }
2274 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2275
2276 /**
2277  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2278  *                              for new the queue limits
2279  * @q:  the queue
2280  * @rq: the request being checked
2281  *
2282  * Description:
2283  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2284  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2285  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2286  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2287  *    the insertion using this generic function.
2288  *
2289  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2290  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2291  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2292  */
2293 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2294                                       struct request *rq)
2295 {
2296         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2297                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2298                 return -EIO;
2299         }
2300
2301         /*
2302          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2303          * may differ from that of other stacking queues.
2304          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2305          * limitation.
2306          */
2307         blk_recalc_rq_segments(rq);
2308         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2309                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2310                 return -EIO;
2311         }
2312
2313         return 0;
2314 }
2315
2316 /**
2317  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2318  * @q:  the queue to submit the request
2319  * @rq: the request being queued
2320  */
2321 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2322 {
2323         unsigned long flags;
2324         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2325
2326         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2327                 return BLK_STS_IOERR;
2328
2329         if (rq->rq_disk &&
2330             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2331                 return BLK_STS_IOERR;
2332
2333         if (q->mq_ops) {
2334                 if (blk_queue_io_stat(q))
2335                         blk_account_io_start(rq, true);
2336                 blk_mq_sched_insert_request(rq, false, true, false, false);
2337                 return BLK_STS_OK;
2338         }
2339
2340         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2341         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2342                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2343                 return BLK_STS_IOERR;
2344         }
2345
2346         /*
2347          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2348          * because it will be linked to another request_queue
2349          */
2350         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2351
2352         if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
2353                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2354
2355         add_acct_request(q, rq, where);
2356         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2357                 __blk_run_queue(q);
2358         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2359
2360         return BLK_STS_OK;
2361 }
2362 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2363
2364 /**
2365  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2366  * @rq: request to examine
2367  *
2368  * Description:
2369  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2370  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2371  *     can be failed from the beginning of the request without
2372  *     crossing into area which need to be retried further.
2373  *
2374  * Return:
2375  *     The number of bytes to fail.
2376  */
2377 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2378 {
2379         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2380         unsigned int bytes = 0;
2381         struct bio *bio;
2382
2383         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
2384                 return blk_rq_bytes(rq);
2385
2386         /*
2387          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2388          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2389          * which have all the failfast bits that the first one has -
2390          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2391          * one.
2392          */
2393         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2394                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2395                         break;
2396                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2397         }
2398
2399         /* this could lead to infinite loop */
2400         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2401         return bytes;
2402 }
2403 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2404
2405 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2406 {
2407         if (blk_do_io_stat(req)) {
2408                 const int rw = rq_data_dir(req);
2409                 struct hd_struct *part;
2410                 int cpu;
2411
2412                 cpu = part_stat_lock();
2413                 part = req->part;
2414                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2415                 part_stat_unlock();
2416         }
2417 }
2418
2419 void blk_account_io_done(struct request *req)
2420 {
2421         /*
2422          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2423          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2424          * containing request is enough.
2425          */
2426         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
2427                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2428                 const int rw = rq_data_dir(req);
2429                 struct hd_struct *part;
2430                 int cpu;
2431
2432                 cpu = part_stat_lock();
2433                 part = req->part;
2434
2435                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2436                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2437                 part_round_stats(cpu, part);
2438                 part_dec_in_flight(part, rw);
2439
2440                 hd_struct_put(part);
2441                 part_stat_unlock();
2442         }
2443 }
2444
2445 #ifdef CONFIG_PM
2446 /*
2447  * Don't process normal requests when queue is suspended
2448  * or in the process of suspending/resuming
2449  */
2450 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2451                                            struct request *rq)
2452 {
2453         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2454             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->rq_flags & RQF_PM))))
2455                 return NULL;
2456         else
2457                 return rq;
2458 }
2459 #else
2460 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2461                                                   struct request *rq)
2462 {
2463         return rq;
2464 }
2465 #endif
2466
2467 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2468 {
2469         struct hd_struct *part;
2470         int rw = rq_data_dir(rq);
2471         int cpu;
2472
2473         if (!blk_do_io_stat(rq))
2474                 return;
2475
2476         cpu = part_stat_lock();
2477
2478         if (!new_io) {
2479                 part = rq->part;
2480                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2481         } else {
2482                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2483                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2484                         /*
2485                          * The partition is already being removed,
2486                          * the request will be accounted on the disk only
2487                          *
2488                          * We take a reference on disk->part0 although that
2489                          * partition will never be deleted, so we can treat
2490                          * it as any other partition.
2491                          */
2492                         part = &rq->rq_disk->part0;
2493                         hd_struct_get(part);
2494                 }
2495                 part_round_stats(cpu, part);
2496                 part_inc_in_flight(part, rw);
2497                 rq->part = part;
2498         }
2499
2500         part_stat_unlock();
2501 }
2502
2503 /**
2504  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2505  * @q: request queue to peek at
2506  *
2507  * Description:
2508  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2509  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2510  *     processing it.
2511  *
2512  * Return:
2513  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2514  *     otherwise.
2515  */
2516 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2517 {
2518         struct request *rq;
2519         int ret;
2520
2521         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
2522         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2523
2524         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2525
2526                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2527                 if (!rq)
2528                         break;
2529
2530                 if (!(rq->rq_flags & RQF_STARTED)) {
2531                         /*
2532                          * This is the first time the device driver
2533                          * sees this request (possibly after
2534                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2535                          */
2536                         if (rq->rq_flags & RQF_SORTED)
2537                                 elv_activate_rq(q, rq);
2538
2539                         /*
2540                          * just mark as started even if we don't start
2541                          * it, a request that has been delayed should
2542                          * not be passed by new incoming requests
2543                          */
2544                         rq->rq_flags |= RQF_STARTED;
2545                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2546                 }
2547
2548                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2549                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2550                         q->boundary_rq = NULL;
2551                 }
2552
2553                 if (rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2554                         break;
2555
2556                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2557                         /*
2558                          * make sure space for the drain appears we
2559                          * know we can do this because max_hw_segments
2560                          * has been adjusted to be one fewer than the
2561                          * device can handle
2562                          */
2563                         rq->nr_phys_segments++;
2564                 }
2565
2566                 if (!q->prep_rq_fn)
2567                         break;
2568
2569                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2570                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2571                         break;
2572                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2573                         /*
2574                          * the request may have been (partially) prepped.
2575                          * we need to keep this request in the front to
2576                          * avoid resource deadlock.  RQF_STARTED will
2577                          * prevent other fs requests from passing this one.
2578                          */
2579                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2580                             !(rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)) {
2581                                 /*
2582                                  * remove the space for the drain we added
2583                                  * so that we don't add it again
2584                                  */
2585                                 --rq->nr_phys_segments;
2586                         }
2587
2588                         rq = NULL;
2589                         break;
2590                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2591                         rq->rq_flags |= RQF_QUIET;
2592                         /*
2593                          * Mark this request as started so we don't trigger
2594                          * any debug logic in the end I/O path.
2595                          */
2596                         blk_start_request(rq);
2597                         __blk_end_request_all(rq, ret == BLKPREP_INVALID ?
2598                                         BLK_STS_TARGET : BLK_STS_IOERR);
2599                 } else {
2600                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2601                         break;
2602                 }
2603         }
2604
2605         return rq;
2606 }
2607 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2608
2609 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2610 {
2611         struct request_queue *q = rq->q;
2612
2613         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2614         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2615
2616         list_del_init(&rq->queuelist);
2617
2618         /*
2619          * the time frame between a request being removed from the lists
2620          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2621          * the driver side.
2622          */
2623         if (blk_account_rq(rq)) {
2624                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2625                 set_io_start_time_ns(rq);
2626         }
2627 }
2628
2629 /**
2630  * blk_start_request - start request processing on the driver
2631  * @req: request to dequeue
2632  *
2633  * Description:
2634  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2635  *     request to the driver.
2636  *
2637  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2638  *     call blk_dequeue_request().
2639  */
2640 void blk_start_request(struct request *req)
2641 {
2642         lockdep_assert_held(req->q->queue_lock);
2643         WARN_ON_ONCE(req->q->mq_ops);
2644
2645         blk_dequeue_request(req);
2646
2647         if (test_bit(QUEUE_FLAG_STATS, &req->q->queue_flags)) {
2648                 blk_stat_set_issue(&req->issue_stat, blk_rq_sectors(req));
2649                 req->rq_flags |= RQF_STATS;
2650                 wbt_issue(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2651         }
2652
2653         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2654         blk_add_timer(req);
2655 }
2656 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2657
2658 /**
2659  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2660  * @q: request queue to fetch a request from
2661  *
2662  * Description:
2663  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2664  *     return and LLD can start processing it immediately.
2665  *
2666  * Return:
2667  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2668  *     otherwise.
2669  */
2670 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2671 {
2672         struct request *rq;
2673
2674         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
2675         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2676
2677         rq = blk_peek_request(q);
2678         if (rq)
2679                 blk_start_request(rq);
2680         return rq;
2681 }
2682 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2683
2684 /**
2685  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2686  * @req:      the request being processed
2687  * @error:    block status code
2688  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2689  *
2690  * Description:
2691  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2692  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2693  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2694  *
2695  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2696  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2697  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2698  *
2699  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2700  *     %false return from this function.
2701  *
2702  * Return:
2703  *     %false - this request doesn't have any more data
2704  *     %true  - this request has more data
2705  **/
2706 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
2707                 unsigned int nr_bytes)
2708 {
2709         int total_bytes;
2710
2711         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
2712
2713         if (!req->bio)
2714                 return false;
2715
2716         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
2717                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
2718                 print_req_error(req, error);
2719
2720         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2721
2722         total_bytes = 0;
2723         while (req->bio) {
2724                 struct bio *bio = req->bio;
2725                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2726
2727                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2728                         req->bio = bio->bi_next;
2729
2730                 /* Completion has already been traced */
2731                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2732                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2733
2734                 total_bytes += bio_bytes;
2735                 nr_bytes -= bio_bytes;
2736
2737                 if (!nr_bytes)
2738                         break;
2739         }
2740
2741         /*
2742          * completely done
2743          */
2744         if (!req->bio) {
2745                 /*
2746                  * Reset counters so that the request stacking driver
2747                  * can find how many bytes remain in the request
2748                  * later.
2749                  */
2750                 req->__data_len = 0;
2751                 return false;
2752         }
2753
2754         req->__data_len -= total_bytes;
2755
2756         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2757         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
2758                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2759
2760         /* mixed attributes always follow the first bio */
2761         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
2762                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2763                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2764         }
2765
2766         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
2767                 /*
2768                  * If total number of sectors is less than the first segment
2769                  * size, something has gone terribly wrong.
2770                  */
2771                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2772                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2773                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2774                 }
2775
2776                 /* recalculate the number of segments */
2777                 blk_recalc_rq_segments(req);
2778         }
2779
2780         return true;
2781 }
2782 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2783
2784 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2785                                     unsigned int nr_bytes,
2786                                     unsigned int bidi_bytes)
2787 {
2788         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2789                 return true;
2790
2791         /* Bidi request must be completed as a whole */
2792         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2793             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2794                 return true;
2795
2796         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2797                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2798
2799         return false;
2800 }
2801
2802 /**
2803  * blk_unprep_request - unprepare a request
2804  * @req:        the request
2805  *
2806  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2807  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2808  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2809  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2810  * lock is held when calling this.
2811  */
2812 void blk_unprep_request(struct request *req)
2813 {
2814         struct request_queue *q = req->q;
2815
2816         req->rq_flags &= ~RQF_DONTPREP;
2817         if (q->unprep_rq_fn)
2818                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2819 }
2820 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2821
2822 void blk_finish_request(struct request *req, blk_status_t error)
2823 {
2824         struct request_queue *q = req->q;
2825
2826         lockdep_assert_held(req->q->queue_lock);
2827         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2828
2829         if (req->rq_flags & RQF_STATS)
2830                 blk_stat_add(req);
2831
2832         if (req->rq_flags & RQF_QUEUED)
2833                 blk_queue_end_tag(q, req);
2834
2835         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2836
2837         if (unlikely(laptop_mode) && !blk_rq_is_passthrough(req))
2838                 laptop_io_completion(req->q->backing_dev_info);
2839
2840         blk_delete_timer(req);
2841
2842         if (req->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2843                 blk_unprep_request(req);
2844
2845         blk_account_io_done(req);
2846
2847         if (req->end_io) {
2848                 wbt_done(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2849                 req->end_io(req, error);
2850         } else {
2851                 if (blk_bidi_rq(req))
2852                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2853
2854                 __blk_put_request(q, req);
2855         }
2856 }
2857 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2858
2859 /**
2860  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2861  * @rq:         the request to complete
2862  * @error:      block status code
2863  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2864  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2865  *
2866  * Description:
2867  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2868  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2869  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2870  *     just ignored.
2871  *
2872  * Return:
2873  *     %false - we are done with this request
2874  *     %true  - still buffers pending for this request
2875  **/
2876 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2877                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2878 {
2879         struct request_queue *q = rq->q;
2880         unsigned long flags;
2881
2882         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2883
2884         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2885                 return true;
2886
2887         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2888         blk_finish_request(rq, error);
2889         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2890
2891         return false;
2892 }
2893
2894 /**
2895  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2896  * @rq:         the request to complete
2897  * @error:      block status code
2898  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2899  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2900  *
2901  * Description:
2902  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2903  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2904  *
2905  * Return:
2906  *     %false - we are done with this request
2907  *     %true  - still buffers pending for this request
2908  **/
2909 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2910                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2911 {
2912         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
2913         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2914
2915         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2916                 return true;
2917
2918         blk_finish_request(rq, error);
2919
2920         return false;
2921 }
2922
2923 /**
2924  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2925  * @rq:       the request being processed
2926  * @error:    block status code
2927  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2928  *
2929  * Description:
2930  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2931  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2932  *
2933  * Return:
2934  *     %false - we are done with this request
2935  *     %true  - still buffers pending for this request
2936  **/
2937 bool blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2938                 unsigned int nr_bytes)
2939 {
2940         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2941         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2942 }
2943 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2944
2945 /**
2946  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2947  * @rq: the request to finish
2948  * @error: block status code
2949  *
2950  * Description:
2951  *     Completely finish @rq.
2952  */
2953 void blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
2954 {
2955         bool pending;
2956         unsigned int bidi_bytes = 0;
2957
2958         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2959                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2960
2961         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2962         BUG_ON(pending);
2963 }
2964 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2965
2966 /**
2967  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2968  * @rq:       the request being processed
2969  * @error:    block status code
2970  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2971  *
2972  * Description:
2973  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2974  *
2975  * Return:
2976  *     %false - we are done with this request
2977  *     %true  - still buffers pending for this request
2978  **/
2979 bool __blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2980                 unsigned int nr_bytes)
2981 {
2982         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
2983         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2984
2985         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2986 }
2987 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2988
2989 /**
2990  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2991  * @rq: the request to finish
2992  * @error:    block status code
2993  *
2994  * Description:
2995  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2996  */
2997 void __blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
2998 {
2999         bool pending;
3000         unsigned int bidi_bytes = 0;
3001
3002         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
3003         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
3004
3005         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
3006                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
3007
3008         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
3009         BUG_ON(pending);
3010 }
3011 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
3012
3013 /**
3014  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
3015  * @rq: the request to finish the current chunk for
3016  * @error:    block status code
3017  *
3018  * Description:
3019  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
3020  *     be called with queue lock held.
3021  *
3022  * Return:
3023  *     %false - we are done with this request
3024  *     %true  - still buffers pending for this request
3025  */
3026 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, blk_status_t error)
3027 {
3028         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
3031
3032 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
3033                      struct bio *bio)
3034 {
3035         if (bio_has_data(bio))
3036                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
3037
3038         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
3039         rq->bio = rq->biotail = bio;
3040
3041         if (bio->bi_bdev)
3042                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
3043 }
3044
3045 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
3046 /**
3047  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
3048  * @rq: the request to be flushed
3049  *
3050  * Description:
3051  *     Flush all pages in @rq.
3052  */
3053 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
3054 {
3055         struct req_iterator iter;
3056         struct bio_vec bvec;
3057
3058         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3059                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3060 }
3061 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3062 #endif
3063
3064 /**
3065  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3066  * @q : the queue of the device being checked
3067  *
3068  * Description:
3069  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3070  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3071  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3072  *
3073  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3074  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3075  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3076  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3077  *    on burst I/O load.
3078  *
3079  * Return:
3080  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3081  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3082  */
3083 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3084 {
3085         if (q->lld_busy_fn)
3086                 return q->lld_busy_fn(q);
3087
3088         return 0;
3089 }
3090 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3091
3092 /**
3093  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3094  * @rq: the clone request to be cleaned up
3095  *
3096  * Description:
3097  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3098  */
3099 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3100 {
3101         struct bio *bio;
3102
3103         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3104                 rq->bio = bio->bi_next;
3105
3106                 bio_put(bio);
3107         }
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3110
3111 /*
3112  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3113  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3114  */
3115 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3116 {
3117         dst->cpu = src->cpu;
3118         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3119         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3120         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3121         dst->ioprio = src->ioprio;
3122         dst->extra_len = src->extra_len;
3123 }
3124
3125 /**
3126  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3127  * @rq: the request to be setup
3128  * @rq_src: original request to be cloned
3129  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3130  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3131  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3132  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3133  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3134  *
3135  * Description:
3136  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3137  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3138  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3139  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3140  *     and the cloned bios just point same pages.
3141  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3142  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3143  */
3144 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3145                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3146                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3147                       void *data)
3148 {
3149         struct bio *bio, *bio_src;
3150
3151         if (!bs)
3152                 bs = fs_bio_set;
3153
3154         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3155                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3156                 if (!bio)
3157                         goto free_and_out;
3158
3159                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3160                         goto free_and_out;
3161
3162                 if (rq->bio) {
3163                         rq->biotail->bi_next = bio;
3164                         rq->biotail = bio;
3165                 } else
3166                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3167         }
3168
3169         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3170
3171         return 0;
3172
3173 free_and_out:
3174         if (bio)
3175                 bio_put(bio);
3176         blk_rq_unprep_clone(rq);
3177
3178         return -ENOMEM;
3179 }
3180 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3181
3182 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3183 {
3184         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3185 }
3186 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3187
3188 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
3189 {
3190         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
3191 }
3192 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
3193
3194 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3195                                 unsigned long delay)
3196 {
3197         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3198 }
3199 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
3200
3201 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3202                                   unsigned long delay)
3203 {
3204         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3205 }
3206 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3207
3208 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3209                                      unsigned long delay)
3210 {
3211         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3212 }
3213 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3214
3215 /**
3216  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3217  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3218  *
3219  * Description:
3220  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3221  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3222  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3223  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3224  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3225  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3226  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3227  *   this kind of deadlock.
3228  */
3229 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3230 {
3231         struct task_struct *tsk = current;
3232
3233         /*
3234          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3235          */
3236         if (tsk->plug)
3237                 return;
3238
3239         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3240         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3241         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3242         /*
3243          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3244          * preempt will imply a full memory barrier
3245          */
3246         tsk->plug = plug;
3247 }
3248 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3249
3250 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3251 {
3252         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3253         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3254
3255         return !(rqa->q < rqb->q ||
3256                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3257 }
3258
3259 /*
3260  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3261  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3262  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3263  * plugger did not intend it.
3264  */
3265 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3266                             bool from_schedule)
3267         __releases(q->queue_lock)
3268 {
3269         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
3270
3271         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3272
3273         if (from_schedule)
3274                 blk_run_queue_async(q);
3275         else
3276                 __blk_run_queue(q);
3277         spin_unlock(q->queue_lock);
3278 }
3279
3280 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3281 {
3282         LIST_HEAD(callbacks);
3283
3284         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3285                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3286
3287                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3288                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3289                                                           struct blk_plug_cb,
3290                                                           list);
3291                         list_del(&cb->list);
3292                         cb->callback(cb, from_schedule);
3293                 }
3294         }
3295 }
3296
3297 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3298                                       int size)
3299 {
3300         struct blk_plug *plug = current->plug;
3301         struct blk_plug_cb *cb;
3302
3303         if (!plug)
3304                 return NULL;
3305
3306         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3307                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3308                         return cb;
3309
3310         /* Not currently on the callback list */
3311         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3312         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3313         if (cb) {
3314                 cb->data = data;
3315                 cb->callback = unplug;
3316                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3317         }
3318         return cb;
3319 }
3320 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3321
3322 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3323 {
3324         struct request_queue *q;
3325         unsigned long flags;
3326         struct request *rq;
3327         LIST_HEAD(list);
3328         unsigned int depth;
3329
3330         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3331
3332         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3333                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3334
3335         if (list_empty(&plug->list))
3336                 return;
3337
3338         list_splice_init(&plug->list, &list);
3339
3340         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3341
3342         q = NULL;
3343         depth = 0;
3344
3345         /*
3346          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3347          * queue lock we have to take.
3348          */
3349         local_irq_save(flags);
3350         while (!list_empty(&list)) {
3351                 rq = list_entry_rq(list.next);
3352                 list_del_init(&rq->queuelist);
3353                 BUG_ON(!rq->q);
3354                 if (rq->q != q) {
3355                         /*
3356                          * This drops the queue lock
3357                          */
3358                         if (q)
3359                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3360                         q = rq->q;
3361                         depth = 0;
3362                         spin_lock(q->queue_lock);
3363                 }
3364
3365                 /*
3366                  * Short-circuit if @q is dead
3367                  */
3368                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3369                         __blk_end_request_all(rq, BLK_STS_IOERR);
3370                         continue;
3371                 }
3372
3373                 /*
3374                  * rq is already accounted, so use raw insert
3375                  */
3376                 if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
3377                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3378                 else
3379                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3380
3381                 depth++;
3382         }
3383
3384         /*
3385          * This drops the queue lock
3386          */
3387         if (q)
3388                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3389
3390         local_irq_restore(flags);
3391 }
3392
3393 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3394 {
3395         if (plug != current->plug)
3396                 return;
3397         blk_flush_plug_list(plug, false);
3398
3399         current->plug = NULL;
3400 }
3401 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3402
3403 #ifdef CONFIG_PM
3404 /**
3405  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3406  * @q: the queue of the device
3407  * @dev: the device the queue belongs to
3408  *
3409  * Description:
3410  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3411  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3412  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3413  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3414  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3415  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3416  *
3417  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3418  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3419  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3420  *    not need to touch other autosuspend settings.
3421  *
3422  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3423  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3424  */
3425 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3426 {
3427         q->dev = dev;
3428         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3429         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3430         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3431 }
3432 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3433
3434 /**
3435  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3436  * @q: the queue of the device
3437  *
3438  * Description:
3439  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3440  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3441  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3442  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3443  *    proceed to suspend the device.
3444  *
3445  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3446  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3447  *
3448  *    This function should be called near the start of the device's
3449  *    runtime_suspend callback.
3450  *
3451  * Return:
3452  *    0         - OK to runtime suspend the device
3453  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3454  */
3455 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3456 {
3457         int ret = 0;
3458
3459         if (!q->dev)
3460                 return ret;
3461
3462         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3463         if (q->nr_pending) {
3464                 ret = -EBUSY;
3465                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3466         } else {
3467                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3468         }
3469         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3470         return ret;
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3473
3474 /**
3475  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3476  * @q: the queue of the device
3477  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3478  *
3479  * Description:
3480  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3481  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3482  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3483  *
3484  *    This function should be called near the end of the device's
3485  *    runtime_suspend callback.
3486  */
3487 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3488 {
3489         if (!q->dev)
3490                 return;
3491
3492         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3493         if (!err) {
3494                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3495         } else {
3496                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3497                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3498         }
3499         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3500 }
3501 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3502
3503 /**
3504  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3505  * @q: the queue of the device
3506  *
3507  * Description:
3508  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3509  *    runtime resume of the device.
3510  *
3511  *    This function should be called near the start of the device's
3512  *    runtime_resume callback.
3513  */
3514 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3515 {
3516         if (!q->dev)
3517                 return;
3518
3519         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3520         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3521         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3522 }
3523 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3524
3525 /**
3526  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3527  * @q: the queue of the device
3528  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3529  *
3530  * Description:
3531  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3532  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3533  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3534  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3535  *
3536  *    This function should be called near the end of the device's
3537  *    runtime_resume callback.
3538  */
3539 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3540 {
3541         if (!q->dev)
3542                 return;
3543
3544         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3545         if (!err) {
3546                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3547                 __blk_run_queue(q);
3548                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3549                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3550         } else {
3551                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3552         }
3553         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3554 }
3555 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3556
3557 /**
3558  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3559  * @q: the queue of the device
3560  *
3561  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3562  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3563  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3564  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3565  * queue.
3566  *
3567  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3568  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3569  * should be called before first request is added to the queue.
3570  */
3571 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3572 {
3573         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3574         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3575         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3576         pm_request_autosuspend(q->dev);
3577         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3578 }
3579 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3580 #endif
3581
3582 int __init blk_dev_init(void)
3583 {
3584         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
3585         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3586                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3587         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3588                         FIELD_SIZEOF(struct bio, bi_opf));
3589
3590         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3591         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3592                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3593         if (!kblockd_workqueue)
3594                 panic("Failed to create kblockd\n");
3595
3596         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3597                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3598
3599         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3600                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3601
3602 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
3603         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
3604 #endif
3605
3606         return 0;
3607 }