include/linux/blkdev.h

   1 #ifndef _LINUX_BLKDEV_H
   2 #define _LINUX_BLKDEV_H
   3
   4 #include <linux/sched.h>
   5
   6 #ifdef CONFIG_BLOCK
   7
   8 #include <linux/major.h>
   9 #include <linux/genhd.h>
  10 #include <linux/list.h>
  11 #include <linux/llist.h>
  12 #include <linux/timer.h>
  13 #include <linux/workqueue.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/backing-dev-defs.h>
  16 #include <linux/wait.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/bio.h>
  20 #include <linux/stringify.h>
  21 #include <linux/gfp.h>
  22 #include <linux/bsg.h>
  23 #include <linux/smp.h>
  24 #include <linux/rcupdate.h>
  25 #include <linux/percpu-refcount.h>
  26 #include <linux/scatterlist.h>
  27
  28 struct module;
  29 struct scsi_ioctl_command;
  30
  31 struct request_queue;
  32 struct elevator_queue;
  33 struct blk_trace;
  34 struct request;
  35 struct sg_io_hdr;
  36 struct bsg_job;
  37 struct blkcg_gq;
  38 struct blk_flush_queue;
  39 struct pr_ops;
  40
  41 #define BLKDEV_MIN_RQ   4
  42 #define BLKDEV_MAX_RQ   128     /* Default maximum */
  43
  44 /*
  45  * Maximum number of blkcg policies allowed to be registered concurrently.
  46  * Defined here to simplify include dependency.
  47  */
  48 #define BLKCG_MAX_POLS          2
  49
  50 struct request;
  51 typedef void (rq_end_io_fn)(struct request *, int);
  52
  53 #define BLK_RL_SYNCFULL         (1U << 0)
  54 #define BLK_RL_ASYNCFULL        (1U << 1)
  55
  56 struct request_list {
  57         struct request_queue    *q;     /* the queue this rl belongs to */
  58 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
  59         struct blkcg_gq         *blkg;  /* blkg this request pool belongs to */
  60 #endif
  61         /*
  62          * count[], starved[], and wait[] are indexed by
  63          * BLK_RW_SYNC/BLK_RW_ASYNC
  64          */
  65         int                     count[2];
  66         int                     starved[2];
  67         mempool_t               *rq_pool;
  68         wait_queue_head_t       wait[2];
  69         unsigned int            flags;
  70 };
  71
  72 /*
  73  * request command types
  74  */
  75 enum rq_cmd_type_bits {
  76         REQ_TYPE_FS             = 1,    /* fs request */
  77         REQ_TYPE_BLOCK_PC,              /* scsi command */
  78         REQ_TYPE_DRV_PRIV,              /* driver defined types from here */
  79 };
  80
  81 #define BLK_MAX_CDB     16
  82
  83 /*
  84  * Try to put the fields that are referenced together in the same cacheline.
  85  *
  86  * If you modify this structure, make sure to update blk_rq_init() and
  87  * especially blk_mq_rq_ctx_init() to take care of the added fields.
  88  */
  89 struct request {
  90         struct list_head queuelist;
  91         union {
  92                 struct call_single_data csd;
  93                 u64 fifo_time;
  94         };
  95
  96         struct request_queue *q;
  97         struct blk_mq_ctx *mq_ctx;
  98
  99         int cpu;
 100         unsigned cmd_type;
 101         u64 cmd_flags;
 102         unsigned long atomic_flags;
 103
 104         /* the following two fields are internal, NEVER access directly */
 105         unsigned int __data_len;        /* total data len */
 106         sector_t __sector;              /* sector cursor */
 107
 108         struct bio *bio;
 109         struct bio *biotail;
 110
 111         /*
 112          * The hash is used inside the scheduler, and killed once the
 113          * request reaches the dispatch list. The ipi_list is only used
 114          * to queue the request for softirq completion, which is long
 115          * after the request has been unhashed (and even removed from
 116          * the dispatch list).
 117          */
 118         union {
 119                 struct hlist_node hash; /* merge hash */
 120                 struct list_head ipi_list;
 121         };
 122
 123         /*
 124          * The rb_node is only used inside the io scheduler, requests
 125          * are pruned when moved to the dispatch queue. So let the
 126          * completion_data share space with the rb_node.
 127          */
 128         union {
 129                 struct rb_node rb_node; /* sort/lookup */
 130                 void *completion_data;
 131         };
 132
 133         /*
 134          * Three pointers are available for the IO schedulers, if they need
 135          * more they have to dynamically allocate it.  Flush requests are
 136          * never put on the IO scheduler. So let the flush fields share
 137          * space with the elevator data.
 138          */
 139         union {
 140                 struct {
 141                         struct io_cq            *icq;
 142                         void                    *priv[2];
 143                 } elv;
 144
 145                 struct {
 146                         unsigned int            seq;
 147                         struct list_head        list;
 148                         rq_end_io_fn            *saved_end_io;
 149                 } flush;
 150         };
 151
 152         struct gendisk *rq_disk;
 153         struct hd_struct *part;
 154         unsigned long start_time;
 155 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 156         struct request_list *rl;                /* rl this rq is alloced from */
 157         unsigned long long start_time_ns;
 158         unsigned long long io_start_time_ns;    /* when passed to hardware */
 159 #endif
 160         /* Number of scatter-gather DMA addr+len pairs after
 161          * physical address coalescing is performed.
 162          */
 163         unsigned short nr_phys_segments;
 164 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
 165         unsigned short nr_integrity_segments;
 166 #endif
 167
 168         unsigned short ioprio;
 169
 170         void *special;          /* opaque pointer available for LLD use */
 171
 172         int tag;
 173         int errors;
 174
 175         /*
 176          * when request is used as a packet command carrier
 177          */
 178         unsigned char __cmd[BLK_MAX_CDB];
 179         unsigned char *cmd;
 180         unsigned short cmd_len;
 181
 182         unsigned int extra_len; /* length of alignment and padding */
 183         unsigned int sense_len;
 184         unsigned int resid_len; /* residual count */
 185         void *sense;
 186
 187         unsigned long deadline;
 188         struct list_head timeout_list;
 189         unsigned int timeout;
 190         int retries;
 191
 192         /*
 193          * completion callback.
 194          */
 195         rq_end_io_fn *end_io;
 196         void *end_io_data;
 197
 198         /* for bidi */
 199         struct request *next_rq;
 200 };
 201
 202 #define REQ_OP_SHIFT (8 * sizeof(u64) - REQ_OP_BITS)
 203 #define req_op(req)  ((req)->cmd_flags >> REQ_OP_SHIFT)
 204
 205 #define req_set_op(req, op) do {                                \
 206         WARN_ON(op >= (1 << REQ_OP_BITS));                      \
 207         (req)->cmd_flags &= ((1ULL << REQ_OP_SHIFT) - 1);       \
 208         (req)->cmd_flags |= ((u64) (op) << REQ_OP_SHIFT);       \
 209 } while (0)
 210
 211 #define req_set_op_attrs(req, op, flags) do {   \
 212         req_set_op(req, op);                    \
 213         (req)->cmd_flags |= flags;              \
 214 } while (0)
 215
 216 static inline unsigned short req_get_ioprio(struct request *req)
 217 {
 218         return req->ioprio;
 219 }
 220
 221 #include <linux/elevator.h>
 222
 223 struct blk_queue_ctx;
 224
 225 typedef void (request_fn_proc) (struct request_queue *q);
 226 typedef blk_qc_t (make_request_fn) (struct request_queue *q, struct bio *bio);
 227 typedef int (prep_rq_fn) (struct request_queue *, struct request *);
 228 typedef void (unprep_rq_fn) (struct request_queue *, struct request *);
 229
 230 struct bio_vec;
 231 typedef void (softirq_done_fn)(struct request *);
 232 typedef int (dma_drain_needed_fn)(struct request *);
 233 typedef int (lld_busy_fn) (struct request_queue *q);
 234 typedef int (bsg_job_fn) (struct bsg_job *);
 235
 236 enum blk_eh_timer_return {
 237         BLK_EH_NOT_HANDLED,
 238         BLK_EH_HANDLED,
 239         BLK_EH_RESET_TIMER,
 240 };
 241
 242 typedef enum blk_eh_timer_return (rq_timed_out_fn)(struct request *);
 243
 244 enum blk_queue_state {
 245         Queue_down,
 246         Queue_up,
 247 };
 248
 249 struct blk_queue_tag {
 250         struct request **tag_index;     /* map of busy tags */
 251         unsigned long *tag_map;         /* bit map of free/busy tags */
 252         int busy;                       /* current depth */
 253         int max_depth;                  /* what we will send to device */
 254         int real_max_depth;             /* what the array can hold */
 255         atomic_t refcnt;                /* map can be shared */
 256         int alloc_policy;               /* tag allocation policy */
 257         int next_tag;                   /* next tag */
 258 };
 259 #define BLK_TAG_ALLOC_FIFO 0 /* allocate starting from 0 */
 260 #define BLK_TAG_ALLOC_RR 1 /* allocate starting from last allocated tag */
 261
 262 #define BLK_SCSI_MAX_CMDS       (256)
 263 #define BLK_SCSI_CMD_PER_LONG   (BLK_SCSI_MAX_CMDS / (sizeof(long) * 8))
 264
 265 struct queue_limits {
 266         unsigned long           bounce_pfn;
 267         unsigned long           seg_boundary_mask;
 268         unsigned long           virt_boundary_mask;
 269
 270         unsigned int            max_hw_sectors;
 271         unsigned int            max_dev_sectors;
 272         unsigned int            chunk_sectors;
 273         unsigned int            max_sectors;
 274         unsigned int            max_segment_size;
 275         unsigned int            physical_block_size;
 276         unsigned int            alignment_offset;
 277         unsigned int            io_min;
 278         unsigned int            io_opt;
 279         unsigned int            max_discard_sectors;
 280         unsigned int            max_hw_discard_sectors;
 281         unsigned int            max_write_same_sectors;
 282         unsigned int            discard_granularity;
 283         unsigned int            discard_alignment;
 284
 285         unsigned short          logical_block_size;
 286         unsigned short          max_segments;
 287         unsigned short          max_integrity_segments;
 288
 289         unsigned char           misaligned;
 290         unsigned char           discard_misaligned;
 291         unsigned char           cluster;
 292         unsigned char           discard_zeroes_data;
 293         unsigned char           raid_partial_stripes_expensive;
 294 };
 295
 296 struct request_queue {
 297         /*
 298          * Together with queue_head for cacheline sharing
 299          */
 300         struct list_head        queue_head;
 301         struct request          *last_merge;
 302         struct elevator_queue   *elevator;
 303         int                     nr_rqs[2];      /* # allocated [a]sync rqs */
 304         int                     nr_rqs_elvpriv; /* # allocated rqs w/ elvpriv */
 305
 306         /*
 307          * If blkcg is not used, @q->root_rl serves all requests.  If blkcg
 308          * is used, root blkg allocates from @q->root_rl and all other
 309          * blkgs from their own blkg->rl.  Which one to use should be
 310          * determined using bio_request_list().
 311          */
 312         struct request_list     root_rl;
 313
 314         request_fn_proc         *request_fn;
 315         make_request_fn         *make_request_fn;
 316         prep_rq_fn              *prep_rq_fn;
 317         unprep_rq_fn            *unprep_rq_fn;
 318         softirq_done_fn         *softirq_done_fn;
 319         rq_timed_out_fn         *rq_timed_out_fn;
 320         dma_drain_needed_fn     *dma_drain_needed;
 321         lld_busy_fn             *lld_busy_fn;
 322
 323         struct blk_mq_ops       *mq_ops;
 324
 325         unsigned int            *mq_map;
 326
 327         /* sw queues */
 328         struct blk_mq_ctx __percpu      *queue_ctx;
 329         unsigned int            nr_queues;
 330
 331         /* hw dispatch queues */
 332         struct blk_mq_hw_ctx    **queue_hw_ctx;
 333         unsigned int            nr_hw_queues;
 334
 335         /*
 336          * Dispatch queue sorting
 337          */
 338         sector_t                end_sector;
 339         struct request          *boundary_rq;
 340
 341         /*
 342          * Delayed queue handling
 343          */
 344         struct delayed_work     delay_work;
 345
 346         struct backing_dev_info backing_dev_info;
 347
 348         /*
 349          * The queue owner gets to use this for whatever they like.
 350          * ll_rw_blk doesn't touch it.
 351          */
 352         void                    *queuedata;
 353
 354         /*
 355          * various queue flags, see QUEUE_* below
 356          */
 357         unsigned long           queue_flags;
 358
 359         /*
 360          * ida allocated id for this queue.  Used to index queues from
 361          * ioctx.
 362          */
 363         int                     id;
 364
 365         /*
 366          * queue needs bounce pages for pages above this limit
 367          */
 368         gfp_t                   bounce_gfp;
 369
 370         /*
 371          * protects queue structures from reentrancy. ->__queue_lock should
 372          * _never_ be used directly, it is queue private. always use
 373          * ->queue_lock.
 374          */
 375         spinlock_t              __queue_lock;
 376         spinlock_t              *queue_lock;
 377
 378         /*
 379          * queue kobject
 380          */
 381         struct kobject kobj;
 382
 383         /*
 384          * mq queue kobject
 385          */
 386         struct kobject mq_kobj;
 387
 388 #ifdef  CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
 389         struct blk_integrity integrity;
 390 #endif  /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
 391
 392 #ifdef CONFIG_PM
 393         struct device           *dev;
 394         int                     rpm_status;
 395         unsigned int            nr_pending;
 396 #endif
 397
 398         /*
 399          * queue settings
 400          */
 401         unsigned long           nr_requests;    /* Max # of requests */
 402         unsigned int            nr_congestion_on;
 403         unsigned int            nr_congestion_off;
 404         unsigned int            nr_batching;
 405
 406         unsigned int            dma_drain_size;
 407         void                    *dma_drain_buffer;
 408         unsigned int            dma_pad_mask;
 409         unsigned int            dma_alignment;
 410
 411         struct blk_queue_tag    *queue_tags;
 412         struct list_head        tag_busy_list;
 413
 414         unsigned int            nr_sorted;
 415         unsigned int            in_flight[2];
 416         /*
 417          * Number of active block driver functions for which blk_drain_queue()
 418          * must wait. Must be incremented around functions that unlock the
 419          * queue_lock internally, e.g. scsi_request_fn().
 420          */
 421         unsigned int            request_fn_active;
 422
 423         unsigned int            rq_timeout;
 424         struct timer_list       timeout;
 425         struct work_struct      timeout_work;
 426         struct list_head        timeout_list;
 427
 428         struct list_head        icq_list;
 429 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 430         DECLARE_BITMAP          (blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS);
 431         struct blkcg_gq         *root_blkg;
 432         struct list_head        blkg_list;
 433 #endif
 434
 435         struct queue_limits     limits;
 436
 437         /*
 438          * sg stuff
 439          */
 440         unsigned int            sg_timeout;
 441         unsigned int            sg_reserved_size;
 442         int                     node;
 443 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
 444         struct blk_trace        *blk_trace;
 445 #endif
 446         /*
 447          * for flush operations
 448          */
 449         struct blk_flush_queue  *fq;
 450
 451         struct list_head        requeue_list;
 452         spinlock_t              requeue_lock;
 453         struct work_struct      requeue_work;
 454
 455         struct mutex            sysfs_lock;
 456
 457         int                     bypass_depth;
 458         atomic_t                mq_freeze_depth;
 459
 460 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_BSG)
 461         bsg_job_fn              *bsg_job_fn;
 462         int                     bsg_job_size;
 463         struct bsg_class_device bsg_dev;
 464 #endif
 465
 466 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING
 467         /* Throttle data */
 468         struct throtl_data *td;
 469 #endif
 470         struct rcu_head         rcu_head;
 471         wait_queue_head_t       mq_freeze_wq;
 472         struct percpu_ref       q_usage_counter;
 473         struct list_head        all_q_node;
 474
 475         struct blk_mq_tag_set   *tag_set;
 476         struct list_head        tag_set_list;
 477         struct bio_set          *bio_split;
 478
 479         bool                    mq_sysfs_init_done;
 480 };
 481
 482 #define QUEUE_FLAG_QUEUED       1       /* uses generic tag queueing */
 483 #define QUEUE_FLAG_STOPPED      2       /* queue is stopped */
 484 #define QUEUE_FLAG_SYNCFULL     3       /* read queue has been filled */
 485 #define QUEUE_FLAG_ASYNCFULL    4       /* write queue has been filled */
 486 #define QUEUE_FLAG_DYING        5       /* queue being torn down */
 487 #define QUEUE_FLAG_BYPASS       6       /* act as dumb FIFO queue */
 488 #define QUEUE_FLAG_BIDI         7       /* queue supports bidi requests */
 489 #define QUEUE_FLAG_NOMERGES     8       /* disable merge attempts */
 490 #define QUEUE_FLAG_SAME_COMP    9       /* complete on same CPU-group */
 491 #define QUEUE_FLAG_FAIL_IO     10       /* fake timeout */
 492 #define QUEUE_FLAG_STACKABLE   11       /* supports request stacking */
 493 #define QUEUE_FLAG_NONROT      12       /* non-rotational device (SSD) */
 494 #define QUEUE_FLAG_VIRT        QUEUE_FLAG_NONROT /* paravirt device */
 495 #define QUEUE_FLAG_IO_STAT     13       /* do IO stats */
 496 #define QUEUE_FLAG_DISCARD     14       /* supports DISCARD */
 497 #define QUEUE_FLAG_NOXMERGES   15       /* No extended merges */
 498 #define QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM  16       /* Contributes to random pool */
 499 #define QUEUE_FLAG_SECERASE    17       /* supports secure erase */
 500 #define QUEUE_FLAG_SAME_FORCE  18       /* force complete on same CPU */
 501 #define QUEUE_FLAG_DEAD        19       /* queue tear-down finished */
 502 #define QUEUE_FLAG_INIT_DONE   20       /* queue is initialized */
 503 #define QUEUE_FLAG_NO_SG_MERGE 21       /* don't attempt to merge SG segments*/
 504 #define QUEUE_FLAG_POLL        22       /* IO polling enabled if set */
 505 #define QUEUE_FLAG_WC          23       /* Write back caching */
 506 #define QUEUE_FLAG_FUA         24       /* device supports FUA writes */
 507 #define QUEUE_FLAG_FLUSH_NQ    25       /* flush not queueuable */
 508 #define QUEUE_FLAG_DAX         26       /* device supports DAX */
 509
 510 #define QUEUE_FLAG_DEFAULT      ((1 << QUEUE_FLAG_IO_STAT) |            \
 511                                  (1 << QUEUE_FLAG_STACKABLE)    |       \
 512                                  (1 << QUEUE_FLAG_SAME_COMP)    |       \
 513                                  (1 << QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM))
 514
 515 #define QUEUE_FLAG_MQ_DEFAULT   ((1 << QUEUE_FLAG_IO_STAT) |            \
 516                                  (1 << QUEUE_FLAG_STACKABLE)    |       \
 517                                  (1 << QUEUE_FLAG_SAME_COMP)    |       \
 518                                  (1 << QUEUE_FLAG_POLL))
 519
 520 static inline void queue_lockdep_assert_held(struct request_queue *q)
 521 {
 522         if (q->queue_lock)
 523                 lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 524 }
 525
 526 static inline void queue_flag_set_unlocked(unsigned int flag,
 527                                            struct request_queue *q)
 528 {
 529         __set_bit(flag, &q->queue_flags);
 530 }
 531
 532 static inline int queue_flag_test_and_clear(unsigned int flag,
 533                                             struct request_queue *q)
 534 {
 535         queue_lockdep_assert_held(q);
 536
 537         if (test_bit(flag, &q->queue_flags)) {
 538                 __clear_bit(flag, &q->queue_flags);
 539                 return 1;
 540         }
 541
 542         return 0;
 543 }
 544
 545 static inline int queue_flag_test_and_set(unsigned int flag,
 546                                           struct request_queue *q)
 547 {
 548         queue_lockdep_assert_held(q);
 549
 550         if (!test_bit(flag, &q->queue_flags)) {
 551                 __set_bit(flag, &q->queue_flags);
 552                 return 0;
 553         }
 554
 555         return 1;
 556 }
 557
 558 static inline void queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
 559 {
 560         queue_lockdep_assert_held(q);
 561         __set_bit(flag, &q->queue_flags);
 562 }
 563
 564 static inline void queue_flag_clear_unlocked(unsigned int flag,
 565                                              struct request_queue *q)
 566 {
 567         __clear_bit(flag, &q->queue_flags);
 568 }
 569
 570 static inline int queue_in_flight(struct request_queue *q)
 571 {
 572         return q->in_flight[0] + q->in_flight[1];
 573 }
 574
 575 static inline void queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
 576 {
 577         queue_lockdep_assert_held(q);
 578         __clear_bit(flag, &q->queue_flags);
 579 }
 580
 581 #define blk_queue_tagged(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_QUEUED, &(q)->queue_flags)
 582 #define blk_queue_stopped(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &(q)->queue_flags)
 583 #define blk_queue_dying(q)      test_bit(QUEUE_FLAG_DYING, &(q)->queue_flags)
 584 #define blk_queue_dead(q)       test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &(q)->queue_flags)
 585 #define blk_queue_bypass(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &(q)->queue_flags)
 586 #define blk_queue_init_done(q)  test_bit(QUEUE_FLAG_INIT_DONE, &(q)->queue_flags)
 587 #define blk_queue_nomerges(q)   test_bit(QUEUE_FLAG_NOMERGES, &(q)->queue_flags)
 588 #define blk_queue_noxmerges(q)  \
 589         test_bit(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, &(q)->queue_flags)
 590 #define blk_queue_nonrot(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_NONROT, &(q)->queue_flags)
 591 #define blk_queue_io_stat(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_IO_STAT, &(q)->queue_flags)
 592 #define blk_queue_add_random(q) test_bit(QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM, &(q)->queue_flags)
 593 #define blk_queue_stackable(q)  \
 594         test_bit(QUEUE_FLAG_STACKABLE, &(q)->queue_flags)
 595 #define blk_queue_discard(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_DISCARD, &(q)->queue_flags)
 596 #define blk_queue_secure_erase(q) \
 597         (test_bit(QUEUE_FLAG_SECERASE, &(q)->queue_flags))
 598 #define blk_queue_dax(q)        test_bit(QUEUE_FLAG_DAX, &(q)->queue_flags)
 599
 600 #define blk_noretry_request(rq) \
 601         ((rq)->cmd_flags & (REQ_FAILFAST_DEV|REQ_FAILFAST_TRANSPORT| \
 602                              REQ_FAILFAST_DRIVER))
 603
 604 #define blk_account_rq(rq) \
 605         (((rq)->cmd_flags & REQ_STARTED) && \
 606          ((rq)->cmd_type == REQ_TYPE_FS))
 607
 608 #define blk_rq_cpu_valid(rq)    ((rq)->cpu != -1)
 609 #define blk_bidi_rq(rq)         ((rq)->next_rq != NULL)
 610 /* rq->queuelist of dequeued request must be list_empty() */
 611 #define blk_queued_rq(rq)       (!list_empty(&(rq)->queuelist))
 612
 613 #define list_entry_rq(ptr)      list_entry((ptr), struct request, queuelist)
 614
 615 #define rq_data_dir(rq)         (op_is_write(req_op(rq)) ? WRITE : READ)
 616
 617 /*
 618  * Driver can handle struct request, if it either has an old style
 619  * request_fn defined, or is blk-mq based.
 620  */
 621 static inline bool queue_is_rq_based(struct request_queue *q)
 622 {
 623         return q->request_fn || q->mq_ops;
 624 }
 625
 626 static inline unsigned int blk_queue_cluster(struct request_queue *q)
 627 {
 628         return q->limits.cluster;
 629 }
 630
 631 /*
 632  * We regard a request as sync, if either a read or a sync write
 633  */
 634 static inline bool rw_is_sync(int op, unsigned int rw_flags)
 635 {
 636         return op == REQ_OP_READ || (rw_flags & REQ_SYNC);
 637 }
 638
 639 static inline bool rq_is_sync(struct request *rq)
 640 {
 641         return rw_is_sync(req_op(rq), rq->cmd_flags);
 642 }
 643
 644 static inline bool blk_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 645 {
 646         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 647
 648         return rl->flags & flag;
 649 }
 650
 651 static inline void blk_set_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 652 {
 653         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 654
 655         rl->flags |= flag;
 656 }
 657
 658 static inline void blk_clear_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 659 {
 660         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 661
 662         rl->flags &= ~flag;
 663 }
 664
 665 static inline bool rq_mergeable(struct request *rq)
 666 {
 667         if (rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS)
 668                 return false;
 669
 670         if (req_op(rq) == REQ_OP_FLUSH)
 671                 return false;
 672
 673         if (rq->cmd_flags & REQ_NOMERGE_FLAGS)
 674                 return false;
 675
 676         return true;
 677 }
 678
 679 static inline bool blk_write_same_mergeable(struct bio *a, struct bio *b)
 680 {
 681         if (bio_data(a) == bio_data(b))
 682                 return true;
 683
 684         return false;
 685 }
 686
 687 /*
 688  * q->prep_rq_fn return values
 689  */
 690 enum {
 691         BLKPREP_OK,             /* serve it */
 692         BLKPREP_KILL,           /* fatal error, kill, return -EIO */
 693         BLKPREP_DEFER,          /* leave on queue */
 694         BLKPREP_INVALID,        /* invalid command, kill, return -EREMOTEIO */
 695 };
 696
 697 extern unsigned long blk_max_low_pfn, blk_max_pfn;
 698
 699 /*
 700  * standard bounce addresses:
 701  *
 702  * BLK_BOUNCE_HIGH      : bounce all highmem pages
 703  * BLK_BOUNCE_ANY       : don't bounce anything
 704  * BLK_BOUNCE_ISA       : bounce pages above ISA DMA boundary
 705  */
 706
 707 #if BITS_PER_LONG == 32
 708 #define BLK_BOUNCE_HIGH         ((u64)blk_max_low_pfn << PAGE_SHIFT)
 709 #else
 710 #define BLK_BOUNCE_HIGH         -1ULL
 711 #endif
 712 #define BLK_BOUNCE_ANY          (-1ULL)
 713 #define BLK_BOUNCE_ISA          (DMA_BIT_MASK(24))
 714
 715 /*
 716  * default timeout for SG_IO if none specified
 717  */
 718 #define BLK_DEFAULT_SG_TIMEOUT  (60 * HZ)
 719 #define BLK_MIN_SG_TIMEOUT      (7 * HZ)
 720
 721 #ifdef CONFIG_BOUNCE
 722 extern int init_emergency_isa_pool(void);
 723 extern void blk_queue_bounce(struct request_queue *q, struct bio **bio);
 724 #else
 725 static inline int init_emergency_isa_pool(void)
 726 {
 727         return 0;
 728 }
 729 static inline void blk_queue_bounce(struct request_queue *q, struct bio **bio)
 730 {
 731 }
 732 #endif /* CONFIG_MMU */
 733
 734 struct rq_map_data {
 735         struct page **pages;
 736         int page_order;
 737         int nr_entries;
 738         unsigned long offset;
 739         int null_mapped;
 740         int from_user;
 741 };
 742
 743 struct req_iterator {
 744         struct bvec_iter iter;
 745         struct bio *bio;
 746 };
 747
 748 /* This should not be used directly - use rq_for_each_segment */
 749 #define for_each_bio(_bio)              \
 750         for (; _bio; _bio = _bio->bi_next)
 751 #define __rq_for_each_bio(_bio, rq)     \
 752         if ((rq->bio))                  \
 753                 for (_bio = (rq)->bio; _bio; _bio = _bio->bi_next)
 754
 755 #define rq_for_each_segment(bvl, _rq, _iter)                    \
 756         __rq_for_each_bio(_iter.bio, _rq)                       \
 757                 bio_for_each_segment(bvl, _iter.bio, _iter.iter)
 758
 759 #define rq_iter_last(bvec, _iter)                               \
 760                 (_iter.bio->bi_next == NULL &&                  \
 761                  bio_iter_last(bvec, _iter.iter))
 762
 763 #ifndef ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
 764 # error "You should define ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE for your platform"
 765 #endif
 766 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
 767 extern void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq);
 768 #else
 769 static inline void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
 770 {
 771 }
 772 #endif
 773
 774 #ifdef CONFIG_PRINTK
 775 #define vfs_msg(sb, level, fmt, ...)                            \
 776         __vfs_msg(sb, level, fmt, ##__VA_ARGS__)
 777 #else
 778 #define vfs_msg(sb, level, fmt, ...)                            \
 779 do {                                                            \
 780         no_printk(fmt, ##__VA_ARGS__);                          \
 781         __vfs_msg(sb, "", " ");                                 \
 782 } while (0)
 783 #endif
 784
 785 extern int blk_register_queue(struct gendisk *disk);
 786 extern void blk_unregister_queue(struct gendisk *disk);
 787 extern blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio);
 788 extern void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq);
 789 extern void blk_put_request(struct request *);
 790 extern void __blk_put_request(struct request_queue *, struct request *);
 791 extern struct request *blk_get_request(struct request_queue *, int, gfp_t);
 792 extern void blk_rq_set_block_pc(struct request *);
 793 extern void blk_requeue_request(struct request_queue *, struct request *);
 794 extern void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
 795                 int offset, unsigned int len);
 796 extern int blk_lld_busy(struct request_queue *q);
 797 extern int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
 798                              struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
 799                              int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
 800                              void *data);
 801 extern void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq);
 802 extern int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q,
 803                                      struct request *rq);
 804 extern int blk_rq_append_bio(struct request *rq, struct bio *bio);
 805 extern void blk_delay_queue(struct request_queue *, unsigned long);
 806 extern void blk_queue_split(struct request_queue *, struct bio **,
 807                             struct bio_set *);
 808 extern void blk_recount_segments(struct request_queue *, struct bio *);
 809 extern int scsi_verify_blk_ioctl(struct block_device *, unsigned int);
 810 extern int scsi_cmd_blk_ioctl(struct block_device *, fmode_t,
 811                               unsigned int, void __user *);
 812 extern int scsi_cmd_ioctl(struct request_queue *, struct gendisk *, fmode_t,
 813                           unsigned int, void __user *);
 814 extern int sg_scsi_ioctl(struct request_queue *, struct gendisk *, fmode_t,
 815                          struct scsi_ioctl_command __user *);
 816
 817 extern int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait);
 818 extern void blk_queue_exit(struct request_queue *q);
 819 extern void blk_start_queue(struct request_queue *q);
 820 extern void blk_start_queue_async(struct request_queue *q);
 821 extern void blk_stop_queue(struct request_queue *q);
 822 extern void blk_sync_queue(struct request_queue *q);
 823 extern void __blk_stop_queue(struct request_queue *q);
 824 extern void __blk_run_queue(struct request_queue *q);
 825 extern void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q);
 826 extern void blk_run_queue(struct request_queue *);
 827 extern void blk_run_queue_async(struct request_queue *q);
 828 extern int blk_rq_map_user(struct request_queue *, struct request *,
 829                            struct rq_map_data *, void __user *, unsigned long,
 830                            gfp_t);
 831 extern int blk_rq_unmap_user(struct bio *);
 832 extern int blk_rq_map_kern(struct request_queue *, struct request *, void *, unsigned int, gfp_t);
 833 extern int blk_rq_map_user_iov(struct request_queue *, struct request *,
 834                                struct rq_map_data *, const struct iov_iter *,
 835                                gfp_t);
 836 extern int blk_execute_rq(struct request_queue *, struct gendisk *,
 837                           struct request *, int);
 838 extern void blk_execute_rq_nowait(struct request_queue *, struct gendisk *,
 839                                   struct request *, int, rq_end_io_fn *);
 840
 841 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie);
 842
 843 static inline struct request_queue *bdev_get_queue(struct block_device *bdev)
 844 {
 845         return bdev->bd_disk->queue;    /* this is never NULL */
 846 }
 847
 848 /*
 849  * blk_rq_pos()                 : the current sector
 850  * blk_rq_bytes()               : bytes left in the entire request
 851  * blk_rq_cur_bytes()           : bytes left in the current segment
 852  * blk_rq_err_bytes()           : bytes left till the next error boundary
 853  * blk_rq_sectors()             : sectors left in the entire request
 854  * blk_rq_cur_sectors()         : sectors left in the current segment
 855  */
 856 static inline sector_t blk_rq_pos(const struct request *rq)
 857 {
 858         return rq->__sector;
 859 }
 860
 861 static inline unsigned int blk_rq_bytes(const struct request *rq)
 862 {
 863         return rq->__data_len;
 864 }
 865
 866 static inline int blk_rq_cur_bytes(const struct request *rq)
 867 {
 868         return rq->bio ? bio_cur_bytes(rq->bio) : 0;
 869 }
 870
 871 extern unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq);
 872
 873 static inline unsigned int blk_rq_sectors(const struct request *rq)
 874 {
 875         return blk_rq_bytes(rq) >> 9;
 876 }
 877
 878 static inline unsigned int blk_rq_cur_sectors(const struct request *rq)
 879 {
 880         return blk_rq_cur_bytes(rq) >> 9;
 881 }
 882
 883 static inline unsigned int blk_queue_get_max_sectors(struct request_queue *q,
 884                                                      int op)
 885 {
 886         if (unlikely(op == REQ_OP_DISCARD))
 887                 return min(q->limits.max_discard_sectors, UINT_MAX >> 9);
 888
 889         if (unlikely(op == REQ_OP_WRITE_SAME))
 890                 return q->limits.max_write_same_sectors;
 891
 892         return q->limits.max_sectors;
 893 }
 894
 895 /*
 896  * Return maximum size of a request at given offset. Only valid for
 897  * file system requests.
 898  */
 899 static inline unsigned int blk_max_size_offset(struct request_queue *q,
 900                                                sector_t offset)
 901 {
 902         if (!q->limits.chunk_sectors)
 903                 return q->limits.max_sectors;
 904
 905         return q->limits.chunk_sectors -
 906                         (offset & (q->limits.chunk_sectors - 1));
 907 }
 908
 909 static inline unsigned int blk_rq_get_max_sectors(struct request *rq,
 910                                                   sector_t offset)
 911 {
 912         struct request_queue *q = rq->q;
 913
 914         if (unlikely(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS))
 915                 return q->limits.max_hw_sectors;
 916
 917         if (!q->limits.chunk_sectors || (req_op(rq) == REQ_OP_DISCARD))
 918                 return blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq));
 919
 920         return min(blk_max_size_offset(q, offset),
 921                         blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq)));
 922 }
 923
 924 static inline unsigned int blk_rq_count_bios(struct request *rq)
 925 {
 926         unsigned int nr_bios = 0;
 927         struct bio *bio;
 928
 929         __rq_for_each_bio(bio, rq)
 930                 nr_bios++;
 931
 932         return nr_bios;
 933 }
 934
 935 /*
 936  * Request issue related functions.
 937  */
 938 extern struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q);
 939 extern void blk_start_request(struct request *rq);
 940 extern struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q);
 941
 942 /*
 943  * Request completion related functions.
 944  *
 945  * blk_update_request() completes given number of bytes and updates
 946  * the request without completing it.
 947  *
 948  * blk_end_request() and friends.  __blk_end_request() must be called
 949  * with the request queue spinlock acquired.
 950  *
 951  * Several drivers define their own end_request and call
 952  * blk_end_request() for parts of the original function.
 953  * This prevents code duplication in drivers.
 954  */
 955 extern bool blk_update_request(struct request *rq, int error,
 956                                unsigned int nr_bytes);
 957 extern void blk_finish_request(struct request *rq, int error);
 958 extern bool blk_end_request(struct request *rq, int error,
 959                             unsigned int nr_bytes);
 960 extern void blk_end_request_all(struct request *rq, int error);
 961 extern bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error);
 962 extern bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error);
 963 extern bool __blk_end_request(struct request *rq, int error,
 964                               unsigned int nr_bytes);
 965 extern void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error);
 966 extern bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error);
 967 extern bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error);
 968
 969 extern void blk_complete_request(struct request *);
 970 extern void __blk_complete_request(struct request *);
 971 extern void blk_abort_request(struct request *);
 972 extern void blk_unprep_request(struct request *);
 973
 974 /*
 975  * Access functions for manipulating queue properties
 976  */
 977 extern struct request_queue *blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn,
 978                                         spinlock_t *lock, int node_id);
 979 extern struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *, spinlock_t *);
 980 extern struct request_queue *blk_init_allocated_queue(struct request_queue *,
 981                                                       request_fn_proc *, spinlock_t *);
 982 extern void blk_cleanup_queue(struct request_queue *);
 983 extern void blk_queue_make_request(struct request_queue *, make_request_fn *);
 984 extern void blk_queue_bounce_limit(struct request_queue *, u64);
 985 extern void blk_queue_max_hw_sectors(struct request_queue *, unsigned int);
 986 extern void blk_queue_chunk_sectors(struct request_queue *, unsigned int);
 987 extern void blk_queue_max_segments(struct request_queue *, unsigned short);
 988 extern void blk_queue_max_segment_size(struct request_queue *, unsigned int);
 989 extern void blk_queue_max_discard_sectors(struct request_queue *q,
 990                 unsigned int max_discard_sectors);
 991 extern void blk_queue_max_write_same_sectors(struct request_queue *q,
 992                 unsigned int max_write_same_sectors);
 993 extern void blk_queue_logical_block_size(struct request_queue *, unsigned short);
 994 extern void blk_queue_physical_block_size(struct request_queue *, unsigned int);
 995 extern void blk_queue_alignment_offset(struct request_queue *q,
 996                                        unsigned int alignment);
 997 extern void blk_limits_io_min(struct queue_limits *limits, unsigned int min);
 998 extern void blk_queue_io_min(struct request_queue *q, unsigned int min);
 999 extern void blk_limits_io_opt(struct queue_limits *limits, unsigned int opt);
1000 extern void blk_queue_io_opt(struct request_queue *q, unsigned int opt);
1001 extern void blk_set_default_limits(struct queue_limits *lim);
1002 extern void blk_set_stacking_limits(struct queue_limits *lim);
1003 extern int blk_stack_limits(struct queue_limits *t, struct queue_limits *b,
1004                             sector_t offset);
1005 extern int bdev_stack_limits(struct queue_limits *t, struct block_device *bdev,
1006                             sector_t offset);
1007 extern void disk_stack_limits(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1008                               sector_t offset);
1009 extern void blk_queue_stack_limits(struct request_queue *t, struct request_queue *b);
1010 extern void blk_queue_dma_pad(struct request_queue *, unsigned int);
1011 extern void blk_queue_update_dma_pad(struct request_queue *, unsigned int);
1012 extern int blk_queue_dma_drain(struct request_queue *q,
1013                                dma_drain_needed_fn *dma_drain_needed,
1014                                void *buf, unsigned int size);
1015 extern void blk_queue_lld_busy(struct request_queue *q, lld_busy_fn *fn);
1016 extern void blk_queue_segment_boundary(struct request_queue *, unsigned long);
1017 extern void blk_queue_virt_boundary(struct request_queue *, unsigned long);
1018 extern void blk_queue_prep_rq(struct request_queue *, prep_rq_fn *pfn);
1019 extern void blk_queue_unprep_rq(struct request_queue *, unprep_rq_fn *ufn);
1020 extern void blk_queue_dma_alignment(struct request_queue *, int);
1021 extern void blk_queue_update_dma_alignment(struct request_queue *, int);
1022 extern void blk_queue_softirq_done(struct request_queue *, softirq_done_fn *);
1023 extern void blk_queue_rq_timed_out(struct request_queue *, rq_timed_out_fn *);
1024 extern void blk_queue_rq_timeout(struct request_queue *, unsigned int);
1025 extern void blk_queue_flush_queueable(struct request_queue *q, bool queueable);
1026 extern void blk_queue_write_cache(struct request_queue *q, bool enabled, bool fua);
1027 extern struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev);
1028
1029 extern int blk_rq_map_sg(struct request_queue *, struct request *, struct scatterlist *);
1030 extern void blk_dump_rq_flags(struct request *, char *);
1031 extern long nr_blockdev_pages(void);
1032
1033 bool __must_check blk_get_queue(struct request_queue *);
1034 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t);
1035 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t, int);
1036 extern void blk_put_queue(struct request_queue *);
1037 extern void blk_set_queue_dying(struct request_queue *);
1038
1039 /*
1040  * block layer runtime pm functions
1041  */
1042 #ifdef CONFIG_PM
1043 extern void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev);
1044 extern int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q);
1045 extern void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err);
1046 extern void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q);
1047 extern void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err);
1048 extern void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q);
1049 #else
1050 static inline void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q,
1051         struct device *dev) {}
1052 static inline int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
1053 {
1054         return -ENOSYS;
1055 }
1056 static inline void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err) {}
1057 static inline void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q) {}
1058 static inline void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err) {}
1059 extern inline void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q) {}
1060 #endif
1061
1062 /*
1063  * blk_plug permits building a queue of related requests by holding the I/O
1064  * fragments for a short period. This allows merging of sequential requests
1065  * into single larger request. As the requests are moved from a per-task list to
1066  * the device's request_queue in a batch, this results in improved scalability
1067  * as the lock contention for request_queue lock is reduced.
1068  *
1069  * It is ok not to disable preemption when adding the request to the plug list
1070  * or when attempting a merge, because blk_schedule_flush_list() will only flush
1071  * the plug list when the task sleeps by itself. For details, please see
1072  * schedule() where blk_schedule_flush_plug() is called.
1073  */
1074 struct blk_plug {
1075         struct list_head list; /* requests */
1076         struct list_head mq_list; /* blk-mq requests */
1077         struct list_head cb_list; /* md requires an unplug callback */
1078 };
1079 #define BLK_MAX_REQUEST_COUNT 16
1080
1081 struct blk_plug_cb;
1082 typedef void (*blk_plug_cb_fn)(struct blk_plug_cb *, bool);
1083 struct blk_plug_cb {
1084         struct list_head list;
1085         blk_plug_cb_fn callback;
1086         void *data;
1087 };
1088 extern struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug,
1089                                              void *data, int size);
1090 extern void blk_start_plug(struct blk_plug *);
1091 extern void blk_finish_plug(struct blk_plug *);
1092 extern void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *, bool);
1093
1094 static inline void blk_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1095 {
1096         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1097
1098         if (plug)
1099                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1100 }
1101
1102 static inline void blk_schedule_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1103 {
1104         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1105
1106         if (plug)
1107                 blk_flush_plug_list(plug, true);
1108 }
1109
1110 static inline bool blk_needs_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1111 {
1112         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1113
1114         return plug &&
1115                 (!list_empty(&plug->list) ||
1116                  !list_empty(&plug->mq_list) ||
1117                  !list_empty(&plug->cb_list));
1118 }
1119
1120 /*
1121  * tag stuff
1122  */
1123 extern int blk_queue_start_tag(struct request_queue *, struct request *);
1124 extern struct request *blk_queue_find_tag(struct request_queue *, int);
1125 extern void blk_queue_end_tag(struct request_queue *, struct request *);
1126 extern int blk_queue_init_tags(struct request_queue *, int, struct blk_queue_tag *, int);
1127 extern void blk_queue_free_tags(struct request_queue *);
1128 extern int blk_queue_resize_tags(struct request_queue *, int);
1129 extern void blk_queue_invalidate_tags(struct request_queue *);
1130 extern struct blk_queue_tag *blk_init_tags(int, int);
1131 extern void blk_free_tags(struct blk_queue_tag *);
1132
1133 static inline struct request *blk_map_queue_find_tag(struct blk_queue_tag *bqt,
1134                                                 int tag)
1135 {
1136         if (unlikely(bqt == NULL || tag >= bqt->real_max_depth))
1137                 return NULL;
1138         return bqt->tag_index[tag];
1139 }
1140
1141
1142 #define BLKDEV_DISCARD_SECURE   (1 << 0)        /* issue a secure erase */
1143 #define BLKDEV_DISCARD_ZERO     (1 << 1)        /* must reliably zero data */
1144
1145 extern int blkdev_issue_flush(struct block_device *, gfp_t, sector_t *);
1146 extern int blkdev_issue_discard(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1147                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, unsigned long flags);
1148 extern int __blkdev_issue_discard(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1149                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, int flags,
1150                 struct bio **biop);
1151 extern int blkdev_issue_write_same(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1152                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, struct page *page);
1153 extern int blkdev_issue_zeroout(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1154                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, bool discard);
1155 static inline int sb_issue_discard(struct super_block *sb, sector_t block,
1156                 sector_t nr_blocks, gfp_t gfp_mask, unsigned long flags)
1157 {
1158         return blkdev_issue_discard(sb->s_bdev, block << (sb->s_blocksize_bits - 9),
1159                                     nr_blocks << (sb->s_blocksize_bits - 9),
1160                                     gfp_mask, flags);
1161 }
1162 static inline int sb_issue_zeroout(struct super_block *sb, sector_t block,
1163                 sector_t nr_blocks, gfp_t gfp_mask)
1164 {
1165         return blkdev_issue_zeroout(sb->s_bdev,
1166                                     block << (sb->s_blocksize_bits - 9),
1167                                     nr_blocks << (sb->s_blocksize_bits - 9),
1168                                     gfp_mask, true);
1169 }
1170
1171 extern int blk_verify_command(unsigned char *cmd, fmode_t has_write_perm);
1172
1173 enum blk_default_limits {
1174         BLK_MAX_SEGMENTS        = 128,
1175         BLK_SAFE_MAX_SECTORS    = 255,
1176         BLK_DEF_MAX_SECTORS     = 2560,
1177         BLK_MAX_SEGMENT_SIZE    = 65536,
1178         BLK_SEG_BOUNDARY_MASK   = 0xFFFFFFFFUL,
1179 };
1180
1181 #define blkdev_entry_to_request(entry) list_entry((entry), struct request, queuelist)
1182
1183 static inline unsigned long queue_bounce_pfn(struct request_queue *q)
1184 {
1185         return q->limits.bounce_pfn;
1186 }
1187
1188 static inline unsigned long queue_segment_boundary(struct request_queue *q)
1189 {
1190         return q->limits.seg_boundary_mask;
1191 }
1192
1193 static inline unsigned long queue_virt_boundary(struct request_queue *q)
1194 {
1195         return q->limits.virt_boundary_mask;
1196 }
1197
1198 static inline unsigned int queue_max_sectors(struct request_queue *q)
1199 {
1200         return q->limits.max_sectors;
1201 }
1202
1203 static inline unsigned int queue_max_hw_sectors(struct request_queue *q)
1204 {
1205         return q->limits.max_hw_sectors;
1206 }
1207
1208 static inline unsigned short queue_max_segments(struct request_queue *q)
1209 {
1210         return q->limits.max_segments;
1211 }
1212
1213 static inline unsigned int queue_max_segment_size(struct request_queue *q)
1214 {
1215         return q->limits.max_segment_size;
1216 }
1217
1218 static inline unsigned short queue_logical_block_size(struct request_queue *q)
1219 {
1220         int retval = 512;
1221
1222         if (q && q->limits.logical_block_size)
1223                 retval = q->limits.logical_block_size;
1224
1225         return retval;
1226 }
1227
1228 static inline unsigned short bdev_logical_block_size(struct block_device *bdev)
1229 {
1230         return queue_logical_block_size(bdev_get_queue(bdev));
1231 }
1232
1233 static inline unsigned int queue_physical_block_size(struct request_queue *q)
1234 {
1235         return q->limits.physical_block_size;
1236 }
1237
1238 static inline unsigned int bdev_physical_block_size(struct block_device *bdev)
1239 {
1240         return queue_physical_block_size(bdev_get_queue(bdev));
1241 }
1242
1243 static inline unsigned int queue_io_min(struct request_queue *q)
1244 {
1245         return q->limits.io_min;
1246 }
1247
1248 static inline int bdev_io_min(struct block_device *bdev)
1249 {
1250         return queue_io_min(bdev_get_queue(bdev));
1251 }
1252
1253 static inline unsigned int queue_io_opt(struct request_queue *q)
1254 {
1255         return q->limits.io_opt;
1256 }
1257
1258 static inline int bdev_io_opt(struct block_device *bdev)
1259 {
1260         return queue_io_opt(bdev_get_queue(bdev));
1261 }
1262
1263 static inline int queue_alignment_offset(struct request_queue *q)
1264 {
1265         if (q->limits.misaligned)
1266                 return -1;
1267
1268         return q->limits.alignment_offset;
1269 }
1270
1271 static inline int queue_limit_alignment_offset(struct queue_limits *lim, sector_t sector)
1272 {
1273         unsigned int granularity = max(lim->physical_block_size, lim->io_min);
1274         unsigned int alignment = sector_div(sector, granularity >> 9) << 9;
1275
1276         return (granularity + lim->alignment_offset - alignment) % granularity;
1277 }
1278
1279 static inline int bdev_alignment_offset(struct block_device *bdev)
1280 {
1281         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1282
1283         if (q->limits.misaligned)
1284                 return -1;
1285
1286         if (bdev != bdev->bd_contains)
1287                 return bdev->bd_part->alignment_offset;
1288
1289         return q->limits.alignment_offset;
1290 }
1291
1292 static inline int queue_discard_alignment(struct request_queue *q)
1293 {
1294         if (q->limits.discard_misaligned)
1295                 return -1;
1296
1297         return q->limits.discard_alignment;
1298 }
1299
1300 static inline int queue_limit_discard_alignment(struct queue_limits *lim, sector_t sector)
1301 {
1302         unsigned int alignment, granularity, offset;
1303
1304         if (!lim->max_discard_sectors)
1305                 return 0;
1306
1307         /* Why are these in bytes, not sectors? */
1308         alignment = lim->discard_alignment >> 9;
1309         granularity = lim->discard_granularity >> 9;
1310         if (!granularity)
1311                 return 0;
1312
1313         /* Offset of the partition start in 'granularity' sectors */
1314         offset = sector_div(sector, granularity);
1315
1316         /* And why do we do this modulus *again* in blkdev_issue_discard()? */
1317         offset = (granularity + alignment - offset) % granularity;
1318
1319         /* Turn it back into bytes, gaah */
1320         return offset << 9;
1321 }
1322
1323 static inline int bdev_discard_alignment(struct block_device *bdev)
1324 {
1325         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1326
1327         if (bdev != bdev->bd_contains)
1328                 return bdev->bd_part->discard_alignment;
1329
1330         return q->limits.discard_alignment;
1331 }
1332
1333 static inline unsigned int queue_discard_zeroes_data(struct request_queue *q)
1334 {
1335         if (q->limits.max_discard_sectors && q->limits.discard_zeroes_data == 1)
1336                 return 1;
1337
1338         return 0;
1339 }
1340
1341 static inline unsigned int bdev_discard_zeroes_data(struct block_device *bdev)
1342 {
1343         return queue_discard_zeroes_data(bdev_get_queue(bdev));
1344 }
1345
1346 static inline unsigned int bdev_write_same(struct block_device *bdev)
1347 {
1348         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1349
1350         if (q)
1351                 return q->limits.max_write_same_sectors;
1352
1353         return 0;
1354 }
1355
1356 static inline int queue_dma_alignment(struct request_queue *q)
1357 {
1358         return q ? q->dma_alignment : 511;
1359 }
1360
1361 static inline int blk_rq_aligned(struct request_queue *q, unsigned long addr,
1362                                  unsigned int len)
1363 {
1364         unsigned int alignment = queue_dma_alignment(q) | q->dma_pad_mask;
1365         return !(addr & alignment) && !(len & alignment);
1366 }
1367
1368 /* assumes size > 256 */
1369 static inline unsigned int blksize_bits(unsigned int size)
1370 {
1371         unsigned int bits = 8;
1372         do {
1373                 bits++;
1374                 size >>= 1;
1375         } while (size > 256);
1376         return bits;
1377 }
1378
1379 static inline unsigned int block_size(struct block_device *bdev)
1380 {
1381         return bdev->bd_block_size;
1382 }
1383
1384 static inline bool queue_flush_queueable(struct request_queue *q)
1385 {
1386         return !test_bit(QUEUE_FLAG_FLUSH_NQ, &q->queue_flags);
1387 }
1388
1389 typedef struct {struct page *v;} Sector;
1390
1391 unsigned char *read_dev_sector(struct block_device *, sector_t, Sector *);
1392
1393 static inline void put_dev_sector(Sector p)
1394 {
1395         put_page(p.v);
1396 }
1397
1398 static inline bool __bvec_gap_to_prev(struct request_queue *q,
1399                                 struct bio_vec *bprv, unsigned int offset)
1400 {
1401         return offset ||
1402                 ((bprv->bv_offset + bprv->bv_len) & queue_virt_boundary(q));
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Check if adding a bio_vec after bprv with offset would create a gap in
1407  * the SG list. Most drivers don't care about this, but some do.
1408  */
1409 static inline bool bvec_gap_to_prev(struct request_queue *q,
1410                                 struct bio_vec *bprv, unsigned int offset)
1411 {
1412         if (!queue_virt_boundary(q))
1413                 return false;
1414         return __bvec_gap_to_prev(q, bprv, offset);
1415 }
1416
1417 static inline bool bio_will_gap(struct request_queue *q, struct bio *prev,
1418                          struct bio *next)
1419 {
1420         if (bio_has_data(prev) && queue_virt_boundary(q)) {
1421                 struct bio_vec pb, nb;
1422
1423                 bio_get_last_bvec(prev, &pb);
1424                 bio_get_first_bvec(next, &nb);
1425
1426                 return __bvec_gap_to_prev(q, &pb, nb.bv_offset);
1427         }
1428
1429         return false;
1430 }
1431
1432 static inline bool req_gap_back_merge(struct request *req, struct bio *bio)
1433 {
1434         return bio_will_gap(req->q, req->biotail, bio);
1435 }
1436
1437 static inline bool req_gap_front_merge(struct request *req, struct bio *bio)
1438 {
1439         return bio_will_gap(req->q, bio, req->bio);
1440 }
1441
1442 struct work_struct;
1443 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work);
1444 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork, unsigned long delay);
1445 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork, unsigned long delay);
1446
1447 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1448 /*
1449  * This should not be using sched_clock(). A real patch is in progress
1450  * to fix this up, until that is in place we need to disable preemption
1451  * around sched_clock() in this function and set_io_start_time_ns().
1452  */
1453 static inline void set_start_time_ns(struct request *req)
1454 {
1455         preempt_disable();
1456         req->start_time_ns = sched_clock();
1457         preempt_enable();
1458 }
1459
1460 static inline void set_io_start_time_ns(struct request *req)
1461 {
1462         preempt_disable();
1463         req->io_start_time_ns = sched_clock();
1464         preempt_enable();
1465 }
1466
1467 static inline uint64_t rq_start_time_ns(struct request *req)
1468 {
1469         return req->start_time_ns;
1470 }
1471
1472 static inline uint64_t rq_io_start_time_ns(struct request *req)
1473 {
1474         return req->io_start_time_ns;
1475 }
1476 #else
1477 static inline void set_start_time_ns(struct request *req) {}
1478 static inline void set_io_start_time_ns(struct request *req) {}
1479 static inline uint64_t rq_start_time_ns(struct request *req)
1480 {
1481         return 0;
1482 }
1483 static inline uint64_t rq_io_start_time_ns(struct request *req)
1484 {
1485         return 0;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 #define MODULE_ALIAS_BLOCKDEV(major,minor) \
1490         MODULE_ALIAS("block-major-" __stringify(major) "-" __stringify(minor))
1491 #define MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(major) \
1492         MODULE_ALIAS("block-major-" __stringify(major) "-*")
1493
1494 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
1495
1496 enum blk_integrity_flags {
1497         BLK_INTEGRITY_VERIFY            = 1 << 0,
1498         BLK_INTEGRITY_GENERATE          = 1 << 1,
1499         BLK_INTEGRITY_DEVICE_CAPABLE    = 1 << 2,
1500         BLK_INTEGRITY_IP_CHECKSUM       = 1 << 3,
1501 };
1502
1503 struct blk_integrity_iter {
1504         void                    *prot_buf;
1505         void                    *data_buf;
1506         sector_t                seed;
1507         unsigned int            data_size;
1508         unsigned short          interval;
1509         const char              *disk_name;
1510 };
1511
1512 typedef int (integrity_processing_fn) (struct blk_integrity_iter *);
1513
1514 struct blk_integrity_profile {
1515         integrity_processing_fn         *generate_fn;
1516         integrity_processing_fn         *verify_fn;
1517         const char                      *name;
1518 };
1519
1520 extern void blk_integrity_register(struct gendisk *, struct blk_integrity *);
1521 extern void blk_integrity_unregister(struct gendisk *);
1522 extern int blk_integrity_compare(struct gendisk *, struct gendisk *);
1523 extern int blk_rq_map_integrity_sg(struct request_queue *, struct bio *,
1524                                    struct scatterlist *);
1525 extern int blk_rq_count_integrity_sg(struct request_queue *, struct bio *);
1526 extern bool blk_integrity_merge_rq(struct request_queue *, struct request *,
1527                                    struct request *);
1528 extern bool blk_integrity_merge_bio(struct request_queue *, struct request *,
1529                                     struct bio *);
1530
1531 static inline struct blk_integrity *blk_get_integrity(struct gendisk *disk)
1532 {
1533         struct blk_integrity *bi = &disk->queue->integrity;
1534
1535         if (!bi->profile)
1536                 return NULL;
1537
1538         return bi;
1539 }
1540
1541 static inline
1542 struct blk_integrity *bdev_get_integrity(struct block_device *bdev)
1543 {
1544         return blk_get_integrity(bdev->bd_disk);
1545 }
1546
1547 static inline bool blk_integrity_rq(struct request *rq)
1548 {
1549         return rq->cmd_flags & REQ_INTEGRITY;
1550 }
1551
1552 static inline void blk_queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q,
1553                                                     unsigned int segs)
1554 {
1555         q->limits.max_integrity_segments = segs;
1556 }
1557
1558 static inline unsigned short
1559 queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q)
1560 {
1561         return q->limits.max_integrity_segments;
1562 }
1563
1564 static inline bool integrity_req_gap_back_merge(struct request *req,
1565                                                 struct bio *next)
1566 {
1567         struct bio_integrity_payload *bip = bio_integrity(req->bio);
1568         struct bio_integrity_payload *bip_next = bio_integrity(next);
1569
1570         return bvec_gap_to_prev(req->q, &bip->bip_vec[bip->bip_vcnt - 1],
1571                                 bip_next->bip_vec[0].bv_offset);
1572 }
1573
1574 static inline bool integrity_req_gap_front_merge(struct request *req,
1575                                                  struct bio *bio)
1576 {
1577         struct bio_integrity_payload *bip = bio_integrity(bio);
1578         struct bio_integrity_payload *bip_next = bio_integrity(req->bio);
1579
1580         return bvec_gap_to_prev(req->q, &bip->bip_vec[bip->bip_vcnt - 1],
1581                                 bip_next->bip_vec[0].bv_offset);
1582 }
1583
1584 #else /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
1585
1586 struct bio;
1587 struct block_device;
1588 struct gendisk;
1589 struct blk_integrity;
1590
1591 static inline int blk_integrity_rq(struct request *rq)
1592 {
1593         return 0;
1594 }
1595 static inline int blk_rq_count_integrity_sg(struct request_queue *q,
1596                                             struct bio *b)
1597 {
1598         return 0;
1599 }
1600 static inline int blk_rq_map_integrity_sg(struct request_queue *q,
1601                                           struct bio *b,
1602                                           struct scatterlist *s)
1603 {
1604         return 0;
1605 }
1606 static inline struct blk_integrity *bdev_get_integrity(struct block_device *b)
1607 {
1608         return NULL;
1609 }
1610 static inline struct blk_integrity *blk_get_integrity(struct gendisk *disk)
1611 {
1612         return NULL;
1613 }
1614 static inline int blk_integrity_compare(struct gendisk *a, struct gendisk *b)
1615 {
1616         return 0;
1617 }
1618 static inline void blk_integrity_register(struct gendisk *d,
1619                                          struct blk_integrity *b)
1620 {
1621 }
1622 static inline void blk_integrity_unregister(struct gendisk *d)
1623 {
1624 }
1625 static inline void blk_queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q,
1626                                                     unsigned int segs)
1627 {
1628 }
1629 static inline unsigned short queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q)
1630 {
1631         return 0;
1632 }
1633 static inline bool blk_integrity_merge_rq(struct request_queue *rq,
1634                                           struct request *r1,
1635                                           struct request *r2)
1636 {
1637         return true;
1638 }
1639 static inline bool blk_integrity_merge_bio(struct request_queue *rq,
1640                                            struct request *r,
1641                                            struct bio *b)
1642 {
1643         return true;
1644 }
1645
1646 static inline bool integrity_req_gap_back_merge(struct request *req,
1647                                                 struct bio *next)
1648 {
1649         return false;
1650 }
1651 static inline bool integrity_req_gap_front_merge(struct request *req,
1652                                                  struct bio *bio)
1653 {
1654         return false;
1655 }
1656
1657 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
1658
1659 /**
1660  * struct blk_dax_ctl - control and output parameters for ->direct_access
1661  * @sector: (input) offset relative to a block_device
1662  * @addr: (output) kernel virtual address for @sector populated by driver
1663  * @pfn: (output) page frame number for @addr populated by driver
1664  * @size: (input) number of bytes requested
1665  */
1666 struct blk_dax_ctl {
1667         sector_t sector;
1668         void *addr;
1669         long size;
1670         pfn_t pfn;
1671 };
1672
1673 struct block_device_operations {
1674         int (*open) (struct block_device *, fmode_t);
1675         void (*release) (struct gendisk *, fmode_t);
1676         int (*rw_page)(struct block_device *, sector_t, struct page *, int rw);
1677         int (*ioctl) (struct block_device *, fmode_t, unsigned, unsigned long);
1678         int (*compat_ioctl) (struct block_device *, fmode_t, unsigned, unsigned long);
1679         long (*direct_access)(struct block_device *, sector_t, void **, pfn_t *,
1680                         long);
1681         unsigned int (*check_events) (struct gendisk *disk,
1682                                       unsigned int clearing);
1683         /* ->media_changed() is DEPRECATED, use ->check_events() instead */
1684         int (*media_changed) (struct gendisk *);
1685         void (*unlock_native_capacity) (struct gendisk *);
1686         int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);
1687         int (*getgeo)(struct block_device *, struct hd_geometry *);
1688         /* this callback is with swap_lock and sometimes page table lock held */
1689         void (*swap_slot_free_notify) (struct block_device *, unsigned long);
1690         struct module *owner;
1691         const struct pr_ops *pr_ops;
1692 };
1693
1694 extern int __blkdev_driver_ioctl(struct block_device *, fmode_t, unsigned int,
1695                                  unsigned long);
1696 extern int bdev_read_page(struct block_device *, sector_t, struct page *);
1697 extern int bdev_write_page(struct block_device *, sector_t, struct page *,
1698                                                 struct writeback_control *);
1699 extern long bdev_direct_access(struct block_device *, struct blk_dax_ctl *);
1700 extern int bdev_dax_supported(struct super_block *, int);
1701 extern bool bdev_dax_capable(struct block_device *);
1702 #else /* CONFIG_BLOCK */
1703
1704 struct block_device;
1705
1706 /*
1707  * stubs for when the block layer is configured out
1708  */
1709 #define buffer_heads_over_limit 0
1710
1711 static inline long nr_blockdev_pages(void)
1712 {
1713         return 0;
1714 }
1715
1716 struct blk_plug {
1717 };
1718
1719 static inline void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1720 {
1721 }
1722
1723 static inline void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1724 {
1725 }
1726
1727 static inline void blk_flush_plug(struct task_struct *task)
1728 {
1729 }
1730
1731 static inline void blk_schedule_flush_plug(struct task_struct *task)
1732 {
1733 }
1734
1735
1736 static inline bool blk_needs_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1737 {
1738         return false;
1739 }
1740
1741 static inline int blkdev_issue_flush(struct block_device *bdev, gfp_t gfp_mask,
1742                                      sector_t *error_sector)
1743 {
1744         return 0;
1745 }
1746
1747 #endif /* CONFIG_BLOCK */
1748
1749 #endif