]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - block/blk-core.c
Merge branch 'for-4.2/writeback' of git://git.kernel.dk/linux-block
[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
37 #define CREATE_TRACE_POINTS
38 #include <trace/events/block.h>
39
40 #include "blk.h"
41 #include "blk-mq.h"
42
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
44 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
45 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
46 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
47 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
48
49 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
50
51 /*
52  * For the allocated request tables
53  */
54 struct kmem_cache *request_cachep = NULL;
55
56 /*
57  * For queue allocation
58  */
59 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
60
61 /*
62  * Controlling structure to kblockd
63  */
64 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
65
66 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
67 {
68 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
69         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
70 #else
71         /*
72          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
73          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
74          */
75         if (rl == &rl->q->root_rl)
76                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
77 #endif
78 }
79
80 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
81 {
82 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
83         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
84 #else
85         /* see blk_clear_congested() */
86         if (rl == &rl->q->root_rl)
87                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
88 #endif
89 }
90
91 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
92 {
93         int nr;
94
95         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
96         if (nr > q->nr_requests)
97                 nr = q->nr_requests;
98         q->nr_congestion_on = nr;
99
100         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
101         if (nr < 1)
102                 nr = 1;
103         q->nr_congestion_off = nr;
104 }
105
106 /**
107  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
108  * @bdev:       device
109  *
110  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
111  * backing_dev_info.  This function can only be called if @bdev is opened
112  * and the return value is never NULL.
113  */
114 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
115 {
116         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
117
118         return &q->backing_dev_info;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
121
122 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
123 {
124         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
125
126         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
127         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
128         rq->cpu = -1;
129         rq->q = q;
130         rq->__sector = (sector_t) -1;
131         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
132         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
133         rq->cmd = rq->__cmd;
134         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
135         rq->tag = -1;
136         rq->start_time = jiffies;
137         set_start_time_ns(rq);
138         rq->part = NULL;
139 }
140 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
141
142 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
143                           unsigned int nbytes, int error)
144 {
145         if (error && !(rq->cmd_flags & REQ_CLONE))
146                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
147         else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
148                 error = -EIO;
149
150         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
151                 set_bit(BIO_QUIET, &bio->bi_flags);
152
153         bio_advance(bio, nbytes);
154
155         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
156         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 &&
157             !(rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH_SEQ|REQ_CLONE)))
158                 bio_endio(bio, error);
159 }
160
161 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
162 {
163         int bit;
164
165         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
166                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
167                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
168
169         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
170                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
171                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
172         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
173                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
174
175         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
176                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
177                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
178                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
179                 printk("\n");
180         }
181 }
182 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
183
184 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
185 {
186         struct request_queue *q;
187
188         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
189         spin_lock_irq(q->queue_lock);
190         __blk_run_queue(q);
191         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
192 }
193
194 /**
195  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
196  * @q:          The &struct request_queue in question
197  * @msecs:      Delay in msecs
198  *
199  * Description:
200  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
201  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
202  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
203  */
204 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
205 {
206         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
207                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
208                                    msecs_to_jiffies(msecs));
209 }
210 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
211
212 /**
213  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
214  * @q:    The &struct request_queue in question
215  *
216  * Description:
217  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
218  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
219  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
220  **/
221 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
222 {
223         WARN_ON(!irqs_disabled());
224
225         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
226         __blk_run_queue(q);
227 }
228 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
229
230 /**
231  * blk_stop_queue - stop a queue
232  * @q:    The &struct request_queue in question
233  *
234  * Description:
235  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
236  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
237  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
238  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
239  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
240  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
241  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
242  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
243  **/
244 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
245 {
246         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
247         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
250
251 /**
252  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
253  * @q: the queue
254  *
255  * Description:
256  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
257  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
258  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
259  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
260  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
261  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
262  *     this function.
263  *
264  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
265  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
266  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
267  *
268  */
269 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
270 {
271         del_timer_sync(&q->timeout);
272
273         if (q->mq_ops) {
274                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
275                 int i;
276
277                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
278                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
279                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
280                 }
281         } else {
282                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
283         }
284 }
285 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
286
287 /**
288  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
289  * @q:  The queue to run
290  *
291  * Description:
292  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
293  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
294  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
295  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
296  *    disabled. See also @blk_run_queue.
297  */
298 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
299 {
300         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
301                 return;
302
303         /*
304          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
305          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
306          * running such a request function concurrently. Keep track of the
307          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
308          * can wait until all these request_fn calls have finished.
309          */
310         q->request_fn_active++;
311         q->request_fn(q);
312         q->request_fn_active--;
313 }
314 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
315
316 /**
317  * __blk_run_queue - run a single device queue
318  * @q:  The queue to run
319  *
320  * Description:
321  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
322  *    held and interrupts disabled.
323  */
324 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
325 {
326         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
327                 return;
328
329         __blk_run_queue_uncond(q);
330 }
331 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
332
333 /**
334  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
335  * @q:  The queue to run
336  *
337  * Description:
338  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
339  *    of us. The caller must hold the queue lock.
340  */
341 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
342 {
343         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
344                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
345 }
346 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
347
348 /**
349  * blk_run_queue - run a single device queue
350  * @q: The queue to run
351  *
352  * Description:
353  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
354  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
355  */
356 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
357 {
358         unsigned long flags;
359
360         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
361         __blk_run_queue(q);
362         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
363 }
364 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
365
366 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
367 {
368         kobject_put(&q->kobj);
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
371
372 /**
373  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
374  * @q: queue to drain
375  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
376  *
377  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
378  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
379  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
380  */
381 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
382         __releases(q->queue_lock)
383         __acquires(q->queue_lock)
384 {
385         int i;
386
387         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
388
389         while (true) {
390                 bool drain = false;
391
392                 /*
393                  * The caller might be trying to drain @q before its
394                  * elevator is initialized.
395                  */
396                 if (q->elevator)
397                         elv_drain_elevator(q);
398
399                 blkcg_drain_queue(q);
400
401                 /*
402                  * This function might be called on a queue which failed
403                  * driver init after queue creation or is not yet fully
404                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
405                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
406                  * something on it and @q has request_fn set.
407                  */
408                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
409                         __blk_run_queue(q);
410
411                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
412                 drain |= q->request_fn_active;
413
414                 /*
415                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
416                  * multiple places and there's no single counter which can
417                  * be drained.  Check all the queues and counters.
418                  */
419                 if (drain_all) {
420                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
421                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
422                         for (i = 0; i < 2; i++) {
423                                 drain |= q->nr_rqs[i];
424                                 drain |= q->in_flight[i];
425                                 if (fq)
426                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
427                         }
428                 }
429
430                 if (!drain)
431                         break;
432
433                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
434
435                 msleep(10);
436
437                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
438         }
439
440         /*
441          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
442          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
443          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
444          */
445         if (q->request_fn) {
446                 struct request_list *rl;
447
448                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
449                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
450                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
451         }
452 }
453
454 /**
455  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
456  * @q: queue of interest
457  *
458  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
459  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
460  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
461  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
462  * inside queue or RCU read lock.
463  */
464 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
465 {
466         spin_lock_irq(q->queue_lock);
467         q->bypass_depth++;
468         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
469         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
470
471         /*
472          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
473          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
474          * can happen many times during boot.
475          */
476         if (blk_queue_init_done(q)) {
477                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
478                 __blk_drain_queue(q, false);
479                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
480
481                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
482                 synchronize_rcu();
483         }
484 }
485 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
486
487 /**
488  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
489  * @q: queue of interest
490  *
491  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
492  */
493 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
494 {
495         spin_lock_irq(q->queue_lock);
496         if (!--q->bypass_depth)
497                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
498         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
499         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
500 }
501 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
502
503 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
504 {
505         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
506
507         if (q->mq_ops)
508                 blk_mq_wake_waiters(q);
509         else {
510                 struct request_list *rl;
511
512                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
513                         if (rl->rq_pool) {
514                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
515                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
516                         }
517                 }
518         }
519 }
520 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
521
522 /**
523  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
524  * @q: request queue to shutdown
525  *
526  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
527  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
528  */
529 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
530 {
531         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
532
533         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
534         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
535         blk_set_queue_dying(q);
536         spin_lock_irq(lock);
537
538         /*
539          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
540          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
541          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
542          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
543          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
544          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
545          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
546          */
547         q->bypass_depth++;
548         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
549
550         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
551         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
552         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
553         spin_unlock_irq(lock);
554         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
555
556         /*
557          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
558          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
559          */
560         if (q->mq_ops) {
561                 blk_mq_freeze_queue(q);
562                 spin_lock_irq(lock);
563         } else {
564                 spin_lock_irq(lock);
565                 __blk_drain_queue(q, true);
566         }
567         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
568         spin_unlock_irq(lock);
569
570         /* @q won't process any more request, flush async actions */
571         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
572         blk_sync_queue(q);
573
574         if (q->mq_ops)
575                 blk_mq_free_queue(q);
576
577         spin_lock_irq(lock);
578         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
579                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
580         spin_unlock_irq(lock);
581
582         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
583
584         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
585         blk_put_queue(q);
586 }
587 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
588
589 /* Allocate memory local to the request queue */
590 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
591 {
592         int nid = (int)(long)data;
593         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
594 }
595
596 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
597 {
598         kmem_cache_free(request_cachep, element);
599 }
600
601 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
602                 gfp_t gfp_mask)
603 {
604         if (unlikely(rl->rq_pool))
605                 return 0;
606
607         rl->q = q;
608         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
609         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
610         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
611         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
612
613         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
614                                           free_request_struct,
615                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
616                                           q->node);
617         if (!rl->rq_pool)
618                 return -ENOMEM;
619
620         return 0;
621 }
622
623 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
624 {
625         if (rl->rq_pool)
626                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
627 }
628
629 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
630 {
631         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
632 }
633 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
634
635 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
636 {
637         struct request_queue *q;
638         int err;
639
640         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
641                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
642         if (!q)
643                 return NULL;
644
645         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
646         if (q->id < 0)
647                 goto fail_q;
648
649         q->backing_dev_info.ra_pages =
650                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
651         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
652         q->backing_dev_info.name = "block";
653         q->node = node_id;
654
655         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
656         if (err)
657                 goto fail_id;
658
659         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
660                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
661         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
662         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
663         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
664         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
665 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
666         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
667 #endif
668         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
669
670         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
671
672         mutex_init(&q->sysfs_lock);
673         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
674
675         /*
676          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
677          * override it later if need be.
678          */
679         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
680
681         /*
682          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
683          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
684          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
685          * registered by blk_register_queue().
686          */
687         q->bypass_depth = 1;
688         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
689
690         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
691
692         if (blkcg_init_queue(q))
693                 goto fail_bdi;
694
695         return q;
696
697 fail_bdi:
698         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
699 fail_id:
700         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
701 fail_q:
702         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
703         return NULL;
704 }
705 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
706
707 /**
708  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
709  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
710  *        placed on the queue.
711  * @lock: Request queue spin lock
712  *
713  * Description:
714  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
715  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
716  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
717  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
718  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
719  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
720  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
721  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
722  *
723  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
724  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
725  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
726  *    get dealt with eventually.
727  *
728  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
729  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
730  *    disabling is needed for it.
731  *
732  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
733  *    it didn't succeed.
734  *
735  * Note:
736  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
737  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
738  **/
739
740 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
741 {
742         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
743 }
744 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
745
746 struct request_queue *
747 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
748 {
749         struct request_queue *uninit_q, *q;
750
751         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
752         if (!uninit_q)
753                 return NULL;
754
755         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
756         if (!q)
757                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
758
759         return q;
760 }
761 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
762
763 static void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
764
765 struct request_queue *
766 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
767                          spinlock_t *lock)
768 {
769         if (!q)
770                 return NULL;
771
772         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
773         if (!q->fq)
774                 return NULL;
775
776         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
777                 goto fail;
778
779         q->request_fn           = rfn;
780         q->prep_rq_fn           = NULL;
781         q->unprep_rq_fn         = NULL;
782         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
783
784         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
785         if (lock)
786                 q->queue_lock           = lock;
787
788         /*
789          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
790          */
791         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
792
793         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
794
795         /* Protect q->elevator from elevator_change */
796         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
797
798         /* init elevator */
799         if (elevator_init(q, NULL)) {
800                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
801                 goto fail;
802         }
803
804         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
805
806         return q;
807
808 fail:
809         blk_free_flush_queue(q->fq);
810         return NULL;
811 }
812 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
813
814 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
815 {
816         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
817                 __blk_get_queue(q);
818                 return true;
819         }
820
821         return false;
822 }
823 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
824
825 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
826 {
827         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
828                 elv_put_request(rl->q, rq);
829                 if (rq->elv.icq)
830                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
831         }
832
833         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
834 }
835
836 /*
837  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
838  * should be given priority access to a request.
839  */
840 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
841 {
842         if (!ioc)
843                 return 0;
844
845         /*
846          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
847          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
848          * lose wakeups.
849          */
850         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
851                 (ioc->nr_batch_requests > 0
852                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
853 }
854
855 /*
856  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
857  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
858  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
859  * a nice run.
860  */
861 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
862 {
863         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
864                 return;
865
866         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
867         ioc->last_waited = jiffies;
868 }
869
870 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
871 {
872         struct request_queue *q = rl->q;
873
874         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
875                 blk_clear_congested(rl, sync);
876
877         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
878                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
879                         wake_up(&rl->wait[sync]);
880
881                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
882         }
883 }
884
885 /*
886  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
887  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
888  */
889 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
890 {
891         struct request_queue *q = rl->q;
892         int sync = rw_is_sync(flags);
893
894         q->nr_rqs[sync]--;
895         rl->count[sync]--;
896         if (flags & REQ_ELVPRIV)
897                 q->nr_rqs_elvpriv--;
898
899         __freed_request(rl, sync);
900
901         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
902                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
903 }
904
905 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
906 {
907         struct request_list *rl;
908         int on_thresh, off_thresh;
909
910         spin_lock_irq(q->queue_lock);
911         q->nr_requests = nr;
912         blk_queue_congestion_threshold(q);
913         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
914         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
915
916         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
917                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
918                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
919                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
920                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
921
922                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
923                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
924                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
925                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
926
927                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
928                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
929                 } else {
930                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
931                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
932                 }
933
934                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
935                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
936                 } else {
937                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
938                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
939                 }
940         }
941
942         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
943         return 0;
944 }
945
946 /*
947  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
948  * request associated with @bio.
949  */
950 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
951 {
952         if (!bio)
953                 return true;
954
955         /*
956          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
957          * This allows a request to share the flush and elevator data.
958          */
959         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
960                 return false;
961
962         return true;
963 }
964
965 /**
966  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
967  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
968  *
969  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
970  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
971  */
972 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
973 {
974 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
975         if (bio && bio->bi_ioc)
976                 return bio->bi_ioc;
977 #endif
978         return current->io_context;
979 }
980
981 /**
982  * __get_request - get a free request
983  * @rl: request list to allocate from
984  * @rw_flags: RW and SYNC flags
985  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
986  * @gfp_mask: allocation mask
987  *
988  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
989  * pressure or if @q is dead.
990  *
991  * Must be called with @q->queue_lock held and,
992  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
993  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
994  */
995 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
996                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
997 {
998         struct request_queue *q = rl->q;
999         struct request *rq;
1000         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1001         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1002         struct io_cq *icq = NULL;
1003         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1004         int may_queue;
1005
1006         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1007                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1008
1009         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1010         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1011                 goto rq_starved;
1012
1013         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1014                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1015                         /*
1016                          * The queue will fill after this allocation, so set
1017                          * it as full, and mark this process as "batching".
1018                          * This process will be allowed to complete a batch of
1019                          * requests, others will be blocked.
1020                          */
1021                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1022                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1023                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1024                         } else {
1025                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1026                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1027                                         /*
1028                                          * The queue is full and the allocating
1029                                          * process is not a "batcher", and not
1030                                          * exempted by the IO scheduler
1031                                          */
1032                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1033                                 }
1034                         }
1035                 }
1036                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1037         }
1038
1039         /*
1040          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1041          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1042          * allocated with any setting of ->nr_requests
1043          */
1044         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1045                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1046
1047         q->nr_rqs[is_sync]++;
1048         rl->count[is_sync]++;
1049         rl->starved[is_sync] = 0;
1050
1051         /*
1052          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1053          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1054          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1055          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1056          * makes creating new ones safe.
1057          *
1058          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1059          * it will be created after releasing queue_lock.
1060          */
1061         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1062                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1063                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1064                 if (et->icq_cache && ioc)
1065                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1066         }
1067
1068         if (blk_queue_io_stat(q))
1069                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1070         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1071
1072         /* allocate and init request */
1073         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1074         if (!rq)
1075                 goto fail_alloc;
1076
1077         blk_rq_init(q, rq);
1078         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1079         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1080
1081         /* init elvpriv */
1082         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1083                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1084                         if (ioc)
1085                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1086                         if (!icq)
1087                                 goto fail_elvpriv;
1088                 }
1089
1090                 rq->elv.icq = icq;
1091                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1092                         goto fail_elvpriv;
1093
1094                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1095                 if (icq)
1096                         get_io_context(icq->ioc);
1097         }
1098 out:
1099         /*
1100          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1101          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1102          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1103          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1104          */
1105         if (ioc_batching(q, ioc))
1106                 ioc->nr_batch_requests--;
1107
1108         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1109         return rq;
1110
1111 fail_elvpriv:
1112         /*
1113          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1114          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1115          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1116          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1117          */
1118         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1119                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1120
1121         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1122         rq->elv.icq = NULL;
1123
1124         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1125         q->nr_rqs_elvpriv--;
1126         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1127         goto out;
1128
1129 fail_alloc:
1130         /*
1131          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1132          * might have messed up.
1133          *
1134          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1135          * queue, but this is pretty rare.
1136          */
1137         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1138         freed_request(rl, rw_flags);
1139
1140         /*
1141          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1142          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1143          * freeing of a request in the other direction will notice
1144          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1145          * READ and WRITE
1146          */
1147 rq_starved:
1148         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1149                 rl->starved[is_sync] = 1;
1150         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1151 }
1152
1153 /**
1154  * get_request - get a free request
1155  * @q: request_queue to allocate request from
1156  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1157  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1158  * @gfp_mask: allocation mask
1159  *
1160  * Get a free request from @q.  If %__GFP_WAIT is set in @gfp_mask, this
1161  * function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1162  *
1163  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1164  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1165  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1166  */
1167 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1168                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1169 {
1170         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1171         DEFINE_WAIT(wait);
1172         struct request_list *rl;
1173         struct request *rq;
1174
1175         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1176 retry:
1177         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1178         if (!IS_ERR(rq))
1179                 return rq;
1180
1181         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1182                 blk_put_rl(rl);
1183                 return rq;
1184         }
1185
1186         /* wait on @rl and retry */
1187         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1188                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1189
1190         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1191
1192         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1193         io_schedule();
1194
1195         /*
1196          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1197          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1198          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1199          */
1200         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1201
1202         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1203         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1204
1205         goto retry;
1206 }
1207
1208 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1209                 gfp_t gfp_mask)
1210 {
1211         struct request *rq;
1212
1213         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1214
1215         /* create ioc upfront */
1216         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1217
1218         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1219         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1220         if (IS_ERR(rq))
1221                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1222         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1223
1224         return rq;
1225 }
1226
1227 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1228 {
1229         if (q->mq_ops)
1230                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1231         else
1232                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1233 }
1234 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1235
1236 /**
1237  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1238  * @q: target request queue
1239  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1240  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1241  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1242  *
1243  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1244  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1245  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1246  * the I/O transfer.
1247  *
1248  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1249  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1250  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1251  * are properly set accordingly)
1252  *
1253  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1254  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1255  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1256  * BUG.
1257  *
1258  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1259  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use __GFP_WAIT for
1260  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
1261  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
1262  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
1263  * of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1264  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1265  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1266  */
1267 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1268                                  gfp_t gfp_mask)
1269 {
1270         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1271
1272         if (IS_ERR(rq))
1273                 return rq;
1274
1275         blk_rq_set_block_pc(rq);
1276
1277         for_each_bio(bio) {
1278                 struct bio *bounce_bio = bio;
1279                 int ret;
1280
1281                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1282                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1283                 if (unlikely(ret)) {
1284                         blk_put_request(rq);
1285                         return ERR_PTR(ret);
1286                 }
1287         }
1288
1289         return rq;
1290 }
1291 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1292
1293 /**
1294  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1295  * @rq:         request to be initialized
1296  *
1297  */
1298 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1299 {
1300         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1301         rq->__data_len = 0;
1302         rq->__sector = (sector_t) -1;
1303         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1304         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1305 }
1306 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1307
1308 /**
1309  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1310  * @q:          request queue where request should be inserted
1311  * @rq:         request to be inserted
1312  *
1313  * Description:
1314  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1315  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1316  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1317  */
1318 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1319 {
1320         blk_delete_timer(rq);
1321         blk_clear_rq_complete(rq);
1322         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1323
1324         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1325                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1326
1327         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1328
1329         elv_requeue_request(q, rq);
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1332
1333 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1334                              int where)
1335 {
1336         blk_account_io_start(rq, true);
1337         __elv_add_request(q, rq, where);
1338 }
1339
1340 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1341                                     unsigned long now)
1342 {
1343         int inflight;
1344
1345         if (now == part->stamp)
1346                 return;
1347
1348         inflight = part_in_flight(part);
1349         if (inflight) {
1350                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1351                                 inflight * (now - part->stamp));
1352                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1353         }
1354         part->stamp = now;
1355 }
1356
1357 /**
1358  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1359  * @cpu: cpu number for stats access
1360  * @part: target partition
1361  *
1362  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1363  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1364  * time it has been in this state for.
1365  *
1366  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1367  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1368  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1369  * function to do a round-off before returning the results when reading
1370  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1371  * the current jiffies and restarts the counters again.
1372  */
1373 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1374 {
1375         unsigned long now = jiffies;
1376
1377         if (part->partno)
1378                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1379         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1382
1383 #ifdef CONFIG_PM
1384 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1385 {
1386         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1387                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1388 }
1389 #else
1390 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1391 #endif
1392
1393 /*
1394  * queue lock must be held
1395  */
1396 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1397 {
1398         if (unlikely(!q))
1399                 return;
1400
1401         if (q->mq_ops) {
1402                 blk_mq_free_request(req);
1403                 return;
1404         }
1405
1406         blk_pm_put_request(req);
1407
1408         elv_completed_request(q, req);
1409
1410         /* this is a bio leak */
1411         WARN_ON(req->bio != NULL);
1412
1413         /*
1414          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1415          * it didn't come out of our reserved rq pools
1416          */
1417         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1418                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1419                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1420
1421                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1422                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1423
1424                 blk_free_request(rl, req);
1425                 freed_request(rl, flags);
1426                 blk_put_rl(rl);
1427         }
1428 }
1429 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1430
1431 void blk_put_request(struct request *req)
1432 {
1433         struct request_queue *q = req->q;
1434
1435         if (q->mq_ops)
1436                 blk_mq_free_request(req);
1437         else {
1438                 unsigned long flags;
1439
1440                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1441                 __blk_put_request(q, req);
1442                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1443         }
1444 }
1445 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1446
1447 /**
1448  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1449  * @rq: request to update
1450  * @page: page backing the payload
1451  * @len: length of the payload.
1452  *
1453  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1454  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1455  * itself.
1456  *
1457  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1458  * discard requests should ever use it.
1459  */
1460 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1461                 unsigned int len)
1462 {
1463         struct bio *bio = rq->bio;
1464
1465         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1466         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1467         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1468
1469         bio->bi_iter.bi_size = len;
1470         bio->bi_vcnt = 1;
1471         bio->bi_phys_segments = 1;
1472
1473         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1474         rq->nr_phys_segments = 1;
1475 }
1476 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1477
1478 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1479                             struct bio *bio)
1480 {
1481         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1482
1483         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1484                 return false;
1485
1486         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1487
1488         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1489                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1490
1491         req->biotail->bi_next = bio;
1492         req->biotail = bio;
1493         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1494         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1495
1496         blk_account_io_start(req, false);
1497         return true;
1498 }
1499
1500 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1501                              struct bio *bio)
1502 {
1503         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1504
1505         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1506                 return false;
1507
1508         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1509
1510         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1511                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1512
1513         bio->bi_next = req->bio;
1514         req->bio = bio;
1515
1516         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1517         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1518         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1519
1520         blk_account_io_start(req, false);
1521         return true;
1522 }
1523
1524 /**
1525  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1526  * @q: request_queue new bio is being queued at
1527  * @bio: new bio being queued
1528  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1529  *
1530  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1531  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1532  * otherwise %false.
1533  *
1534  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1535  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1536  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1537  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1538  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1539  * merging parameters without querying the elevator.
1540  *
1541  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1542  */
1543 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1544                             unsigned int *request_count,
1545                             struct request **same_queue_rq)
1546 {
1547         struct blk_plug *plug;
1548         struct request *rq;
1549         bool ret = false;
1550         struct list_head *plug_list;
1551
1552         plug = current->plug;
1553         if (!plug)
1554                 goto out;
1555         *request_count = 0;
1556
1557         if (q->mq_ops)
1558                 plug_list = &plug->mq_list;
1559         else
1560                 plug_list = &plug->list;
1561
1562         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1563                 int el_ret;
1564
1565                 if (rq->q == q) {
1566                         (*request_count)++;
1567                         /*
1568                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1569                          * rq in the same queue, there should be only one such
1570                          * rq in a queue
1571                          **/
1572                         if (same_queue_rq)
1573                                 *same_queue_rq = rq;
1574                 }
1575
1576                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1577                         continue;
1578
1579                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1580                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1581                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1582                         if (ret)
1583                                 break;
1584                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1585                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1586                         if (ret)
1587                                 break;
1588                 }
1589         }
1590 out:
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1595 {
1596         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1597
1598         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1599         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1600                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1601
1602         req->errors = 0;
1603         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1604         req->ioprio = bio_prio(bio);
1605         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1606 }
1607
1608 static void blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1609 {
1610         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1611         struct blk_plug *plug;
1612         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1613         struct request *req;
1614         unsigned int request_count = 0;
1615
1616         /*
1617          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1618          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1619          * ISA dma in theory)
1620          */
1621         blk_queue_bounce(q, &bio);
1622
1623         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1624                 bio_endio(bio, -EIO);
1625                 return;
1626         }
1627
1628         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1629                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1630                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1631                 goto get_rq;
1632         }
1633
1634         /*
1635          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1636          * any locks.
1637          */
1638         if (!blk_queue_nomerges(q) &&
1639             blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1640                 return;
1641
1642         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1643
1644         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1645         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1646                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1647                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1648                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1649                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1650                         goto out_unlock;
1651                 }
1652         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1653                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1654                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1655                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1656                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1657                         goto out_unlock;
1658                 }
1659         }
1660
1661 get_rq:
1662         /*
1663          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1664          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1665          * rq allocator and io schedulers.
1666          */
1667         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1668         if (sync)
1669                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1670
1671         /*
1672          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1673          * Returns with the queue unlocked.
1674          */
1675         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1676         if (IS_ERR(req)) {
1677                 bio_endio(bio, PTR_ERR(req));   /* @q is dead */
1678                 goto out_unlock;
1679         }
1680
1681         /*
1682          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1683          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1684          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1685          * often, and the elevators are able to handle it.
1686          */
1687         init_request_from_bio(req, bio);
1688
1689         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1690                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1691
1692         plug = current->plug;
1693         if (plug) {
1694                 /*
1695                  * If this is the first request added after a plug, fire
1696                  * of a plug trace.
1697                  */
1698                 if (!request_count)
1699                         trace_block_plug(q);
1700                 else {
1701                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1702                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1703                                 trace_block_plug(q);
1704                         }
1705                 }
1706                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1707                 blk_account_io_start(req, true);
1708         } else {
1709                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1710                 add_acct_request(q, req, where);
1711                 __blk_run_queue(q);
1712 out_unlock:
1713                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1714         }
1715 }
1716
1717 /*
1718  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1719  */
1720 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1721 {
1722         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1723
1724         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1725                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1726
1727                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1728                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1729
1730                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1731                                       bdev->bd_dev,
1732                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1733         }
1734 }
1735
1736 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1737 {
1738         char b[BDEVNAME_SIZE];
1739
1740         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1741         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1742                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1743                         bio->bi_rw,
1744                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1745                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1746 }
1747
1748 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1749
1750 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1751
1752 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1753 {
1754         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1755 }
1756 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1757
1758 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1759 {
1760         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1761 }
1762
1763 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1764 {
1765         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1766                                                 NULL, &fail_make_request);
1767
1768         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1769 }
1770
1771 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1772
1773 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1774
1775 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1776                                         unsigned int bytes)
1777 {
1778         return false;
1779 }
1780
1781 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1782
1783 /*
1784  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1785  */
1786 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1787 {
1788         sector_t maxsector;
1789
1790         if (!nr_sectors)
1791                 return 0;
1792
1793         /* Test device or partition size, when known. */
1794         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1795         if (maxsector) {
1796                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1797
1798                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1799                         /*
1800                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1801                          * without checking the size of the device, e.g., when
1802                          * mounting a device.
1803                          */
1804                         handle_bad_sector(bio);
1805                         return 1;
1806                 }
1807         }
1808
1809         return 0;
1810 }
1811
1812 static noinline_for_stack bool
1813 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1814 {
1815         struct request_queue *q;
1816         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1817         int err = -EIO;
1818         char b[BDEVNAME_SIZE];
1819         struct hd_struct *part;
1820
1821         might_sleep();
1822
1823         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1824                 goto end_io;
1825
1826         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1827         if (unlikely(!q)) {
1828                 printk(KERN_ERR
1829                        "generic_make_request: Trying to access "
1830                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1831                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1832                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1833                 goto end_io;
1834         }
1835
1836         if (likely(bio_is_rw(bio) &&
1837                    nr_sectors > queue_max_hw_sectors(q))) {
1838                 printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1839                        bdevname(bio->bi_bdev, b),
1840                        bio_sectors(bio),
1841                        queue_max_hw_sectors(q));
1842                 goto end_io;
1843         }
1844
1845         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1846         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1847             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1848                                 bio->bi_iter.bi_size))
1849                 goto end_io;
1850
1851         /*
1852          * If this device has partitions, remap block n
1853          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1854          */
1855         blk_partition_remap(bio);
1856
1857         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1858                 goto end_io;
1859
1860         /*
1861          * Filter flush bio's early so that make_request based
1862          * drivers without flush support don't have to worry
1863          * about them.
1864          */
1865         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1866                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1867                 if (!nr_sectors) {
1868                         err = 0;
1869                         goto end_io;
1870                 }
1871         }
1872
1873         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1874             (!blk_queue_discard(q) ||
1875              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1876                 err = -EOPNOTSUPP;
1877                 goto end_io;
1878         }
1879
1880         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1881                 err = -EOPNOTSUPP;
1882                 goto end_io;
1883         }
1884
1885         /*
1886          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1887          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1888          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1889          * layer knows how to live with it.
1890          */
1891         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1892
1893         if (blk_throtl_bio(q, bio))
1894                 return false;   /* throttled, will be resubmitted later */
1895
1896         trace_block_bio_queue(q, bio);
1897         return true;
1898
1899 end_io:
1900         bio_endio(bio, err);
1901         return false;
1902 }
1903
1904 /**
1905  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1906  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1907  *
1908  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1909  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1910  * to be done.
1911  *
1912  * generic_make_request() does not return any status.  The
1913  * success/failure status of the request, along with notification of
1914  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1915  * function described (one day) else where.
1916  *
1917  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1918  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1919  * set to describe the device address, and the
1920  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1921  * completion notification should be signaled.
1922  *
1923  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1924  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1925  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1926  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1927  */
1928 void generic_make_request(struct bio *bio)
1929 {
1930         struct bio_list bio_list_on_stack;
1931
1932         if (!generic_make_request_checks(bio))
1933                 return;
1934
1935         /*
1936          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1937          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1938          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1939          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1940          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1941          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1942          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1943          * should be added at the tail
1944          */
1945         if (current->bio_list) {
1946                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
1947                 return;
1948         }
1949
1950         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1951          * explanation.
1952          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1953          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1954          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1955          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1956          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1957          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1958          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1959          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1960          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1961          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1962          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1963          */
1964         BUG_ON(bio->bi_next);
1965         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
1966         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
1967         do {
1968                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1969
1970                 q->make_request_fn(q, bio);
1971
1972                 bio = bio_list_pop(current->bio_list);
1973         } while (bio);
1974         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1975 }
1976 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1977
1978 /**
1979  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1980  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1981  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1982  *
1983  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1984  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1985  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1986  *
1987  */
1988 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1989 {
1990         bio->bi_rw |= rw;
1991
1992         /*
1993          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1994          * go through the normal accounting stuff before submission.
1995          */
1996         if (bio_has_data(bio)) {
1997                 unsigned int count;
1998
1999                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2000                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2001                 else
2002                         count = bio_sectors(bio);
2003
2004                 if (rw & WRITE) {
2005                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2006                 } else {
2007                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2008                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2009                 }
2010
2011                 if (unlikely(block_dump)) {
2012                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2013                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2014                         current->comm, task_pid_nr(current),
2015                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2016                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2017                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2018                                 count);
2019                 }
2020         }
2021
2022         generic_make_request(bio);
2023 }
2024 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2025
2026 /**
2027  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
2028  * @q:  the queue
2029  * @rq: the request being checked
2030  *
2031  * Description:
2032  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2033  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2034  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2035  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2036  *    the insertion using this generic function.
2037  *
2038  *    This function should also be useful for request stacking drivers
2039  *    in some cases below, so export this function.
2040  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2041  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
2042  *    Such request stacking drivers should check those requests against
2043  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
2044  *    although such checkings are also done against the old queue limits
2045  *    when submitting requests.
2046  */
2047 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
2048 {
2049         if (!rq_mergeable(rq))
2050                 return 0;
2051
2052         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2053                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2054                 return -EIO;
2055         }
2056
2057         /*
2058          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2059          * may differ from that of other stacking queues.
2060          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2061          * limitation.
2062          */
2063         blk_recalc_rq_segments(rq);
2064         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2065                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2066                 return -EIO;
2067         }
2068
2069         return 0;
2070 }
2071 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
2072
2073 /**
2074  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2075  * @q:  the queue to submit the request
2076  * @rq: the request being queued
2077  */
2078 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2079 {
2080         unsigned long flags;
2081         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2082
2083         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
2084                 return -EIO;
2085
2086         if (rq->rq_disk &&
2087             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2088                 return -EIO;
2089
2090         if (q->mq_ops) {
2091                 if (blk_queue_io_stat(q))
2092                         blk_account_io_start(rq, true);
2093                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, true);
2094                 return 0;
2095         }
2096
2097         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2098         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2099                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2100                 return -ENODEV;
2101         }
2102
2103         /*
2104          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2105          * because it will be linked to another request_queue
2106          */
2107         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2108
2109         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2110                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2111
2112         add_acct_request(q, rq, where);
2113         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2114                 __blk_run_queue(q);
2115         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2116
2117         return 0;
2118 }
2119 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2120
2121 /**
2122  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2123  * @rq: request to examine
2124  *
2125  * Description:
2126  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2127  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2128  *     can be failed from the beginning of the request without
2129  *     crossing into area which need to be retried further.
2130  *
2131  * Return:
2132  *     The number of bytes to fail.
2133  *
2134  * Context:
2135  *     queue_lock must be held.
2136  */
2137 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2138 {
2139         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2140         unsigned int bytes = 0;
2141         struct bio *bio;
2142
2143         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2144                 return blk_rq_bytes(rq);
2145
2146         /*
2147          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2148          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2149          * which have all the failfast bits that the first one has -
2150          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2151          * one.
2152          */
2153         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2154                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2155                         break;
2156                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2157         }
2158
2159         /* this could lead to infinite loop */
2160         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2161         return bytes;
2162 }
2163 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2164
2165 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2166 {
2167         if (blk_do_io_stat(req)) {
2168                 const int rw = rq_data_dir(req);
2169                 struct hd_struct *part;
2170                 int cpu;
2171
2172                 cpu = part_stat_lock();
2173                 part = req->part;
2174                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2175                 part_stat_unlock();
2176         }
2177 }
2178
2179 void blk_account_io_done(struct request *req)
2180 {
2181         /*
2182          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2183          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2184          * containing request is enough.
2185          */
2186         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2187                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2188                 const int rw = rq_data_dir(req);
2189                 struct hd_struct *part;
2190                 int cpu;
2191
2192                 cpu = part_stat_lock();
2193                 part = req->part;
2194
2195                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2196                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2197                 part_round_stats(cpu, part);
2198                 part_dec_in_flight(part, rw);
2199
2200                 hd_struct_put(part);
2201                 part_stat_unlock();
2202         }
2203 }
2204
2205 #ifdef CONFIG_PM
2206 /*
2207  * Don't process normal requests when queue is suspended
2208  * or in the process of suspending/resuming
2209  */
2210 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2211                                            struct request *rq)
2212 {
2213         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2214             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2215                 return NULL;
2216         else
2217                 return rq;
2218 }
2219 #else
2220 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2221                                                   struct request *rq)
2222 {
2223         return rq;
2224 }
2225 #endif
2226
2227 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2228 {
2229         struct hd_struct *part;
2230         int rw = rq_data_dir(rq);
2231         int cpu;
2232
2233         if (!blk_do_io_stat(rq))
2234                 return;
2235
2236         cpu = part_stat_lock();
2237
2238         if (!new_io) {
2239                 part = rq->part;
2240                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2241         } else {
2242                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2243                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2244                         /*
2245                          * The partition is already being removed,
2246                          * the request will be accounted on the disk only
2247                          *
2248                          * We take a reference on disk->part0 although that
2249                          * partition will never be deleted, so we can treat
2250                          * it as any other partition.
2251                          */
2252                         part = &rq->rq_disk->part0;
2253                         hd_struct_get(part);
2254                 }
2255                 part_round_stats(cpu, part);
2256                 part_inc_in_flight(part, rw);
2257                 rq->part = part;
2258         }
2259
2260         part_stat_unlock();
2261 }
2262
2263 /**
2264  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2265  * @q: request queue to peek at
2266  *
2267  * Description:
2268  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2269  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2270  *     processing it.
2271  *
2272  * Return:
2273  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2274  *     otherwise.
2275  *
2276  * Context:
2277  *     queue_lock must be held.
2278  */
2279 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2280 {
2281         struct request *rq;
2282         int ret;
2283
2284         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2285
2286                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2287                 if (!rq)
2288                         break;
2289
2290                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2291                         /*
2292                          * This is the first time the device driver
2293                          * sees this request (possibly after
2294                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2295                          */
2296                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2297                                 elv_activate_rq(q, rq);
2298
2299                         /*
2300                          * just mark as started even if we don't start
2301                          * it, a request that has been delayed should
2302                          * not be passed by new incoming requests
2303                          */
2304                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2305                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2306                 }
2307
2308                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2309                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2310                         q->boundary_rq = NULL;
2311                 }
2312
2313                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2314                         break;
2315
2316                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2317                         /*
2318                          * make sure space for the drain appears we
2319                          * know we can do this because max_hw_segments
2320                          * has been adjusted to be one fewer than the
2321                          * device can handle
2322                          */
2323                         rq->nr_phys_segments++;
2324                 }
2325
2326                 if (!q->prep_rq_fn)
2327                         break;
2328
2329                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2330                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2331                         break;
2332                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2333                         /*
2334                          * the request may have been (partially) prepped.
2335                          * we need to keep this request in the front to
2336                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2337                          * prevent other fs requests from passing this one.
2338                          */
2339                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2340                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2341                                 /*
2342                                  * remove the space for the drain we added
2343                                  * so that we don't add it again
2344                                  */
2345                                 --rq->nr_phys_segments;
2346                         }
2347
2348                         rq = NULL;
2349                         break;
2350                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2351                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2352                         /*
2353                          * Mark this request as started so we don't trigger
2354                          * any debug logic in the end I/O path.
2355                          */
2356                         blk_start_request(rq);
2357                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2358                 } else {
2359                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2360                         break;
2361                 }
2362         }
2363
2364         return rq;
2365 }
2366 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2367
2368 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2369 {
2370         struct request_queue *q = rq->q;
2371
2372         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2373         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2374
2375         list_del_init(&rq->queuelist);
2376
2377         /*
2378          * the time frame between a request being removed from the lists
2379          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2380          * the driver side.
2381          */
2382         if (blk_account_rq(rq)) {
2383                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2384                 set_io_start_time_ns(rq);
2385         }
2386 }
2387
2388 /**
2389  * blk_start_request - start request processing on the driver
2390  * @req: request to dequeue
2391  *
2392  * Description:
2393  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2394  *     request to the driver.
2395  *
2396  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2397  *     call blk_dequeue_request().
2398  *
2399  * Context:
2400  *     queue_lock must be held.
2401  */
2402 void blk_start_request(struct request *req)
2403 {
2404         blk_dequeue_request(req);
2405
2406         /*
2407          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2408          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2409          */
2410         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2411         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2412                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2413
2414         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2415         blk_add_timer(req);
2416 }
2417 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2418
2419 /**
2420  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2421  * @q: request queue to fetch a request from
2422  *
2423  * Description:
2424  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2425  *     return and LLD can start processing it immediately.
2426  *
2427  * Return:
2428  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2429  *     otherwise.
2430  *
2431  * Context:
2432  *     queue_lock must be held.
2433  */
2434 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2435 {
2436         struct request *rq;
2437
2438         rq = blk_peek_request(q);
2439         if (rq)
2440                 blk_start_request(rq);
2441         return rq;
2442 }
2443 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2444
2445 /**
2446  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2447  * @req:      the request being processed
2448  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2449  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2450  *
2451  * Description:
2452  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2453  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2454  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2455  *
2456  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2457  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2458  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2459  *
2460  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2461  *     %false return from this function.
2462  *
2463  * Return:
2464  *     %false - this request doesn't have any more data
2465  *     %true  - this request has more data
2466  **/
2467 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2468 {
2469         int total_bytes;
2470
2471         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2472
2473         if (!req->bio)
2474                 return false;
2475
2476         /*
2477          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2478          * and each partial completion should be handled separately.
2479          * Reset per-request error on each partial completion.
2480          *
2481          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2482          * low level drivers do what they see fit.
2483          */
2484         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2485                 req->errors = 0;
2486
2487         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2488             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2489                 char *error_type;
2490
2491                 switch (error) {
2492                 case -ENOLINK:
2493                         error_type = "recoverable transport";
2494                         break;
2495                 case -EREMOTEIO:
2496                         error_type = "critical target";
2497                         break;
2498                 case -EBADE:
2499                         error_type = "critical nexus";
2500                         break;
2501                 case -ETIMEDOUT:
2502                         error_type = "timeout";
2503                         break;
2504                 case -ENOSPC:
2505                         error_type = "critical space allocation";
2506                         break;
2507                 case -ENODATA:
2508                         error_type = "critical medium";
2509                         break;
2510                 case -EIO:
2511                 default:
2512                         error_type = "I/O";
2513                         break;
2514                 }
2515                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2516                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2517                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2518                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2519
2520         }
2521
2522         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2523
2524         total_bytes = 0;
2525         while (req->bio) {
2526                 struct bio *bio = req->bio;
2527                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2528
2529                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2530                         req->bio = bio->bi_next;
2531
2532                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2533
2534                 total_bytes += bio_bytes;
2535                 nr_bytes -= bio_bytes;
2536
2537                 if (!nr_bytes)
2538                         break;
2539         }
2540
2541         /*
2542          * completely done
2543          */
2544         if (!req->bio) {
2545                 /*
2546                  * Reset counters so that the request stacking driver
2547                  * can find how many bytes remain in the request
2548                  * later.
2549                  */
2550                 req->__data_len = 0;
2551                 return false;
2552         }
2553
2554         req->__data_len -= total_bytes;
2555
2556         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2557         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2558                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2559
2560         /* mixed attributes always follow the first bio */
2561         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2562                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2563                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2564         }
2565
2566         /*
2567          * If total number of sectors is less than the first segment
2568          * size, something has gone terribly wrong.
2569          */
2570         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2571                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2572                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2573         }
2574
2575         /* recalculate the number of segments */
2576         blk_recalc_rq_segments(req);
2577
2578         return true;
2579 }
2580 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2581
2582 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2583                                     unsigned int nr_bytes,
2584                                     unsigned int bidi_bytes)
2585 {
2586         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2587                 return true;
2588
2589         /* Bidi request must be completed as a whole */
2590         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2591             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2592                 return true;
2593
2594         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2595                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2596
2597         return false;
2598 }
2599
2600 /**
2601  * blk_unprep_request - unprepare a request
2602  * @req:        the request
2603  *
2604  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2605  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2606  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2607  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2608  * lock is held when calling this.
2609  */
2610 void blk_unprep_request(struct request *req)
2611 {
2612         struct request_queue *q = req->q;
2613
2614         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2615         if (q->unprep_rq_fn)
2616                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2619
2620 /*
2621  * queue lock must be held
2622  */
2623 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2624 {
2625         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2626                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2627
2628         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2629
2630         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2631                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2632
2633         blk_delete_timer(req);
2634
2635         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2636                 blk_unprep_request(req);
2637
2638         blk_account_io_done(req);
2639
2640         if (req->end_io)
2641                 req->end_io(req, error);
2642         else {
2643                 if (blk_bidi_rq(req))
2644                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2645
2646                 __blk_put_request(req->q, req);
2647         }
2648 }
2649 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2650
2651 /**
2652  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2653  * @rq:         the request to complete
2654  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2655  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2656  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2657  *
2658  * Description:
2659  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2660  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2661  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2662  *     just ignored.
2663  *
2664  * Return:
2665  *     %false - we are done with this request
2666  *     %true  - still buffers pending for this request
2667  **/
2668 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2669                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2670 {
2671         struct request_queue *q = rq->q;
2672         unsigned long flags;
2673
2674         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2675                 return true;
2676
2677         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2678         blk_finish_request(rq, error);
2679         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2680
2681         return false;
2682 }
2683
2684 /**
2685  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2686  * @rq:         the request to complete
2687  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2688  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2689  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2690  *
2691  * Description:
2692  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2693  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2694  *
2695  * Return:
2696  *     %false - we are done with this request
2697  *     %true  - still buffers pending for this request
2698  **/
2699 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2700                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2701 {
2702         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2703                 return true;
2704
2705         blk_finish_request(rq, error);
2706
2707         return false;
2708 }
2709
2710 /**
2711  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2712  * @rq:       the request being processed
2713  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2714  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2715  *
2716  * Description:
2717  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2718  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2719  *
2720  * Return:
2721  *     %false - we are done with this request
2722  *     %true  - still buffers pending for this request
2723  **/
2724 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2725 {
2726         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2727 }
2728 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2729
2730 /**
2731  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2732  * @rq: the request to finish
2733  * @error: %0 for success, < %0 for error
2734  *
2735  * Description:
2736  *     Completely finish @rq.
2737  */
2738 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2739 {
2740         bool pending;
2741         unsigned int bidi_bytes = 0;
2742
2743         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2744                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2745
2746         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2747         BUG_ON(pending);
2748 }
2749 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2750
2751 /**
2752  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2753  * @rq: the request to finish the current chunk for
2754  * @error: %0 for success, < %0 for error
2755  *
2756  * Description:
2757  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2758  *
2759  * Return:
2760  *     %false - we are done with this request
2761  *     %true  - still buffers pending for this request
2762  */
2763 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2764 {
2765         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2766 }
2767 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2768
2769 /**
2770  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2771  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2772  * @error: must be negative errno
2773  *
2774  * Description:
2775  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2776  *
2777  * Return:
2778  *     %false - we are done with this request
2779  *     %true  - still buffers pending for this request
2780  */
2781 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2782 {
2783         WARN_ON(error >= 0);
2784         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2785 }
2786 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2787
2788 /**
2789  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2790  * @rq:       the request being processed
2791  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2792  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2793  *
2794  * Description:
2795  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2796  *
2797  * Return:
2798  *     %false - we are done with this request
2799  *     %true  - still buffers pending for this request
2800  **/
2801 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2802 {
2803         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2804 }
2805 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2806
2807 /**
2808  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2809  * @rq: the request to finish
2810  * @error: %0 for success, < %0 for error
2811  *
2812  * Description:
2813  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2814  */
2815 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2816 {
2817         bool pending;
2818         unsigned int bidi_bytes = 0;
2819
2820         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2821                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2822
2823         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2824         BUG_ON(pending);
2825 }
2826 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2827
2828 /**
2829  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2830  * @rq: the request to finish the current chunk for
2831  * @error: %0 for success, < %0 for error
2832  *
2833  * Description:
2834  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2835  *     be called with queue lock held.
2836  *
2837  * Return:
2838  *     %false - we are done with this request
2839  *     %true  - still buffers pending for this request
2840  */
2841 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2842 {
2843         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2844 }
2845 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2846
2847 /**
2848  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2849  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2850  * @error: must be negative errno
2851  *
2852  * Description:
2853  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2854  *     with queue lock held.
2855  *
2856  * Return:
2857  *     %false - we are done with this request
2858  *     %true  - still buffers pending for this request
2859  */
2860 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2861 {
2862         WARN_ON(error >= 0);
2863         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2864 }
2865 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2866
2867 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2868                      struct bio *bio)
2869 {
2870         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2871         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2872
2873         if (bio_has_data(bio))
2874                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2875
2876         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2877         rq->bio = rq->biotail = bio;
2878
2879         if (bio->bi_bdev)
2880                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2881 }
2882
2883 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2884 /**
2885  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2886  * @rq: the request to be flushed
2887  *
2888  * Description:
2889  *     Flush all pages in @rq.
2890  */
2891 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2892 {
2893         struct req_iterator iter;
2894         struct bio_vec bvec;
2895
2896         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2897                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2898 }
2899 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2900 #endif
2901
2902 /**
2903  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2904  * @q : the queue of the device being checked
2905  *
2906  * Description:
2907  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2908  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2909  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2910  *
2911  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2912  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2913  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2914  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2915  *    on burst I/O load.
2916  *
2917  * Return:
2918  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2919  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2920  */
2921 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2922 {
2923         if (q->lld_busy_fn)
2924                 return q->lld_busy_fn(q);
2925
2926         return 0;
2927 }
2928 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2929
2930 void blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
2931 {
2932         dst->cpu = src->cpu;
2933         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK);
2934         dst->cmd_flags |= REQ_NOMERGE | REQ_CLONE;
2935         dst->cmd_type = src->cmd_type;
2936         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
2937         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
2938         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
2939         dst->ioprio = src->ioprio;
2940         dst->extra_len = src->extra_len;
2941         dst->bio = src->bio;
2942         dst->biotail = src->biotail;
2943         dst->cmd = src->cmd;
2944         dst->cmd_len = src->cmd_len;
2945         dst->sense = src->sense;
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
2948
2949 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
2950 {
2951         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2952 }
2953 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2954
2955 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
2956                                   unsigned long delay)
2957 {
2958         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
2959 }
2960 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
2961
2962 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
2963                                      unsigned long delay)
2964 {
2965         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
2966 }
2967 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
2968
2969 /**
2970  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
2971  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
2972  *
2973  * Description:
2974  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
2975  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
2976  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
2977  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
2978  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
2979  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
2980  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
2981  *   this kind of deadlock.
2982  */
2983 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2984 {
2985         struct task_struct *tsk = current;
2986
2987         /*
2988          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
2989          */
2990         if (tsk->plug)
2991                 return;
2992
2993         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
2994         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
2995         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
2996         /*
2997          * Store ordering should not be needed here, since a potential
2998          * preempt will imply a full memory barrier
2999          */
3000         tsk->plug = plug;
3001 }
3002 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3003
3004 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3005 {
3006         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3007         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3008
3009         return !(rqa->q < rqb->q ||
3010                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3011 }
3012
3013 /*
3014  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3015  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3016  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3017  * plugger did not intend it.
3018  */
3019 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3020                             bool from_schedule)
3021         __releases(q->queue_lock)
3022 {
3023         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3024
3025         if (from_schedule)
3026                 blk_run_queue_async(q);
3027         else
3028                 __blk_run_queue(q);
3029         spin_unlock(q->queue_lock);
3030 }
3031
3032 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3033 {
3034         LIST_HEAD(callbacks);
3035
3036         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3037                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3038
3039                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3040                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3041                                                           struct blk_plug_cb,
3042                                                           list);
3043                         list_del(&cb->list);
3044                         cb->callback(cb, from_schedule);
3045                 }
3046         }
3047 }
3048
3049 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3050                                       int size)
3051 {
3052         struct blk_plug *plug = current->plug;
3053         struct blk_plug_cb *cb;
3054
3055         if (!plug)
3056                 return NULL;
3057
3058         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3059                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3060                         return cb;
3061
3062         /* Not currently on the callback list */
3063         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3064         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3065         if (cb) {
3066                 cb->data = data;
3067                 cb->callback = unplug;
3068                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3069         }
3070         return cb;
3071 }
3072 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3073
3074 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3075 {
3076         struct request_queue *q;
3077         unsigned long flags;
3078         struct request *rq;
3079         LIST_HEAD(list);
3080         unsigned int depth;
3081
3082         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3083
3084         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3085                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3086
3087         if (list_empty(&plug->list))
3088                 return;
3089
3090         list_splice_init(&plug->list, &list);
3091
3092         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3093
3094         q = NULL;
3095         depth = 0;
3096
3097         /*
3098          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3099          * queue lock we have to take.
3100          */
3101         local_irq_save(flags);
3102         while (!list_empty(&list)) {
3103                 rq = list_entry_rq(list.next);
3104                 list_del_init(&rq->queuelist);
3105                 BUG_ON(!rq->q);
3106                 if (rq->q != q) {
3107                         /*
3108                          * This drops the queue lock
3109                          */
3110                         if (q)
3111                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3112                         q = rq->q;
3113                         depth = 0;
3114                         spin_lock(q->queue_lock);
3115                 }
3116
3117                 /*
3118                  * Short-circuit if @q is dead
3119                  */
3120                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3121                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3122                         continue;
3123                 }
3124
3125                 /*
3126                  * rq is already accounted, so use raw insert
3127                  */
3128                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3129                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3130                 else
3131                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3132
3133                 depth++;
3134         }
3135
3136         /*
3137          * This drops the queue lock
3138          */
3139         if (q)
3140                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3141
3142         local_irq_restore(flags);
3143 }
3144
3145 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3146 {
3147         if (plug != current->plug)
3148                 return;
3149         blk_flush_plug_list(plug, false);
3150
3151         current->plug = NULL;
3152 }
3153 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3154
3155 #ifdef CONFIG_PM
3156 /**
3157  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3158  * @q: the queue of the device
3159  * @dev: the device the queue belongs to
3160  *
3161  * Description:
3162  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3163  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3164  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3165  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3166  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3167  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3168  *
3169  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3170  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3171  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3172  *    not need to touch other autosuspend settings.
3173  *
3174  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3175  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3176  */
3177 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3178 {
3179         q->dev = dev;
3180         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3181         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3182         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3183 }
3184 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3185
3186 /**
3187  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3188  * @q: the queue of the device
3189  *
3190  * Description:
3191  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3192  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3193  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3194  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3195  *    proceed to suspend the device.
3196  *
3197  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3198  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3199  *
3200  *    This function should be called near the start of the device's
3201  *    runtime_suspend callback.
3202  *
3203  * Return:
3204  *    0         - OK to runtime suspend the device
3205  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3206  */
3207 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3208 {
3209         int ret = 0;
3210
3211         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3212         if (q->nr_pending) {
3213                 ret = -EBUSY;
3214                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3215         } else {
3216                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3217         }
3218         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3219         return ret;
3220 }
3221 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3222
3223 /**
3224  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3225  * @q: the queue of the device
3226  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3227  *
3228  * Description:
3229  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3230  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3231  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3232  *
3233  *    This function should be called near the end of the device's
3234  *    runtime_suspend callback.
3235  */
3236 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3237 {
3238         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3239         if (!err) {
3240                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3241         } else {
3242                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3243                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3244         }
3245         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3246 }
3247 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3248
3249 /**
3250  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3251  * @q: the queue of the device
3252  *
3253  * Description:
3254  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3255  *    runtime resume of the device.
3256  *
3257  *    This function should be called near the start of the device's
3258  *    runtime_resume callback.
3259  */
3260 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3261 {
3262         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3263         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3264         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3265 }
3266 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3267
3268 /**
3269  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3270  * @q: the queue of the device
3271  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3272  *
3273  * Description:
3274  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3275  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3276  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3277  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3278  *
3279  *    This function should be called near the end of the device's
3280  *    runtime_resume callback.
3281  */
3282 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3283 {
3284         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3285         if (!err) {
3286                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3287                 __blk_run_queue(q);
3288                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3289                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3290         } else {
3291                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3292         }
3293         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3294 }
3295 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3296 #endif
3297
3298 int __init blk_dev_init(void)
3299 {
3300         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3301                         sizeof(((struct request *)0)->cmd_flags));
3302
3303         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3304         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3305                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3306         if (!kblockd_workqueue)
3307                 panic("Failed to create kblockd\n");
3308
3309         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3310                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3311
3312         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3313                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3314
3315         return 0;
3316 }