These changes are the raw update to linux-4.4.6-rt14. Kernel sources
[kvmfornfv.git] / kernel / 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 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT_FULL
129         INIT_WORK(&rq->work, __blk_mq_complete_request_remote_work);
130 #endif
131         rq->cpu = -1;
132         rq->q = q;
133         rq->__sector = (sector_t) -1;
134         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
135         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
136         rq->cmd = rq->__cmd;
137         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
138         rq->tag = -1;
139         rq->start_time = jiffies;
140         set_start_time_ns(rq);
141         rq->part = NULL;
142 }
143 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
144
145 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
146                           unsigned int nbytes, int error)
147 {
148         if (error)
149                 bio->bi_error = error;
150
151         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
152                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
153
154         bio_advance(bio, nbytes);
155
156         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
157         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
158                 bio_endio(bio);
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_async - asynchronously restart a previously stopped queue
214  * @q:    The &struct request_queue in question
215  *
216  * Description:
217  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
218  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
219  *   context.
220  **/
221 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
222 {
223         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
224         blk_run_queue_async(q);
225 }
226 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
227
228 /**
229  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
230  * @q:    The &struct request_queue in question
231  *
232  * Description:
233  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
234  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
235  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
236  **/
237 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
238 {
239         WARN_ON_NONRT(!irqs_disabled());
240
241         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
242         __blk_run_queue(q);
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
245
246 /**
247  * blk_stop_queue - stop a queue
248  * @q:    The &struct request_queue in question
249  *
250  * Description:
251  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
252  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
253  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
254  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
255  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
256  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
257  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
258  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
259  **/
260 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
261 {
262         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
263         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
266
267 /**
268  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
269  * @q: the queue
270  *
271  * Description:
272  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
273  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
274  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
275  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
276  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
277  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
278  *     this function.
279  *
280  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
281  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
282  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
283  *
284  */
285 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
286 {
287         del_timer_sync(&q->timeout);
288
289         if (q->mq_ops) {
290                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
291                 int i;
292
293                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
294                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
295                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
296                 }
297         } else {
298                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
299         }
300 }
301 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
302
303 /**
304  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
305  * @q:  The queue to run
306  *
307  * Description:
308  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
309  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
310  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
311  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
312  *    disabled. See also @blk_run_queue.
313  */
314 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
315 {
316         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
317                 return;
318
319         /*
320          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
321          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
322          * running such a request function concurrently. Keep track of the
323          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
324          * can wait until all these request_fn calls have finished.
325          */
326         q->request_fn_active++;
327         q->request_fn(q);
328         q->request_fn_active--;
329 }
330 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
331
332 /**
333  * __blk_run_queue - run a single device queue
334  * @q:  The queue to run
335  *
336  * Description:
337  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
338  *    held and interrupts disabled.
339  */
340 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
341 {
342         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
343                 return;
344
345         __blk_run_queue_uncond(q);
346 }
347 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
348
349 /**
350  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
351  * @q:  The queue to run
352  *
353  * Description:
354  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
355  *    of us. The caller must hold the queue lock.
356  */
357 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
358 {
359         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
360                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
361 }
362 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
363
364 /**
365  * blk_run_queue - run a single device queue
366  * @q: The queue to run
367  *
368  * Description:
369  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
370  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
371  */
372 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
373 {
374         unsigned long flags;
375
376         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
377         __blk_run_queue(q);
378         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
379 }
380 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
381
382 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
383 {
384         kobject_put(&q->kobj);
385 }
386 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
387
388 /**
389  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
390  * @q: queue to drain
391  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
392  *
393  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
394  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
395  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
396  */
397 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
398         __releases(q->queue_lock)
399         __acquires(q->queue_lock)
400 {
401         int i;
402
403         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
404
405         while (true) {
406                 bool drain = false;
407
408                 /*
409                  * The caller might be trying to drain @q before its
410                  * elevator is initialized.
411                  */
412                 if (q->elevator)
413                         elv_drain_elevator(q);
414
415                 blkcg_drain_queue(q);
416
417                 /*
418                  * This function might be called on a queue which failed
419                  * driver init after queue creation or is not yet fully
420                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
421                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
422                  * something on it and @q has request_fn set.
423                  */
424                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
425                         __blk_run_queue(q);
426
427                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
428                 drain |= q->request_fn_active;
429
430                 /*
431                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
432                  * multiple places and there's no single counter which can
433                  * be drained.  Check all the queues and counters.
434                  */
435                 if (drain_all) {
436                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
437                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
438                         for (i = 0; i < 2; i++) {
439                                 drain |= q->nr_rqs[i];
440                                 drain |= q->in_flight[i];
441                                 if (fq)
442                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
443                         }
444                 }
445
446                 if (!drain)
447                         break;
448
449                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
450
451                 msleep(10);
452
453                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
454         }
455
456         /*
457          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
458          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
459          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
460          */
461         if (q->request_fn) {
462                 struct request_list *rl;
463
464                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
465                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
466                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
467         }
468 }
469
470 /**
471  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
472  * @q: queue of interest
473  *
474  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
475  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
476  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
477  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
478  * inside queue or RCU read lock.
479  */
480 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
481 {
482         spin_lock_irq(q->queue_lock);
483         q->bypass_depth++;
484         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
485         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
486
487         /*
488          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
489          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
490          * can happen many times during boot.
491          */
492         if (blk_queue_init_done(q)) {
493                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
494                 __blk_drain_queue(q, false);
495                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
496
497                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
498                 synchronize_rcu();
499         }
500 }
501 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
502
503 /**
504  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
505  * @q: queue of interest
506  *
507  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
508  */
509 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
510 {
511         spin_lock_irq(q->queue_lock);
512         if (!--q->bypass_depth)
513                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
514         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
515         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
516 }
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
518
519 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
520 {
521         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
522
523         if (q->mq_ops)
524                 blk_mq_wake_waiters(q);
525         else {
526                 struct request_list *rl;
527
528                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
529                         if (rl->rq_pool) {
530                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
531                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
532                         }
533                 }
534         }
535 }
536 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
537
538 /**
539  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
540  * @q: request queue to shutdown
541  *
542  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
543  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
544  */
545 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
546 {
547         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
548
549         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
550         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
551         blk_set_queue_dying(q);
552         spin_lock_irq(lock);
553
554         /*
555          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
556          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
557          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
558          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
559          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
560          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
561          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
562          */
563         q->bypass_depth++;
564         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
565
566         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
567         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
568         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
569         spin_unlock_irq(lock);
570         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
571
572         /*
573          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
574          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
575          */
576         blk_freeze_queue(q);
577         spin_lock_irq(lock);
578         if (!q->mq_ops)
579                 __blk_drain_queue(q, true);
580         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
581         spin_unlock_irq(lock);
582
583         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
584         blk_flush_integrity();
585
586         /* @q won't process any more request, flush async actions */
587         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
588         blk_sync_queue(q);
589
590         if (q->mq_ops)
591                 blk_mq_free_queue(q);
592         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
593
594         spin_lock_irq(lock);
595         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
596                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
597         spin_unlock_irq(lock);
598
599         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
600
601         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
602         blk_put_queue(q);
603 }
604 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
605
606 /* Allocate memory local to the request queue */
607 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
608 {
609         int nid = (int)(long)data;
610         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
611 }
612
613 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
614 {
615         kmem_cache_free(request_cachep, element);
616 }
617
618 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
619                 gfp_t gfp_mask)
620 {
621         if (unlikely(rl->rq_pool))
622                 return 0;
623
624         rl->q = q;
625         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
626         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
627         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
628         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
629
630         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
631                                           free_request_struct,
632                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
633                                           q->node);
634         if (!rl->rq_pool)
635                 return -ENOMEM;
636
637         return 0;
638 }
639
640 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
641 {
642         if (rl->rq_pool)
643                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
644 }
645
646 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
647 {
648         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
649 }
650 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
651
652 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, gfp_t gfp)
653 {
654         while (true) {
655                 int ret;
656
657                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
658                         return 0;
659
660                 if (!gfpflags_allow_blocking(gfp))
661                         return -EBUSY;
662
663                 ret = swait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
664                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
665                                 blk_queue_dying(q));
666                 if (blk_queue_dying(q))
667                         return -ENODEV;
668                 if (ret)
669                         return ret;
670         }
671 }
672
673 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
674 {
675         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
676 }
677
678 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
679 {
680         struct request_queue *q =
681                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
682
683         swake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
684 }
685
686 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
687 {
688         struct request_queue *q;
689         int err;
690
691         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
692                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
693         if (!q)
694                 return NULL;
695
696         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
697         if (q->id < 0)
698                 goto fail_q;
699
700         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
701         if (!q->bio_split)
702                 goto fail_id;
703
704         q->backing_dev_info.ra_pages =
705                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
706         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
707         q->backing_dev_info.name = "block";
708         q->node = node_id;
709
710         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
711         if (err)
712                 goto fail_split;
713
714         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
715                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
716         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
717         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
718         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
719         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
720 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
721         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
722 #endif
723         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
724
725         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
726
727         mutex_init(&q->sysfs_lock);
728         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
729
730         /*
731          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
732          * override it later if need be.
733          */
734         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
735
736         /*
737          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
738          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
739          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
740          * registered by blk_register_queue().
741          */
742         q->bypass_depth = 1;
743         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
744
745         init_swait_queue_head(&q->mq_freeze_wq);
746
747         /*
748          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
749          * See blk_register_queue() for details.
750          */
751         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
752                                 blk_queue_usage_counter_release,
753                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
754                 goto fail_bdi;
755
756         if (blkcg_init_queue(q))
757                 goto fail_ref;
758
759         return q;
760
761 fail_ref:
762         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
763 fail_bdi:
764         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
765 fail_split:
766         bioset_free(q->bio_split);
767 fail_id:
768         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
769 fail_q:
770         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
771         return NULL;
772 }
773 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
774
775 /**
776  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
777  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
778  *        placed on the queue.
779  * @lock: Request queue spin lock
780  *
781  * Description:
782  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
783  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
784  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
785  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
786  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
787  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
788  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
789  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
790  *
791  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
792  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
793  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
794  *    get dealt with eventually.
795  *
796  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
797  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
798  *    disabling is needed for it.
799  *
800  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
801  *    it didn't succeed.
802  *
803  * Note:
804  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
805  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
806  **/
807
808 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
809 {
810         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
811 }
812 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
813
814 struct request_queue *
815 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
816 {
817         struct request_queue *uninit_q, *q;
818
819         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
820         if (!uninit_q)
821                 return NULL;
822
823         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
824         if (!q)
825                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
826
827         return q;
828 }
829 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
830
831 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
832
833 struct request_queue *
834 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
835                          spinlock_t *lock)
836 {
837         if (!q)
838                 return NULL;
839
840         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
841         if (!q->fq)
842                 return NULL;
843
844         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
845                 goto fail;
846
847         q->request_fn           = rfn;
848         q->prep_rq_fn           = NULL;
849         q->unprep_rq_fn         = NULL;
850         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
851
852         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
853         if (lock)
854                 q->queue_lock           = lock;
855
856         /*
857          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
858          */
859         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
860
861         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
862
863         /* Protect q->elevator from elevator_change */
864         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
865
866         /* init elevator */
867         if (elevator_init(q, NULL)) {
868                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
869                 goto fail;
870         }
871
872         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
873
874         return q;
875
876 fail:
877         blk_free_flush_queue(q->fq);
878         return NULL;
879 }
880 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
881
882 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
883 {
884         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
885                 __blk_get_queue(q);
886                 return true;
887         }
888
889         return false;
890 }
891 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
892
893 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
894 {
895         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
896                 elv_put_request(rl->q, rq);
897                 if (rq->elv.icq)
898                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
899         }
900
901         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
902 }
903
904 /*
905  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
906  * should be given priority access to a request.
907  */
908 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
909 {
910         if (!ioc)
911                 return 0;
912
913         /*
914          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
915          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
916          * lose wakeups.
917          */
918         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
919                 (ioc->nr_batch_requests > 0
920                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
921 }
922
923 /*
924  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
925  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
926  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
927  * a nice run.
928  */
929 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
930 {
931         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
932                 return;
933
934         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
935         ioc->last_waited = jiffies;
936 }
937
938 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
939 {
940         struct request_queue *q = rl->q;
941
942         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
943                 blk_clear_congested(rl, sync);
944
945         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
946                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
947                         wake_up(&rl->wait[sync]);
948
949                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
950         }
951 }
952
953 /*
954  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
955  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
956  */
957 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
958 {
959         struct request_queue *q = rl->q;
960         int sync = rw_is_sync(flags);
961
962         q->nr_rqs[sync]--;
963         rl->count[sync]--;
964         if (flags & REQ_ELVPRIV)
965                 q->nr_rqs_elvpriv--;
966
967         __freed_request(rl, sync);
968
969         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
970                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
971 }
972
973 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
974 {
975         struct request_list *rl;
976         int on_thresh, off_thresh;
977
978         spin_lock_irq(q->queue_lock);
979         q->nr_requests = nr;
980         blk_queue_congestion_threshold(q);
981         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
982         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
983
984         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
985                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
986                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
987                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
988                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
989
990                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
991                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
992                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
993                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
994
995                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
996                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
997                 } else {
998                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
999                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1000                 }
1001
1002                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1003                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1004                 } else {
1005                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1006                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1007                 }
1008         }
1009
1010         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1011         return 0;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1016  * request associated with @bio.
1017  */
1018 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1019 {
1020         if (!bio)
1021                 return true;
1022
1023         /*
1024          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1025          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1026          */
1027         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1028                 return false;
1029
1030         return true;
1031 }
1032
1033 /**
1034  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1035  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1036  *
1037  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1038  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1039  */
1040 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1043         if (bio && bio->bi_ioc)
1044                 return bio->bi_ioc;
1045 #endif
1046         return current->io_context;
1047 }
1048
1049 /**
1050  * __get_request - get a free request
1051  * @rl: request list to allocate from
1052  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1053  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1054  * @gfp_mask: allocation mask
1055  *
1056  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1057  * pressure or if @q is dead.
1058  *
1059  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1060  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1061  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1062  */
1063 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1064                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1065 {
1066         struct request_queue *q = rl->q;
1067         struct request *rq;
1068         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1069         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1070         struct io_cq *icq = NULL;
1071         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1072         int may_queue;
1073
1074         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1075                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1076
1077         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1078         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1079                 goto rq_starved;
1080
1081         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1082                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1083                         /*
1084                          * The queue will fill after this allocation, so set
1085                          * it as full, and mark this process as "batching".
1086                          * This process will be allowed to complete a batch of
1087                          * requests, others will be blocked.
1088                          */
1089                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1090                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1091                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1092                         } else {
1093                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1094                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1095                                         /*
1096                                          * The queue is full and the allocating
1097                                          * process is not a "batcher", and not
1098                                          * exempted by the IO scheduler
1099                                          */
1100                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1101                                 }
1102                         }
1103                 }
1104                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1105         }
1106
1107         /*
1108          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1109          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1110          * allocated with any setting of ->nr_requests
1111          */
1112         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1113                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1114
1115         q->nr_rqs[is_sync]++;
1116         rl->count[is_sync]++;
1117         rl->starved[is_sync] = 0;
1118
1119         /*
1120          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1121          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1122          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1123          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1124          * makes creating new ones safe.
1125          *
1126          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1127          * it will be created after releasing queue_lock.
1128          */
1129         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1130                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1131                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1132                 if (et->icq_cache && ioc)
1133                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1134         }
1135
1136         if (blk_queue_io_stat(q))
1137                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1138         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1139
1140         /* allocate and init request */
1141         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1142         if (!rq)
1143                 goto fail_alloc;
1144
1145         blk_rq_init(q, rq);
1146         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1147         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1148
1149         /* init elvpriv */
1150         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1151                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1152                         if (ioc)
1153                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1154                         if (!icq)
1155                                 goto fail_elvpriv;
1156                 }
1157
1158                 rq->elv.icq = icq;
1159                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1160                         goto fail_elvpriv;
1161
1162                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1163                 if (icq)
1164                         get_io_context(icq->ioc);
1165         }
1166 out:
1167         /*
1168          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1169          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1170          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1171          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1172          */
1173         if (ioc_batching(q, ioc))
1174                 ioc->nr_batch_requests--;
1175
1176         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1177         return rq;
1178
1179 fail_elvpriv:
1180         /*
1181          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1182          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1183          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1184          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1185          */
1186         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1187                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1188
1189         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1190         rq->elv.icq = NULL;
1191
1192         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1193         q->nr_rqs_elvpriv--;
1194         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1195         goto out;
1196
1197 fail_alloc:
1198         /*
1199          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1200          * might have messed up.
1201          *
1202          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1203          * queue, but this is pretty rare.
1204          */
1205         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1206         freed_request(rl, rw_flags);
1207
1208         /*
1209          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1210          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1211          * freeing of a request in the other direction will notice
1212          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1213          * READ and WRITE
1214          */
1215 rq_starved:
1216         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1217                 rl->starved[is_sync] = 1;
1218         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1219 }
1220
1221 /**
1222  * get_request - get a free request
1223  * @q: request_queue to allocate request from
1224  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1225  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1226  * @gfp_mask: allocation mask
1227  *
1228  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1229  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1230  *
1231  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1232  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1233  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1234  */
1235 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1236                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1237 {
1238         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1239         DEFINE_WAIT(wait);
1240         struct request_list *rl;
1241         struct request *rq;
1242
1243         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1244 retry:
1245         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1246         if (!IS_ERR(rq))
1247                 return rq;
1248
1249         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1250                 blk_put_rl(rl);
1251                 return rq;
1252         }
1253
1254         /* wait on @rl and retry */
1255         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1256                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1257
1258         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1259
1260         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1261         io_schedule();
1262
1263         /*
1264          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1265          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1266          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1267          */
1268         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1269
1270         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1271         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1272
1273         goto retry;
1274 }
1275
1276 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1277                 gfp_t gfp_mask)
1278 {
1279         struct request *rq;
1280
1281         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1282
1283         /* create ioc upfront */
1284         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1285
1286         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1287         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1288         if (IS_ERR(rq))
1289                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1290         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1291
1292         return rq;
1293 }
1294
1295 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1296 {
1297         if (q->mq_ops)
1298                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1299         else
1300                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1301 }
1302 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1303
1304 /**
1305  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1306  * @q: target request queue
1307  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1308  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1309  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1310  *
1311  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1312  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1313  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1314  * the I/O transfer.
1315  *
1316  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1317  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1318  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1319  * are properly set accordingly)
1320  *
1321  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1322  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1323  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1324  * BUG.
1325  *
1326  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1327  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1328  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1329  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1330  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1331  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1332  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1333  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1334  */
1335 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1336                                  gfp_t gfp_mask)
1337 {
1338         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1339
1340         if (IS_ERR(rq))
1341                 return rq;
1342
1343         blk_rq_set_block_pc(rq);
1344
1345         for_each_bio(bio) {
1346                 struct bio *bounce_bio = bio;
1347                 int ret;
1348
1349                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1350                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1351                 if (unlikely(ret)) {
1352                         blk_put_request(rq);
1353                         return ERR_PTR(ret);
1354                 }
1355         }
1356
1357         return rq;
1358 }
1359 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1360
1361 /**
1362  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1363  * @rq:         request to be initialized
1364  *
1365  */
1366 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1367 {
1368         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1369         rq->__data_len = 0;
1370         rq->__sector = (sector_t) -1;
1371         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1372         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1375
1376 /**
1377  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1378  * @q:          request queue where request should be inserted
1379  * @rq:         request to be inserted
1380  *
1381  * Description:
1382  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1383  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1384  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1385  */
1386 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1387 {
1388         blk_delete_timer(rq);
1389         blk_clear_rq_complete(rq);
1390         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1391
1392         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1393                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1394
1395         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1396
1397         elv_requeue_request(q, rq);
1398 }
1399 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1400
1401 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1402                              int where)
1403 {
1404         blk_account_io_start(rq, true);
1405         __elv_add_request(q, rq, where);
1406 }
1407
1408 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1409                                     unsigned long now)
1410 {
1411         int inflight;
1412
1413         if (now == part->stamp)
1414                 return;
1415
1416         inflight = part_in_flight(part);
1417         if (inflight) {
1418                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1419                                 inflight * (now - part->stamp));
1420                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1421         }
1422         part->stamp = now;
1423 }
1424
1425 /**
1426  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1427  * @cpu: cpu number for stats access
1428  * @part: target partition
1429  *
1430  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1431  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1432  * time it has been in this state for.
1433  *
1434  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1435  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1436  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1437  * function to do a round-off before returning the results when reading
1438  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1439  * the current jiffies and restarts the counters again.
1440  */
1441 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1442 {
1443         unsigned long now = jiffies;
1444
1445         if (part->partno)
1446                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1447         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1448 }
1449 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1450
1451 #ifdef CONFIG_PM
1452 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1453 {
1454         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1455                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1456 }
1457 #else
1458 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1459 #endif
1460
1461 /*
1462  * queue lock must be held
1463  */
1464 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1465 {
1466         if (unlikely(!q))
1467                 return;
1468
1469         if (q->mq_ops) {
1470                 blk_mq_free_request(req);
1471                 return;
1472         }
1473
1474         blk_pm_put_request(req);
1475
1476         elv_completed_request(q, req);
1477
1478         /* this is a bio leak */
1479         WARN_ON(req->bio != NULL);
1480
1481         /*
1482          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1483          * it didn't come out of our reserved rq pools
1484          */
1485         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1486                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1487                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1488
1489                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1490                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1491
1492                 blk_free_request(rl, req);
1493                 freed_request(rl, flags);
1494                 blk_put_rl(rl);
1495         }
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1498
1499 void blk_put_request(struct request *req)
1500 {
1501         struct request_queue *q = req->q;
1502
1503         if (q->mq_ops)
1504                 blk_mq_free_request(req);
1505         else {
1506                 unsigned long flags;
1507
1508                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1509                 __blk_put_request(q, req);
1510                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1511         }
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1514
1515 /**
1516  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1517  * @rq: request to update
1518  * @page: page backing the payload
1519  * @len: length of the payload.
1520  *
1521  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1522  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1523  * itself.
1524  *
1525  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1526  * discard requests should ever use it.
1527  */
1528 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1529                 unsigned int len)
1530 {
1531         struct bio *bio = rq->bio;
1532
1533         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1534         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1535         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1536
1537         bio->bi_iter.bi_size = len;
1538         bio->bi_vcnt = 1;
1539         bio->bi_phys_segments = 1;
1540
1541         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1542         rq->nr_phys_segments = 1;
1543 }
1544 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1545
1546 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1547                             struct bio *bio)
1548 {
1549         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1550
1551         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1552                 return false;
1553
1554         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1555
1556         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1557                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1558
1559         req->biotail->bi_next = bio;
1560         req->biotail = bio;
1561         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1562         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1563
1564         blk_account_io_start(req, false);
1565         return true;
1566 }
1567
1568 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1569                              struct bio *bio)
1570 {
1571         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1572
1573         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1574                 return false;
1575
1576         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1577
1578         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1579                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1580
1581         bio->bi_next = req->bio;
1582         req->bio = bio;
1583
1584         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1585         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1586         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1587
1588         blk_account_io_start(req, false);
1589         return true;
1590 }
1591
1592 /**
1593  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1594  * @q: request_queue new bio is being queued at
1595  * @bio: new bio being queued
1596  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1597  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1598  * another request associated with @q is found on the plug list
1599  * (optional, may be %NULL)
1600  *
1601  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1602  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1603  * otherwise %false.
1604  *
1605  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1606  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1607  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1608  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1609  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1610  * merging parameters without querying the elevator.
1611  *
1612  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1613  */
1614 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1615                             unsigned int *request_count,
1616                             struct request **same_queue_rq)
1617 {
1618         struct blk_plug *plug;
1619         struct request *rq;
1620         bool ret = false;
1621         struct list_head *plug_list;
1622
1623         plug = current->plug;
1624         if (!plug)
1625                 goto out;
1626         *request_count = 0;
1627
1628         if (q->mq_ops)
1629                 plug_list = &plug->mq_list;
1630         else
1631                 plug_list = &plug->list;
1632
1633         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1634                 int el_ret;
1635
1636                 if (rq->q == q) {
1637                         (*request_count)++;
1638                         /*
1639                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1640                          * rq in the same queue, there should be only one such
1641                          * rq in a queue
1642                          **/
1643                         if (same_queue_rq)
1644                                 *same_queue_rq = rq;
1645                 }
1646
1647                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1648                         continue;
1649
1650                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1651                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1652                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1653                         if (ret)
1654                                 break;
1655                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1656                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1657                         if (ret)
1658                                 break;
1659                 }
1660         }
1661 out:
1662         return ret;
1663 }
1664
1665 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1666 {
1667         struct blk_plug *plug;
1668         struct request *rq;
1669         struct list_head *plug_list;
1670         unsigned int ret = 0;
1671
1672         plug = current->plug;
1673         if (!plug)
1674                 goto out;
1675
1676         if (q->mq_ops)
1677                 plug_list = &plug->mq_list;
1678         else
1679                 plug_list = &plug->list;
1680
1681         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1682                 if (rq->q == q)
1683                         ret++;
1684         }
1685 out:
1686         return ret;
1687 }
1688
1689 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1690 {
1691         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1692
1693         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1694         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1695                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1696
1697         req->errors = 0;
1698         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1699         req->ioprio = bio_prio(bio);
1700         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1701 }
1702
1703 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1704 {
1705         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1706         struct blk_plug *plug;
1707         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1708         struct request *req;
1709         unsigned int request_count = 0;
1710
1711         /*
1712          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1713          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1714          * ISA dma in theory)
1715          */
1716         blk_queue_bounce(q, &bio);
1717
1718         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1719
1720         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1721                 bio->bi_error = -EIO;
1722                 bio_endio(bio);
1723                 return BLK_QC_T_NONE;
1724         }
1725
1726         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1727                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1728                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1729                 goto get_rq;
1730         }
1731
1732         /*
1733          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1734          * any locks.
1735          */
1736         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1737                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1738                         return BLK_QC_T_NONE;
1739         } else
1740                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1741
1742         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1743
1744         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1745         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1746                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1747                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1748                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1749                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1750                         goto out_unlock;
1751                 }
1752         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1753                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1754                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1755                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1756                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1757                         goto out_unlock;
1758                 }
1759         }
1760
1761 get_rq:
1762         /*
1763          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1764          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1765          * rq allocator and io schedulers.
1766          */
1767         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1768         if (sync)
1769                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1770
1771         /*
1772          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1773          * Returns with the queue unlocked.
1774          */
1775         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1776         if (IS_ERR(req)) {
1777                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1778                 bio_endio(bio);
1779                 goto out_unlock;
1780         }
1781
1782         /*
1783          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1784          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1785          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1786          * often, and the elevators are able to handle it.
1787          */
1788         init_request_from_bio(req, bio);
1789
1790         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1791                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1792
1793         plug = current->plug;
1794         if (plug) {
1795                 /*
1796                  * If this is the first request added after a plug, fire
1797                  * of a plug trace.
1798                  */
1799                 if (!request_count)
1800                         trace_block_plug(q);
1801                 else {
1802                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1803                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1804                                 trace_block_plug(q);
1805                         }
1806                 }
1807                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1808                 blk_account_io_start(req, true);
1809         } else {
1810                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1811                 add_acct_request(q, req, where);
1812                 __blk_run_queue(q);
1813 out_unlock:
1814                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1815         }
1816
1817         return BLK_QC_T_NONE;
1818 }
1819
1820 /*
1821  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1822  */
1823 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1824 {
1825         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1826
1827         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1828                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1829
1830                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1831                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1832
1833                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1834                                       bdev->bd_dev,
1835                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1836         }
1837 }
1838
1839 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1840 {
1841         char b[BDEVNAME_SIZE];
1842
1843         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1844         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1845                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1846                         bio->bi_rw,
1847                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1848                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1849 }
1850
1851 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1852
1853 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1854
1855 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1856 {
1857         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1858 }
1859 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1860
1861 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1862 {
1863         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1864 }
1865
1866 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1867 {
1868         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1869                                                 NULL, &fail_make_request);
1870
1871         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1872 }
1873
1874 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1875
1876 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1877
1878 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1879                                         unsigned int bytes)
1880 {
1881         return false;
1882 }
1883
1884 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1885
1886 /*
1887  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1888  */
1889 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1890 {
1891         sector_t maxsector;
1892
1893         if (!nr_sectors)
1894                 return 0;
1895
1896         /* Test device or partition size, when known. */
1897         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1898         if (maxsector) {
1899                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1900
1901                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1902                         /*
1903                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1904                          * without checking the size of the device, e.g., when
1905                          * mounting a device.
1906                          */
1907                         handle_bad_sector(bio);
1908                         return 1;
1909                 }
1910         }
1911
1912         return 0;
1913 }
1914
1915 static noinline_for_stack bool
1916 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1917 {
1918         struct request_queue *q;
1919         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1920         int err = -EIO;
1921         char b[BDEVNAME_SIZE];
1922         struct hd_struct *part;
1923
1924         might_sleep();
1925
1926         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1927                 goto end_io;
1928
1929         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1930         if (unlikely(!q)) {
1931                 printk(KERN_ERR
1932                        "generic_make_request: Trying to access "
1933                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1934                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1935                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1936                 goto end_io;
1937         }
1938
1939         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1940         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1941             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1942                                 bio->bi_iter.bi_size))
1943                 goto end_io;
1944
1945         /*
1946          * If this device has partitions, remap block n
1947          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1948          */
1949         blk_partition_remap(bio);
1950
1951         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1952                 goto end_io;
1953
1954         /*
1955          * Filter flush bio's early so that make_request based
1956          * drivers without flush support don't have to worry
1957          * about them.
1958          */
1959         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1960                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1961                 if (!nr_sectors) {
1962                         err = 0;
1963                         goto end_io;
1964                 }
1965         }
1966
1967         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1968             (!blk_queue_discard(q) ||
1969              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1970                 err = -EOPNOTSUPP;
1971                 goto end_io;
1972         }
1973
1974         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1975                 err = -EOPNOTSUPP;
1976                 goto end_io;
1977         }
1978
1979         /*
1980          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1981          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1982          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1983          * layer knows how to live with it.
1984          */
1985         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1986
1987         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1988                 return false;
1989
1990         trace_block_bio_queue(q, bio);
1991         return true;
1992
1993 end_io:
1994         bio->bi_error = err;
1995         bio_endio(bio);
1996         return false;
1997 }
1998
1999 /**
2000  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2001  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2002  *
2003  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2004  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2005  * to be done.
2006  *
2007  * generic_make_request() does not return any status.  The
2008  * success/failure status of the request, along with notification of
2009  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2010  * function described (one day) else where.
2011  *
2012  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2013  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2014  * set to describe the device address, and the
2015  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2016  * completion notification should be signaled.
2017  *
2018  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2019  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2020  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2021  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2022  */
2023 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2024 {
2025         struct bio_list bio_list_on_stack;
2026         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2027
2028         if (!generic_make_request_checks(bio))
2029                 goto out;
2030
2031         /*
2032          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2033          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2034          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2035          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2036          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2037          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2038          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2039          * should be added at the tail
2040          */
2041         if (current->bio_list) {
2042                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
2043                 goto out;
2044         }
2045
2046         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2047          * explanation.
2048          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2049          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2050          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2051          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2052          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2053          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2054          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2055          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2056          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2057          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2058          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2059          */
2060         BUG_ON(bio->bi_next);
2061         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
2062         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
2063         do {
2064                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2065
2066                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_DIRECT_RECLAIM) == 0)) {
2067
2068                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2069
2070                         blk_queue_exit(q);
2071
2072                         bio = bio_list_pop(current->bio_list);
2073                 } else {
2074                         struct bio *bio_next = bio_list_pop(current->bio_list);
2075
2076                         bio_io_error(bio);
2077                         bio = bio_next;
2078                 }
2079         } while (bio);
2080         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2081
2082 out:
2083         return ret;
2084 }
2085 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2086
2087 /**
2088  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2089  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2090  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2091  *
2092  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2093  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2094  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2095  *
2096  */
2097 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2098 {
2099         bio->bi_rw |= rw;
2100
2101         /*
2102          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2103          * go through the normal accounting stuff before submission.
2104          */
2105         if (bio_has_data(bio)) {
2106                 unsigned int count;
2107
2108                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2109                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2110                 else
2111                         count = bio_sectors(bio);
2112
2113                 if (rw & WRITE) {
2114                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2115                 } else {
2116                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2117                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2118                 }
2119
2120                 if (unlikely(block_dump)) {
2121                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2122                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2123                         current->comm, task_pid_nr(current),
2124                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2125                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2126                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2127                                 count);
2128                 }
2129         }
2130
2131         return generic_make_request(bio);
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2134
2135 /**
2136  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2137  *                              for new the queue limits
2138  * @q:  the queue
2139  * @rq: the request being checked
2140  *
2141  * Description:
2142  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2143  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2144  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2145  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2146  *    the insertion using this generic function.
2147  *
2148  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2149  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2150  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2151  */
2152 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2153                                       struct request *rq)
2154 {
2155         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2156                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2157                 return -EIO;
2158         }
2159
2160         /*
2161          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2162          * may differ from that of other stacking queues.
2163          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2164          * limitation.
2165          */
2166         blk_recalc_rq_segments(rq);
2167         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2168                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2169                 return -EIO;
2170         }
2171
2172         return 0;
2173 }
2174
2175 /**
2176  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2177  * @q:  the queue to submit the request
2178  * @rq: the request being queued
2179  */
2180 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2181 {
2182         unsigned long flags;
2183         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2184
2185         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2186                 return -EIO;
2187
2188         if (rq->rq_disk &&
2189             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2190                 return -EIO;
2191
2192         if (q->mq_ops) {
2193                 if (blk_queue_io_stat(q))
2194                         blk_account_io_start(rq, true);
2195                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, true);
2196                 return 0;
2197         }
2198
2199         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2200         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2201                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2202                 return -ENODEV;
2203         }
2204
2205         /*
2206          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2207          * because it will be linked to another request_queue
2208          */
2209         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2210
2211         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2212                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2213
2214         add_acct_request(q, rq, where);
2215         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2216                 __blk_run_queue(q);
2217         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2218
2219         return 0;
2220 }
2221 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2222
2223 /**
2224  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2225  * @rq: request to examine
2226  *
2227  * Description:
2228  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2229  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2230  *     can be failed from the beginning of the request without
2231  *     crossing into area which need to be retried further.
2232  *
2233  * Return:
2234  *     The number of bytes to fail.
2235  *
2236  * Context:
2237  *     queue_lock must be held.
2238  */
2239 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2240 {
2241         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2242         unsigned int bytes = 0;
2243         struct bio *bio;
2244
2245         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2246                 return blk_rq_bytes(rq);
2247
2248         /*
2249          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2250          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2251          * which have all the failfast bits that the first one has -
2252          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2253          * one.
2254          */
2255         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2256                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2257                         break;
2258                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2259         }
2260
2261         /* this could lead to infinite loop */
2262         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2263         return bytes;
2264 }
2265 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2266
2267 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2268 {
2269         if (blk_do_io_stat(req)) {
2270                 const int rw = rq_data_dir(req);
2271                 struct hd_struct *part;
2272                 int cpu;
2273
2274                 cpu = part_stat_lock();
2275                 part = req->part;
2276                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2277                 part_stat_unlock();
2278         }
2279 }
2280
2281 void blk_account_io_done(struct request *req)
2282 {
2283         /*
2284          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2285          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2286          * containing request is enough.
2287          */
2288         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2289                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2290                 const int rw = rq_data_dir(req);
2291                 struct hd_struct *part;
2292                 int cpu;
2293
2294                 cpu = part_stat_lock();
2295                 part = req->part;
2296
2297                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2298                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2299                 part_round_stats(cpu, part);
2300                 part_dec_in_flight(part, rw);
2301
2302                 hd_struct_put(part);
2303                 part_stat_unlock();
2304         }
2305 }
2306
2307 #ifdef CONFIG_PM
2308 /*
2309  * Don't process normal requests when queue is suspended
2310  * or in the process of suspending/resuming
2311  */
2312 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2313                                            struct request *rq)
2314 {
2315         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2316             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2317                 return NULL;
2318         else
2319                 return rq;
2320 }
2321 #else
2322 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2323                                                   struct request *rq)
2324 {
2325         return rq;
2326 }
2327 #endif
2328
2329 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2330 {
2331         struct hd_struct *part;
2332         int rw = rq_data_dir(rq);
2333         int cpu;
2334
2335         if (!blk_do_io_stat(rq))
2336                 return;
2337
2338         cpu = part_stat_lock();
2339
2340         if (!new_io) {
2341                 part = rq->part;
2342                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2343         } else {
2344                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2345                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2346                         /*
2347                          * The partition is already being removed,
2348                          * the request will be accounted on the disk only
2349                          *
2350                          * We take a reference on disk->part0 although that
2351                          * partition will never be deleted, so we can treat
2352                          * it as any other partition.
2353                          */
2354                         part = &rq->rq_disk->part0;
2355                         hd_struct_get(part);
2356                 }
2357                 part_round_stats(cpu, part);
2358                 part_inc_in_flight(part, rw);
2359                 rq->part = part;
2360         }
2361
2362         part_stat_unlock();
2363 }
2364
2365 /**
2366  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2367  * @q: request queue to peek at
2368  *
2369  * Description:
2370  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2371  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2372  *     processing it.
2373  *
2374  * Return:
2375  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2376  *     otherwise.
2377  *
2378  * Context:
2379  *     queue_lock must be held.
2380  */
2381 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2382 {
2383         struct request *rq;
2384         int ret;
2385
2386         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2387
2388                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2389                 if (!rq)
2390                         break;
2391
2392                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2393                         /*
2394                          * This is the first time the device driver
2395                          * sees this request (possibly after
2396                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2397                          */
2398                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2399                                 elv_activate_rq(q, rq);
2400
2401                         /*
2402                          * just mark as started even if we don't start
2403                          * it, a request that has been delayed should
2404                          * not be passed by new incoming requests
2405                          */
2406                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2407                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2408                 }
2409
2410                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2411                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2412                         q->boundary_rq = NULL;
2413                 }
2414
2415                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2416                         break;
2417
2418                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2419                         /*
2420                          * make sure space for the drain appears we
2421                          * know we can do this because max_hw_segments
2422                          * has been adjusted to be one fewer than the
2423                          * device can handle
2424                          */
2425                         rq->nr_phys_segments++;
2426                 }
2427
2428                 if (!q->prep_rq_fn)
2429                         break;
2430
2431                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2432                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2433                         break;
2434                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2435                         /*
2436                          * the request may have been (partially) prepped.
2437                          * we need to keep this request in the front to
2438                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2439                          * prevent other fs requests from passing this one.
2440                          */
2441                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2442                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2443                                 /*
2444                                  * remove the space for the drain we added
2445                                  * so that we don't add it again
2446                                  */
2447                                 --rq->nr_phys_segments;
2448                         }
2449
2450                         rq = NULL;
2451                         break;
2452                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2453                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2454                         /*
2455                          * Mark this request as started so we don't trigger
2456                          * any debug logic in the end I/O path.
2457                          */
2458                         blk_start_request(rq);
2459                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2460                 } else {
2461                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2462                         break;
2463                 }
2464         }
2465
2466         return rq;
2467 }
2468 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2469
2470 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2471 {
2472         struct request_queue *q = rq->q;
2473
2474         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2475         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2476
2477         list_del_init(&rq->queuelist);
2478
2479         /*
2480          * the time frame between a request being removed from the lists
2481          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2482          * the driver side.
2483          */
2484         if (blk_account_rq(rq)) {
2485                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2486                 set_io_start_time_ns(rq);
2487         }
2488 }
2489
2490 /**
2491  * blk_start_request - start request processing on the driver
2492  * @req: request to dequeue
2493  *
2494  * Description:
2495  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2496  *     request to the driver.
2497  *
2498  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2499  *     call blk_dequeue_request().
2500  *
2501  * Context:
2502  *     queue_lock must be held.
2503  */
2504 void blk_start_request(struct request *req)
2505 {
2506         blk_dequeue_request(req);
2507
2508         /*
2509          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2510          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2511          */
2512         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2513         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2514                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2515
2516         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2517         blk_add_timer(req);
2518 }
2519 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2520
2521 /**
2522  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2523  * @q: request queue to fetch a request from
2524  *
2525  * Description:
2526  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2527  *     return and LLD can start processing it immediately.
2528  *
2529  * Return:
2530  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2531  *     otherwise.
2532  *
2533  * Context:
2534  *     queue_lock must be held.
2535  */
2536 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2537 {
2538         struct request *rq;
2539
2540         rq = blk_peek_request(q);
2541         if (rq)
2542                 blk_start_request(rq);
2543         return rq;
2544 }
2545 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2546
2547 /**
2548  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2549  * @req:      the request being processed
2550  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2551  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2552  *
2553  * Description:
2554  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2555  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2556  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2557  *
2558  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2559  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2560  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2561  *
2562  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2563  *     %false return from this function.
2564  *
2565  * Return:
2566  *     %false - this request doesn't have any more data
2567  *     %true  - this request has more data
2568  **/
2569 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2570 {
2571         int total_bytes;
2572
2573         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2574
2575         if (!req->bio)
2576                 return false;
2577
2578         /*
2579          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2580          * and each partial completion should be handled separately.
2581          * Reset per-request error on each partial completion.
2582          *
2583          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2584          * low level drivers do what they see fit.
2585          */
2586         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2587                 req->errors = 0;
2588
2589         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2590             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2591                 char *error_type;
2592
2593                 switch (error) {
2594                 case -ENOLINK:
2595                         error_type = "recoverable transport";
2596                         break;
2597                 case -EREMOTEIO:
2598                         error_type = "critical target";
2599                         break;
2600                 case -EBADE:
2601                         error_type = "critical nexus";
2602                         break;
2603                 case -ETIMEDOUT:
2604                         error_type = "timeout";
2605                         break;
2606                 case -ENOSPC:
2607                         error_type = "critical space allocation";
2608                         break;
2609                 case -ENODATA:
2610                         error_type = "critical medium";
2611                         break;
2612                 case -EIO:
2613                 default:
2614                         error_type = "I/O";
2615                         break;
2616                 }
2617                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2618                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2619                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2620                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2621
2622         }
2623
2624         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2625
2626         total_bytes = 0;
2627         while (req->bio) {
2628                 struct bio *bio = req->bio;
2629                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2630
2631                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2632                         req->bio = bio->bi_next;
2633
2634                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2635
2636                 total_bytes += bio_bytes;
2637                 nr_bytes -= bio_bytes;
2638
2639                 if (!nr_bytes)
2640                         break;
2641         }
2642
2643         /*
2644          * completely done
2645          */
2646         if (!req->bio) {
2647                 /*
2648                  * Reset counters so that the request stacking driver
2649                  * can find how many bytes remain in the request
2650                  * later.
2651                  */
2652                 req->__data_len = 0;
2653                 return false;
2654         }
2655
2656         req->__data_len -= total_bytes;
2657
2658         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2659         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2660                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2661
2662         /* mixed attributes always follow the first bio */
2663         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2664                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2665                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2666         }
2667
2668         /*
2669          * If total number of sectors is less than the first segment
2670          * size, something has gone terribly wrong.
2671          */
2672         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2673                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2674                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2675         }
2676
2677         /* recalculate the number of segments */
2678         blk_recalc_rq_segments(req);
2679
2680         return true;
2681 }
2682 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2683
2684 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2685                                     unsigned int nr_bytes,
2686                                     unsigned int bidi_bytes)
2687 {
2688         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2689                 return true;
2690
2691         /* Bidi request must be completed as a whole */
2692         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2693             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2694                 return true;
2695
2696         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2697                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2698
2699         return false;
2700 }
2701
2702 /**
2703  * blk_unprep_request - unprepare a request
2704  * @req:        the request
2705  *
2706  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2707  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2708  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2709  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2710  * lock is held when calling this.
2711  */
2712 void blk_unprep_request(struct request *req)
2713 {
2714         struct request_queue *q = req->q;
2715
2716         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2717         if (q->unprep_rq_fn)
2718                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2719 }
2720 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2721
2722 /*
2723  * queue lock must be held
2724  */
2725 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2726 {
2727         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2728                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2729
2730         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2731
2732         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2733                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2734
2735         blk_delete_timer(req);
2736
2737         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2738                 blk_unprep_request(req);
2739
2740         blk_account_io_done(req);
2741
2742         if (req->end_io)
2743                 req->end_io(req, error);
2744         else {
2745                 if (blk_bidi_rq(req))
2746                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2747
2748                 __blk_put_request(req->q, req);
2749         }
2750 }
2751 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2752
2753 /**
2754  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2755  * @rq:         the request to complete
2756  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2757  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2758  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2759  *
2760  * Description:
2761  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2762  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2763  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2764  *     just ignored.
2765  *
2766  * Return:
2767  *     %false - we are done with this request
2768  *     %true  - still buffers pending for this request
2769  **/
2770 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2771                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2772 {
2773         struct request_queue *q = rq->q;
2774         unsigned long flags;
2775
2776         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2777                 return true;
2778
2779         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2780         blk_finish_request(rq, error);
2781         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2782
2783         return false;
2784 }
2785
2786 /**
2787  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2788  * @rq:         the request to complete
2789  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2790  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2791  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2792  *
2793  * Description:
2794  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2795  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2796  *
2797  * Return:
2798  *     %false - we are done with this request
2799  *     %true  - still buffers pending for this request
2800  **/
2801 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2802                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2803 {
2804         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2805                 return true;
2806
2807         blk_finish_request(rq, error);
2808
2809         return false;
2810 }
2811
2812 /**
2813  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2814  * @rq:       the request being processed
2815  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2816  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2817  *
2818  * Description:
2819  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2820  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2821  *
2822  * Return:
2823  *     %false - we are done with this request
2824  *     %true  - still buffers pending for this request
2825  **/
2826 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2827 {
2828         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2829 }
2830 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2831
2832 /**
2833  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2834  * @rq: the request to finish
2835  * @error: %0 for success, < %0 for error
2836  *
2837  * Description:
2838  *     Completely finish @rq.
2839  */
2840 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2841 {
2842         bool pending;
2843         unsigned int bidi_bytes = 0;
2844
2845         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2846                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2847
2848         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2849         BUG_ON(pending);
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2852
2853 /**
2854  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2855  * @rq: the request to finish the current chunk for
2856  * @error: %0 for success, < %0 for error
2857  *
2858  * Description:
2859  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2860  *
2861  * Return:
2862  *     %false - we are done with this request
2863  *     %true  - still buffers pending for this request
2864  */
2865 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2866 {
2867         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2870
2871 /**
2872  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2873  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2874  * @error: must be negative errno
2875  *
2876  * Description:
2877  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2878  *
2879  * Return:
2880  *     %false - we are done with this request
2881  *     %true  - still buffers pending for this request
2882  */
2883 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2884 {
2885         WARN_ON(error >= 0);
2886         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2887 }
2888 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2889
2890 /**
2891  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2892  * @rq:       the request being processed
2893  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2894  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2895  *
2896  * Description:
2897  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2898  *
2899  * Return:
2900  *     %false - we are done with this request
2901  *     %true  - still buffers pending for this request
2902  **/
2903 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2904 {
2905         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2906 }
2907 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2908
2909 /**
2910  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2911  * @rq: the request to finish
2912  * @error: %0 for success, < %0 for error
2913  *
2914  * Description:
2915  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2916  */
2917 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2918 {
2919         bool pending;
2920         unsigned int bidi_bytes = 0;
2921
2922         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2923                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2924
2925         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2926         BUG_ON(pending);
2927 }
2928 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2929
2930 /**
2931  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2932  * @rq: the request to finish the current chunk for
2933  * @error: %0 for success, < %0 for error
2934  *
2935  * Description:
2936  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2937  *     be called with queue lock held.
2938  *
2939  * Return:
2940  *     %false - we are done with this request
2941  *     %true  - still buffers pending for this request
2942  */
2943 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2944 {
2945         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2948
2949 /**
2950  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2951  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2952  * @error: must be negative errno
2953  *
2954  * Description:
2955  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2956  *     with queue lock held.
2957  *
2958  * Return:
2959  *     %false - we are done with this request
2960  *     %true  - still buffers pending for this request
2961  */
2962 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2963 {
2964         WARN_ON(error >= 0);
2965         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2966 }
2967 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2968
2969 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2970                      struct bio *bio)
2971 {
2972         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2973         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2974
2975         if (bio_has_data(bio))
2976                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2977
2978         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2979         rq->bio = rq->biotail = bio;
2980
2981         if (bio->bi_bdev)
2982                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2983 }
2984
2985 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2986 /**
2987  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2988  * @rq: the request to be flushed
2989  *
2990  * Description:
2991  *     Flush all pages in @rq.
2992  */
2993 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2994 {
2995         struct req_iterator iter;
2996         struct bio_vec bvec;
2997
2998         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2999                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3002 #endif
3003
3004 /**
3005  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3006  * @q : the queue of the device being checked
3007  *
3008  * Description:
3009  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3010  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3011  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3012  *
3013  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3014  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3015  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3016  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3017  *    on burst I/O load.
3018  *
3019  * Return:
3020  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3021  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3022  */
3023 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3024 {
3025         if (q->lld_busy_fn)
3026                 return q->lld_busy_fn(q);
3027
3028         return 0;
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3031
3032 /**
3033  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3034  * @rq: the clone request to be cleaned up
3035  *
3036  * Description:
3037  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3038  */
3039 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3040 {
3041         struct bio *bio;
3042
3043         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3044                 rq->bio = bio->bi_next;
3045
3046                 bio_put(bio);
3047         }
3048 }
3049 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3050
3051 /*
3052  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3053  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3054  */
3055 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3056 {
3057         dst->cpu = src->cpu;
3058         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3059         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3060         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3061         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3062         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3063         dst->ioprio = src->ioprio;
3064         dst->extra_len = src->extra_len;
3065 }
3066
3067 /**
3068  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3069  * @rq: the request to be setup
3070  * @rq_src: original request to be cloned
3071  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3072  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3073  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3074  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3075  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3076  *
3077  * Description:
3078  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3079  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3080  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3081  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3082  *     and the cloned bios just point same pages.
3083  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3084  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3085  */
3086 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3087                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3088                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3089                       void *data)
3090 {
3091         struct bio *bio, *bio_src;
3092
3093         if (!bs)
3094                 bs = fs_bio_set;
3095
3096         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3097                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3098                 if (!bio)
3099                         goto free_and_out;
3100
3101                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3102                         goto free_and_out;
3103
3104                 if (rq->bio) {
3105                         rq->biotail->bi_next = bio;
3106                         rq->biotail = bio;
3107                 } else
3108                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3109         }
3110
3111         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3112
3113         return 0;
3114
3115 free_and_out:
3116         if (bio)
3117                 bio_put(bio);
3118         blk_rq_unprep_clone(rq);
3119
3120         return -ENOMEM;
3121 }
3122 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3123
3124 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3125 {
3126         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3127 }
3128 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3129
3130 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3131                                   unsigned long delay)
3132 {
3133         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3136
3137 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3138                                      unsigned long delay)
3139 {
3140         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3141 }
3142 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3143
3144 /**
3145  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3146  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3147  *
3148  * Description:
3149  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3150  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3151  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3152  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3153  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3154  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3155  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3156  *   this kind of deadlock.
3157  */
3158 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3159 {
3160         struct task_struct *tsk = current;
3161
3162         /*
3163          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3164          */
3165         if (tsk->plug)
3166                 return;
3167
3168         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3169         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3170         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3171         /*
3172          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3173          * preempt will imply a full memory barrier
3174          */
3175         tsk->plug = plug;
3176 }
3177 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3178
3179 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3180 {
3181         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3182         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3183
3184         return !(rqa->q < rqb->q ||
3185                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3186 }
3187
3188 /*
3189  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3190  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3191  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3192  * plugger did not intend it.
3193  */
3194 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3195                             bool from_schedule)
3196         __releases(q->queue_lock)
3197 {
3198         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3199
3200         if (from_schedule)
3201                 blk_run_queue_async(q);
3202         else
3203                 __blk_run_queue(q);
3204         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3205 }
3206
3207 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3208 {
3209         LIST_HEAD(callbacks);
3210
3211         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3212                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3213
3214                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3215                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3216                                                           struct blk_plug_cb,
3217                                                           list);
3218                         list_del(&cb->list);
3219                         cb->callback(cb, from_schedule);
3220                 }
3221         }
3222 }
3223
3224 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3225                                       int size)
3226 {
3227         struct blk_plug *plug = current->plug;
3228         struct blk_plug_cb *cb;
3229
3230         if (!plug)
3231                 return NULL;
3232
3233         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3234                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3235                         return cb;
3236
3237         /* Not currently on the callback list */
3238         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3239         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3240         if (cb) {
3241                 cb->data = data;
3242                 cb->callback = unplug;
3243                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3244         }
3245         return cb;
3246 }
3247 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3248
3249 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3250 {
3251         struct request_queue *q;
3252         struct request *rq;
3253         LIST_HEAD(list);
3254         unsigned int depth;
3255
3256         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3257
3258         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3259                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3260
3261         if (list_empty(&plug->list))
3262                 return;
3263
3264         list_splice_init(&plug->list, &list);
3265
3266         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3267
3268         q = NULL;
3269         depth = 0;
3270
3271         while (!list_empty(&list)) {
3272                 rq = list_entry_rq(list.next);
3273                 list_del_init(&rq->queuelist);
3274                 BUG_ON(!rq->q);
3275                 if (rq->q != q) {
3276                         /*
3277                          * This drops the queue lock
3278                          */
3279                         if (q)
3280                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3281                         q = rq->q;
3282                         depth = 0;
3283                         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3284                 }
3285
3286                 /*
3287                  * Short-circuit if @q is dead
3288                  */
3289                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3290                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3291                         continue;
3292                 }
3293
3294                 /*
3295                  * rq is already accounted, so use raw insert
3296                  */
3297                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3298                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3299                 else
3300                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3301
3302                 depth++;
3303         }
3304
3305         /*
3306          * This drops the queue lock
3307          */
3308         if (q)
3309                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3310 }
3311
3312 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3313 {
3314         if (plug != current->plug)
3315                 return;
3316         blk_flush_plug_list(plug, false);
3317
3318         current->plug = NULL;
3319 }
3320 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3321
3322 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3323 {
3324         struct blk_plug *plug;
3325         long state;
3326
3327         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3328             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3329                 return false;
3330
3331         plug = current->plug;
3332         if (plug)
3333                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3334
3335         state = current->state;
3336         while (!need_resched()) {
3337                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3338                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3339                 int ret;
3340
3341                 hctx->poll_invoked++;
3342
3343                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3344                 if (ret > 0) {
3345                         hctx->poll_success++;
3346                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3347                         return true;
3348                 }
3349
3350                 if (signal_pending_state(state, current))
3351                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3352
3353                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3354                         return true;
3355                 if (ret < 0)
3356                         break;
3357                 cpu_relax();
3358         }
3359
3360         return false;
3361 }
3362
3363 #ifdef CONFIG_PM
3364 /**
3365  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3366  * @q: the queue of the device
3367  * @dev: the device the queue belongs to
3368  *
3369  * Description:
3370  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3371  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3372  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3373  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3374  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3375  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3376  *
3377  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3378  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3379  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3380  *    not need to touch other autosuspend settings.
3381  *
3382  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3383  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3384  */
3385 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3386 {
3387         q->dev = dev;
3388         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3389         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3390         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3391 }
3392 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3393
3394 /**
3395  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3396  * @q: the queue of the device
3397  *
3398  * Description:
3399  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3400  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3401  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3402  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3403  *    proceed to suspend the device.
3404  *
3405  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3406  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3407  *
3408  *    This function should be called near the start of the device's
3409  *    runtime_suspend callback.
3410  *
3411  * Return:
3412  *    0         - OK to runtime suspend the device
3413  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3414  */
3415 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3416 {
3417         int ret = 0;
3418
3419         if (!q->dev)
3420                 return ret;
3421
3422         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3423         if (q->nr_pending) {
3424                 ret = -EBUSY;
3425                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3426         } else {
3427                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3428         }
3429         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3430         return ret;
3431 }
3432 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3433
3434 /**
3435  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3436  * @q: the queue of the device
3437  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3438  *
3439  * Description:
3440  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3441  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3442  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3443  *
3444  *    This function should be called near the end of the device's
3445  *    runtime_suspend callback.
3446  */
3447 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3448 {
3449         if (!q->dev)
3450                 return;
3451
3452         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3453         if (!err) {
3454                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3455         } else {
3456                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3457                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3458         }
3459         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3460 }
3461 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3462
3463 /**
3464  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3465  * @q: the queue of the device
3466  *
3467  * Description:
3468  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3469  *    runtime resume of the device.
3470  *
3471  *    This function should be called near the start of the device's
3472  *    runtime_resume callback.
3473  */
3474 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3475 {
3476         if (!q->dev)
3477                 return;
3478
3479         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3480         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3481         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3482 }
3483 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3484
3485 /**
3486  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3487  * @q: the queue of the device
3488  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3489  *
3490  * Description:
3491  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3492  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3493  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3494  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3495  *
3496  *    This function should be called near the end of the device's
3497  *    runtime_resume callback.
3498  */
3499 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3500 {
3501         if (!q->dev)
3502                 return;
3503
3504         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3505         if (!err) {
3506                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3507                 __blk_run_queue(q);
3508                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3509                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3510         } else {
3511                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3512         }
3513         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3514 }
3515 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3516 #endif
3517
3518 int __init blk_dev_init(void)
3519 {
3520         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3521                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3522
3523         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3524         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3525                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3526         if (!kblockd_workqueue)
3527                 panic("Failed to create kblockd\n");
3528
3529         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3530                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3531
3532         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3533                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3534
3535         return 0;
3536 }