GNU Linux-libre 4.14.303-gnu1
[releases.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/highmem.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/completion.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/list_sort.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/ratelimit.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/blk-cgroup.h>
36 #include <linux/debugfs.h>
37
38 #define CREATE_TRACE_POINTS
39 #include <trace/events/block.h>
40
41 #include "blk.h"
42 #include "blk-mq.h"
43 #include "blk-mq-sched.h"
44 #include "blk-wbt.h"
45
46 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
47 struct dentry *blk_debugfs_root;
48 #endif
49
50 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
51 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
52 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
53 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
54 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
55
56 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
57
58 /*
59  * For the allocated request tables
60  */
61 struct kmem_cache *request_cachep;
62
63 /*
64  * For queue allocation
65  */
66 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
67
68 /*
69  * Controlling structure to kblockd
70  */
71 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
72
73 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
74 {
75 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
76         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
77 #else
78         /*
79          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
80          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
81          */
82         if (rl == &rl->q->root_rl)
83                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
84 #endif
85 }
86
87 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
88 {
89 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
90         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
91 #else
92         /* see blk_clear_congested() */
93         if (rl == &rl->q->root_rl)
94                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info->wb.congested, sync);
95 #endif
96 }
97
98 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
99 {
100         int nr;
101
102         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
103         if (nr > q->nr_requests)
104                 nr = q->nr_requests;
105         q->nr_congestion_on = nr;
106
107         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
108         if (nr < 1)
109                 nr = 1;
110         q->nr_congestion_off = nr;
111 }
112
113 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
114 {
115         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
116
117         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
118         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
119         rq->cpu = -1;
120         rq->q = q;
121         rq->__sector = (sector_t) -1;
122         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
123         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
124         rq->tag = -1;
125         rq->internal_tag = -1;
126         rq->start_time = jiffies;
127         set_start_time_ns(rq);
128         rq->part = NULL;
129 }
130 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
131
132 static const struct {
133         int             errno;
134         const char      *name;
135 } blk_errors[] = {
136         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
137         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
138         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
139         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
140         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
141         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
142         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
143         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
144         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
145         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
146         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
147
148         /* device mapper special case, should not leak out: */
149         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
150
151         /* everything else not covered above: */
152         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
153 };
154
155 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
156 {
157         int i;
158
159         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
160                 if (blk_errors[i].errno == errno)
161                         return (__force blk_status_t)i;
162         }
163
164         return BLK_STS_IOERR;
165 }
166 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
167
168 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
169 {
170         int idx = (__force int)status;
171
172         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
173                 return -EIO;
174         return blk_errors[idx].errno;
175 }
176 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
177
178 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status)
179 {
180         int idx = (__force int)status;
181
182         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
183                 return;
184
185         printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
186                            __func__, blk_errors[idx].name, req->rq_disk ?
187                            req->rq_disk->disk_name : "?",
188                            (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
189 }
190
191 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
192                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
193 {
194         if (error)
195                 bio->bi_status = error;
196
197         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
198                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
199
200         bio_advance(bio, nbytes);
201
202         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
203         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
204                 bio_endio(bio);
205 }
206
207 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
208 {
209         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
210                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
211                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
212
213         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
214                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
215                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
216         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
217                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
220
221 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
222 {
223         struct request_queue *q;
224
225         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
226         spin_lock_irq(q->queue_lock);
227         __blk_run_queue(q);
228         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
229 }
230
231 /**
232  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
233  * @q:          The &struct request_queue in question
234  * @msecs:      Delay in msecs
235  *
236  * Description:
237  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
238  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
239  *   restarted around the specified time.
240  */
241 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
242 {
243         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
244         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
245
246         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
247                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
248                                    msecs_to_jiffies(msecs));
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
251
252 /**
253  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
254  * @q:    The &struct request_queue in question
255  *
256  * Description:
257  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
258  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
259  *   context.
260  **/
261 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
262 {
263         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
264         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
265
266         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
267         blk_run_queue_async(q);
268 }
269 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
270
271 /**
272  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
273  * @q:    The &struct request_queue in question
274  *
275  * Description:
276  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
277  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
278  *   entered. Also see blk_stop_queue().
279  **/
280 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
281 {
282         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
283         WARN_ON(!in_interrupt() && !irqs_disabled());
284         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
285
286         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
287         __blk_run_queue(q);
288 }
289 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
290
291 /**
292  * blk_stop_queue - stop a queue
293  * @q:    The &struct request_queue in question
294  *
295  * Description:
296  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
297  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
298  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
299  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
300  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
301  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
302  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
303  *   blk_start_queue() to restart queue operations.
304  **/
305 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
306 {
307         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
308         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
309
310         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
311         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
312 }
313 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
314
315 /**
316  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
317  * @q: the queue
318  *
319  * Description:
320  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
321  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
322  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
323  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
324  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
325  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
326  *     this function.
327  *
328  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
329  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
330  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
331  *
332  */
333 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
334 {
335         del_timer_sync(&q->timeout);
336         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
337
338         if (q->mq_ops) {
339                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
340                 int i;
341
342                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
343                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
344         } else {
345                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
346         }
347 }
348 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
349
350 /**
351  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
352  * @q:  The queue to run
353  *
354  * Description:
355  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
356  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
357  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
358  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
359  *    disabled. See also @blk_run_queue.
360  */
361 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
362 {
363         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
364         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
365
366         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
367                 return;
368
369         /*
370          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
371          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
372          * running such a request function concurrently. Keep track of the
373          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
374          * can wait until all these request_fn calls have finished.
375          */
376         q->request_fn_active++;
377         q->request_fn(q);
378         q->request_fn_active--;
379 }
380 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
381
382 /**
383  * __blk_run_queue - run a single device queue
384  * @q:  The queue to run
385  *
386  * Description:
387  *    See @blk_run_queue.
388  */
389 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
390 {
391         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
392         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
393
394         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
395                 return;
396
397         __blk_run_queue_uncond(q);
398 }
399 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
400
401 /**
402  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
403  * @q:  The queue to run
404  *
405  * Description:
406  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
407  *    of us.
408  *
409  * Note:
410  *    Since it is not allowed to run q->delay_work after blk_cleanup_queue()
411  *    has canceled q->delay_work, callers must hold the queue lock to avoid
412  *    race conditions between blk_cleanup_queue() and blk_run_queue_async().
413  */
414 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
415 {
416         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
417         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
418
419         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
420                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
421 }
422 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
423
424 /**
425  * blk_run_queue - run a single device queue
426  * @q: The queue to run
427  *
428  * Description:
429  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
430  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
431  */
432 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
433 {
434         unsigned long flags;
435
436         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
437
438         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
439         __blk_run_queue(q);
440         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
441 }
442 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
443
444 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
445 {
446         kobject_put(&q->kobj);
447 }
448 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
449
450 /**
451  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
452  * @q: queue to drain
453  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
454  *
455  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
456  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
457  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
458  */
459 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
460         __releases(q->queue_lock)
461         __acquires(q->queue_lock)
462 {
463         int i;
464
465         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
466         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
467
468         while (true) {
469                 bool drain = false;
470
471                 /*
472                  * The caller might be trying to drain @q before its
473                  * elevator is initialized.
474                  */
475                 if (q->elevator)
476                         elv_drain_elevator(q);
477
478                 blkcg_drain_queue(q);
479
480                 /*
481                  * This function might be called on a queue which failed
482                  * driver init after queue creation or is not yet fully
483                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
484                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
485                  * something on it and @q has request_fn set.
486                  */
487                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
488                         __blk_run_queue(q);
489
490                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
491                 drain |= q->request_fn_active;
492
493                 /*
494                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
495                  * multiple places and there's no single counter which can
496                  * be drained.  Check all the queues and counters.
497                  */
498                 if (drain_all) {
499                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
500                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
501                         for (i = 0; i < 2; i++) {
502                                 drain |= q->nr_rqs[i];
503                                 drain |= q->in_flight[i];
504                                 if (fq)
505                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
506                         }
507                 }
508
509                 if (!drain)
510                         break;
511
512                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
513
514                 msleep(10);
515
516                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
517         }
518
519         /*
520          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
521          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
522          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
523          */
524         if (q->request_fn) {
525                 struct request_list *rl;
526
527                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
528                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
529                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
530         }
531 }
532
533 void blk_drain_queue(struct request_queue *q)
534 {
535         spin_lock_irq(q->queue_lock);
536         __blk_drain_queue(q, true);
537         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
538 }
539
540 /**
541  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
542  * @q: queue of interest
543  *
544  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
545  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
546  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
547  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
548  * inside queue or RCU read lock.
549  */
550 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
551 {
552         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
553
554         spin_lock_irq(q->queue_lock);
555         q->bypass_depth++;
556         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
557         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
558
559         /*
560          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
561          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
562          * can happen many times during boot.
563          */
564         if (blk_queue_init_done(q)) {
565                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
566                 __blk_drain_queue(q, false);
567                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
568
569                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
570                 synchronize_rcu();
571         }
572 }
573 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
574
575 /**
576  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
577  * @q: queue of interest
578  *
579  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
580  *
581  * Note: although blk_queue_bypass_start() is only called for blk-sq queues,
582  * this function is called for both blk-sq and blk-mq queues.
583  */
584 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
585 {
586         spin_lock_irq(q->queue_lock);
587         if (!--q->bypass_depth)
588                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
589         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
590         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
591 }
592 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
593
594 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
595 {
596         spin_lock_irq(q->queue_lock);
597         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
598         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
599
600         /*
601          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
602          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
603          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
604          */
605         blk_freeze_queue_start(q);
606
607         if (q->mq_ops)
608                 blk_mq_wake_waiters(q);
609         else {
610                 struct request_list *rl;
611
612                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
613                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
614                         if (rl->rq_pool) {
615                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
616                                 wake_up_all(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
617                         }
618                 }
619                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
620         }
621 }
622 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
623
624 /**
625  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
626  * @q: request queue to shutdown
627  *
628  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
629  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
630  */
631 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
632 {
633         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
634
635         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
636         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
637         blk_set_queue_dying(q);
638         spin_lock_irq(lock);
639
640         /*
641          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
642          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
643          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
644          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
645          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
646          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
647          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
648          */
649         q->bypass_depth++;
650         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
651
652         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
653         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
654         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
655         spin_unlock_irq(lock);
656         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
657
658         /*
659          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
660          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
661          */
662         blk_freeze_queue(q);
663         spin_lock_irq(lock);
664         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
665         spin_unlock_irq(lock);
666
667         /*
668          * make sure all in-progress dispatch are completed because
669          * blk_freeze_queue() can only complete all requests, and
670          * dispatch may still be in-progress since we dispatch requests
671          * from more than one contexts.
672          *
673          * We rely on driver to deal with the race in case that queue
674          * initialization isn't done.
675          */
676         if (q->mq_ops && blk_queue_init_done(q))
677                 blk_mq_quiesce_queue(q);
678
679         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
680         blk_flush_integrity();
681
682         /* @q won't process any more request, flush async actions */
683         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
684         blk_sync_queue(q);
685
686         if (q->mq_ops)
687                 blk_mq_free_queue(q);
688         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
689
690         spin_lock_irq(lock);
691         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
692                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
693         spin_unlock_irq(lock);
694
695         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
696         blk_put_queue(q);
697 }
698 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
699
700 /* Allocate memory local to the request queue */
701 static void *alloc_request_simple(gfp_t gfp_mask, void *data)
702 {
703         struct request_queue *q = data;
704
705         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, q->node);
706 }
707
708 static void free_request_simple(void *element, void *data)
709 {
710         kmem_cache_free(request_cachep, element);
711 }
712
713 static void *alloc_request_size(gfp_t gfp_mask, void *data)
714 {
715         struct request_queue *q = data;
716         struct request *rq;
717
718         rq = kmalloc_node(sizeof(struct request) + q->cmd_size, gfp_mask,
719                         q->node);
720         if (rq && q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, rq, gfp_mask) < 0) {
721                 kfree(rq);
722                 rq = NULL;
723         }
724         return rq;
725 }
726
727 static void free_request_size(void *element, void *data)
728 {
729         struct request_queue *q = data;
730
731         if (q->exit_rq_fn)
732                 q->exit_rq_fn(q, element);
733         kfree(element);
734 }
735
736 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
737                 gfp_t gfp_mask)
738 {
739         if (unlikely(rl->rq_pool))
740                 return 0;
741
742         rl->q = q;
743         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
744         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
745         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
746         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
747
748         if (q->cmd_size) {
749                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
750                                 alloc_request_size, free_request_size,
751                                 q, gfp_mask, q->node);
752         } else {
753                 rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ,
754                                 alloc_request_simple, free_request_simple,
755                                 q, gfp_mask, q->node);
756         }
757         if (!rl->rq_pool)
758                 return -ENOMEM;
759
760         if (rl != &q->root_rl)
761                 WARN_ON_ONCE(!blk_get_queue(q));
762
763         return 0;
764 }
765
766 void blk_exit_rl(struct request_queue *q, struct request_list *rl)
767 {
768         if (rl->rq_pool) {
769                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
770                 if (rl != &q->root_rl)
771                         blk_put_queue(q);
772         }
773 }
774
775 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
776 {
777         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
778 }
779 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
780
781 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
782 {
783         while (true) {
784
785                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
786                         return 0;
787
788                 if (nowait)
789                         return -EBUSY;
790
791                 /*
792                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
793                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
794                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
795                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
796                  * never return if the two reads are reordered.
797                  */
798                 smp_rmb();
799
800                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
801                            !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
802                            blk_queue_dying(q));
803                 if (blk_queue_dying(q))
804                         return -ENODEV;
805         }
806 }
807
808 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
809 {
810         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
811 }
812
813 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
814 {
815         struct request_queue *q =
816                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
817
818         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
819 }
820
821 static void blk_rq_timed_out_timer(unsigned long data)
822 {
823         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
824
825         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
826 }
827
828 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
829 {
830         struct request_queue *q;
831
832         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
833                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
834         if (!q)
835                 return NULL;
836
837         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
838         if (q->id < 0)
839                 goto fail_q;
840
841         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
842         if (!q->bio_split)
843                 goto fail_id;
844
845         q->backing_dev_info = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
846         if (!q->backing_dev_info)
847                 goto fail_split;
848
849         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
850         if (!q->stats)
851                 goto fail_stats;
852
853         q->backing_dev_info->ra_pages =
854                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
855         q->backing_dev_info->io_pages =
856                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
857         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
858         q->backing_dev_info->name = "block";
859         q->node = node_id;
860
861         setup_timer(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
862                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
863         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
864         INIT_WORK(&q->timeout_work, NULL);
865         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
866         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
867         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
868 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
869         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
870 #endif
871         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
872
873         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
874
875 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
876         mutex_init(&q->blk_trace_mutex);
877 #endif
878         mutex_init(&q->sysfs_lock);
879         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
880
881         /*
882          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
883          * override it later if need be.
884          */
885         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
886
887         /*
888          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
889          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
890          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
891          * registered by blk_register_queue().
892          */
893         q->bypass_depth = 1;
894         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
895
896         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
897
898         /*
899          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
900          * See blk_register_queue() for details.
901          */
902         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
903                                 blk_queue_usage_counter_release,
904                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
905                 goto fail_bdi;
906
907         if (blkcg_init_queue(q))
908                 goto fail_ref;
909
910         return q;
911
912 fail_ref:
913         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
914 fail_bdi:
915         blk_free_queue_stats(q->stats);
916 fail_stats:
917         bdi_put(q->backing_dev_info);
918 fail_split:
919         bioset_free(q->bio_split);
920 fail_id:
921         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
922 fail_q:
923         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
924         return NULL;
925 }
926 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
927
928 /**
929  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
930  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
931  *        placed on the queue.
932  * @lock: Request queue spin lock
933  *
934  * Description:
935  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
936  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
937  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
938  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
939  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
940  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
941  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
942  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
943  *
944  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
945  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
946  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
947  *    get dealt with eventually.
948  *
949  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
950  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
951  *    disabling is needed for it.
952  *
953  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
954  *    it didn't succeed.
955  *
956  * Note:
957  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
958  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
959  **/
960
961 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
962 {
963         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
964 }
965 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
966
967 struct request_queue *
968 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
969 {
970         struct request_queue *q;
971
972         q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
973         if (!q)
974                 return NULL;
975
976         q->request_fn = rfn;
977         if (lock)
978                 q->queue_lock = lock;
979         if (blk_init_allocated_queue(q) < 0) {
980                 blk_cleanup_queue(q);
981                 return NULL;
982         }
983
984         return q;
985 }
986 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
987
988 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
989
990
991 int blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q)
992 {
993         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
994
995         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, q->cmd_size);
996         if (!q->fq)
997                 return -ENOMEM;
998
999         if (q->init_rq_fn && q->init_rq_fn(q, q->fq->flush_rq, GFP_KERNEL))
1000                 goto out_free_flush_queue;
1001
1002         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
1003                 goto out_exit_flush_rq;
1004
1005         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
1006         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
1007
1008         /*
1009          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
1010          */
1011         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
1012
1013         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
1014
1015         /* Protect q->elevator from elevator_change */
1016         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
1017
1018         /* init elevator */
1019         if (elevator_init(q, NULL)) {
1020                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1021                 goto out_exit_flush_rq;
1022         }
1023
1024         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
1025         return 0;
1026
1027 out_exit_flush_rq:
1028         if (q->exit_rq_fn)
1029                 q->exit_rq_fn(q, q->fq->flush_rq);
1030 out_free_flush_queue:
1031         blk_free_flush_queue(q->fq);
1032         q->fq = NULL;
1033         return -ENOMEM;
1034 }
1035 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
1036
1037 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
1038 {
1039         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
1040                 __blk_get_queue(q);
1041                 return true;
1042         }
1043
1044         return false;
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
1047
1048 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
1049 {
1050         if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1051                 elv_put_request(rl->q, rq);
1052                 if (rq->elv.icq)
1053                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
1054         }
1055
1056         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
1061  * should be given priority access to a request.
1062  */
1063 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
1064 {
1065         if (!ioc)
1066                 return 0;
1067
1068         /*
1069          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
1070          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
1071          * lose wakeups.
1072          */
1073         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
1074                 (ioc->nr_batch_requests > 0
1075                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
1076 }
1077
1078 /*
1079  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
1080  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
1081  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
1082  * a nice run.
1083  */
1084 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
1085 {
1086         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
1087                 return;
1088
1089         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
1090         ioc->last_waited = jiffies;
1091 }
1092
1093 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
1094 {
1095         struct request_queue *q = rl->q;
1096
1097         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
1098                 blk_clear_congested(rl, sync);
1099
1100         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
1101                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
1102                         wake_up(&rl->wait[sync]);
1103
1104                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
1105         }
1106 }
1107
1108 /*
1109  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
1110  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
1111  */
1112 static void freed_request(struct request_list *rl, bool sync,
1113                 req_flags_t rq_flags)
1114 {
1115         struct request_queue *q = rl->q;
1116
1117         q->nr_rqs[sync]--;
1118         rl->count[sync]--;
1119         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV)
1120                 q->nr_rqs_elvpriv--;
1121
1122         __freed_request(rl, sync);
1123
1124         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
1125                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
1126 }
1127
1128 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
1129 {
1130         struct request_list *rl;
1131         int on_thresh, off_thresh;
1132
1133         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1134
1135         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1136         q->nr_requests = nr;
1137         blk_queue_congestion_threshold(q);
1138         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
1139         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
1140
1141         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
1142                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
1143                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1144                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
1145                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
1146
1147                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
1148                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1149                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
1150                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
1151
1152                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1153                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1154                 } else {
1155                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1156                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1157                 }
1158
1159                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1160                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1161                 } else {
1162                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1163                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1164                 }
1165         }
1166
1167         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1168         return 0;
1169 }
1170
1171 /**
1172  * __get_request - get a free request
1173  * @rl: request list to allocate from
1174  * @op: operation and flags
1175  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1176  * @gfp_mask: allocation mask
1177  *
1178  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1179  * pressure or if @q is dead.
1180  *
1181  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1182  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1183  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1184  */
1185 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, unsigned int op,
1186                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1187 {
1188         struct request_queue *q = rl->q;
1189         struct request *rq;
1190         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1191         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1192         struct io_cq *icq = NULL;
1193         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1194         int may_queue;
1195         req_flags_t rq_flags = RQF_ALLOCED;
1196
1197         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1198
1199         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1200                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1201
1202         may_queue = elv_may_queue(q, op);
1203         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1204                 goto rq_starved;
1205
1206         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1207                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1208                         /*
1209                          * The queue will fill after this allocation, so set
1210                          * it as full, and mark this process as "batching".
1211                          * This process will be allowed to complete a batch of
1212                          * requests, others will be blocked.
1213                          */
1214                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1215                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1216                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1217                         } else {
1218                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1219                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1220                                         /*
1221                                          * The queue is full and the allocating
1222                                          * process is not a "batcher", and not
1223                                          * exempted by the IO scheduler
1224                                          */
1225                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1226                                 }
1227                         }
1228                 }
1229                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1230         }
1231
1232         /*
1233          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1234          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1235          * allocated with any setting of ->nr_requests
1236          */
1237         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1238                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1239
1240         q->nr_rqs[is_sync]++;
1241         rl->count[is_sync]++;
1242         rl->starved[is_sync] = 0;
1243
1244         /*
1245          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1246          * so, mark @rq_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1247          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1248          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1249          * makes creating new ones safe.
1250          *
1251          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1252          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1253          *
1254          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1255          * it will be created after releasing queue_lock.
1256          */
1257         if (!op_is_flush(op) && !blk_queue_bypass(q)) {
1258                 rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
1259                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1260                 if (et->icq_cache && ioc)
1261                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1262         }
1263
1264         if (blk_queue_io_stat(q))
1265                 rq_flags |= RQF_IO_STAT;
1266         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1267
1268         /* allocate and init request */
1269         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1270         if (!rq)
1271                 goto fail_alloc;
1272
1273         blk_rq_init(q, rq);
1274         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1275         rq->cmd_flags = op;
1276         rq->rq_flags = rq_flags;
1277
1278         /* init elvpriv */
1279         if (rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
1280                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1281                         if (ioc)
1282                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1283                         if (!icq)
1284                                 goto fail_elvpriv;
1285                 }
1286
1287                 rq->elv.icq = icq;
1288                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1289                         goto fail_elvpriv;
1290
1291                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1292                 if (icq)
1293                         get_io_context(icq->ioc);
1294         }
1295 out:
1296         /*
1297          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1298          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1299          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1300          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1301          */
1302         if (ioc_batching(q, ioc))
1303                 ioc->nr_batch_requests--;
1304
1305         trace_block_getrq(q, bio, op);
1306         return rq;
1307
1308 fail_elvpriv:
1309         /*
1310          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1311          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1312          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1313          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1314          */
1315         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1316                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info->dev));
1317
1318         rq->rq_flags &= ~RQF_ELVPRIV;
1319         rq->elv.icq = NULL;
1320
1321         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1322         q->nr_rqs_elvpriv--;
1323         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1324         goto out;
1325
1326 fail_alloc:
1327         /*
1328          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1329          * might have messed up.
1330          *
1331          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1332          * queue, but this is pretty rare.
1333          */
1334         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1335         freed_request(rl, is_sync, rq_flags);
1336
1337         /*
1338          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1339          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1340          * freeing of a request in the other direction will notice
1341          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1342          * READ and WRITE
1343          */
1344 rq_starved:
1345         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1346                 rl->starved[is_sync] = 1;
1347         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1348 }
1349
1350 /**
1351  * get_request - get a free request
1352  * @q: request_queue to allocate request from
1353  * @op: operation and flags
1354  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1355  * @gfp_mask: allocation mask
1356  *
1357  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1358  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1359  *
1360  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1361  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1362  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1363  */
1364 static struct request *get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1365                 struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1366 {
1367         const bool is_sync = op_is_sync(op);
1368         DEFINE_WAIT(wait);
1369         struct request_list *rl;
1370         struct request *rq;
1371
1372         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1373         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1374
1375         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1376 retry:
1377         rq = __get_request(rl, op, bio, gfp_mask);
1378         if (!IS_ERR(rq))
1379                 return rq;
1380
1381         if (op & REQ_NOWAIT) {
1382                 blk_put_rl(rl);
1383                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
1384         }
1385
1386         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1387                 blk_put_rl(rl);
1388                 return rq;
1389         }
1390
1391         /* wait on @rl and retry */
1392         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1393                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1394
1395         trace_block_sleeprq(q, bio, op);
1396
1397         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1398         io_schedule();
1399
1400         /*
1401          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1402          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1403          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1404          */
1405         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1406
1407         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1408         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1409
1410         goto retry;
1411 }
1412
1413 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q,
1414                                            unsigned int op, gfp_t gfp_mask)
1415 {
1416         struct request *rq;
1417
1418         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1419
1420         /* create ioc upfront */
1421         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1422
1423         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1424         rq = get_request(q, op, NULL, gfp_mask);
1425         if (IS_ERR(rq)) {
1426                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1427                 return rq;
1428         }
1429
1430         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1431         rq->__data_len = 0;
1432         rq->__sector = (sector_t) -1;
1433         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1434         return rq;
1435 }
1436
1437 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
1438                                 gfp_t gfp_mask)
1439 {
1440         struct request *req;
1441
1442         if (q->mq_ops) {
1443                 req = blk_mq_alloc_request(q, op,
1444                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1445                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1446                 if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
1447                         q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
1448         } else {
1449                 req = blk_old_get_request(q, op, gfp_mask);
1450                 if (!IS_ERR(req) && q->initialize_rq_fn)
1451                         q->initialize_rq_fn(req);
1452         }
1453
1454         return req;
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1457
1458 /**
1459  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1460  * @q:          request queue where request should be inserted
1461  * @rq:         request to be inserted
1462  *
1463  * Description:
1464  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1465  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1466  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1467  */
1468 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1469 {
1470         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1471         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
1472
1473         blk_delete_timer(rq);
1474         blk_clear_rq_complete(rq);
1475         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1476         wbt_requeue(q->rq_wb, &rq->issue_stat);
1477
1478         if (rq->rq_flags & RQF_QUEUED)
1479                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1480
1481         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1482
1483         elv_requeue_request(q, rq);
1484 }
1485 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1486
1487 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1488                              int where)
1489 {
1490         blk_account_io_start(rq, true);
1491         __elv_add_request(q, rq, where);
1492 }
1493
1494 static void part_round_stats_single(struct request_queue *q, int cpu,
1495                                     struct hd_struct *part, unsigned long now,
1496                                     unsigned int inflight)
1497 {
1498         if (inflight) {
1499                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1500                                 inflight * (now - part->stamp));
1501                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1502         }
1503         part->stamp = now;
1504 }
1505
1506 /**
1507  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1508  * @q: target block queue
1509  * @cpu: cpu number for stats access
1510  * @part: target partition
1511  *
1512  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1513  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1514  * time it has been in this state for.
1515  *
1516  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1517  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1518  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1519  * function to do a round-off before returning the results when reading
1520  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1521  * the current jiffies and restarts the counters again.
1522  */
1523 void part_round_stats(struct request_queue *q, int cpu, struct hd_struct *part)
1524 {
1525         struct hd_struct *part2 = NULL;
1526         unsigned long now = jiffies;
1527         unsigned int inflight[2];
1528         int stats = 0;
1529
1530         if (part->stamp != now)
1531                 stats |= 1;
1532
1533         if (part->partno) {
1534                 part2 = &part_to_disk(part)->part0;
1535                 if (part2->stamp != now)
1536                         stats |= 2;
1537         }
1538
1539         if (!stats)
1540                 return;
1541
1542         part_in_flight(q, part, inflight);
1543
1544         if (stats & 2)
1545                 part_round_stats_single(q, cpu, part2, now, inflight[1]);
1546         if (stats & 1)
1547                 part_round_stats_single(q, cpu, part, now, inflight[0]);
1548 }
1549 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1550
1551 #ifdef CONFIG_PM
1552 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1553 {
1554         if (rq->q->dev && !(rq->rq_flags & RQF_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1555                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1556 }
1557 #else
1558 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1559 #endif
1560
1561 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1562 {
1563         req_flags_t rq_flags = req->rq_flags;
1564
1565         if (unlikely(!q))
1566                 return;
1567
1568         if (q->mq_ops) {
1569                 blk_mq_free_request(req);
1570                 return;
1571         }
1572
1573         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1574
1575         blk_pm_put_request(req);
1576
1577         elv_completed_request(q, req);
1578
1579         /* this is a bio leak */
1580         WARN_ON(req->bio != NULL);
1581
1582         wbt_done(q->rq_wb, &req->issue_stat);
1583
1584         /*
1585          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1586          * it didn't come out of our reserved rq pools
1587          */
1588         if (rq_flags & RQF_ALLOCED) {
1589                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1590                 bool sync = op_is_sync(req->cmd_flags);
1591
1592                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1593                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1594
1595                 blk_free_request(rl, req);
1596                 freed_request(rl, sync, rq_flags);
1597                 blk_put_rl(rl);
1598         }
1599 }
1600 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1601
1602 void blk_put_request(struct request *req)
1603 {
1604         struct request_queue *q = req->q;
1605
1606         if (q->mq_ops)
1607                 blk_mq_free_request(req);
1608         else {
1609                 unsigned long flags;
1610
1611                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1612                 __blk_put_request(q, req);
1613                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1614         }
1615 }
1616 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1617
1618 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1619                             struct bio *bio)
1620 {
1621         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1622
1623         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1624                 return false;
1625
1626         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1627
1628         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1629                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1630
1631         req->biotail->bi_next = bio;
1632         req->biotail = bio;
1633         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1634         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1635
1636         blk_account_io_start(req, false);
1637         return true;
1638 }
1639
1640 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1641                              struct bio *bio)
1642 {
1643         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1644
1645         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1646                 return false;
1647
1648         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1649
1650         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1651                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1652
1653         bio->bi_next = req->bio;
1654         req->bio = bio;
1655
1656         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1657         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1658         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1659
1660         blk_account_io_start(req, false);
1661         return true;
1662 }
1663
1664 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1665                 struct bio *bio)
1666 {
1667         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
1668
1669         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
1670                 goto no_merge;
1671         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
1672             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
1673                 goto no_merge;
1674
1675         req->biotail->bi_next = bio;
1676         req->biotail = bio;
1677         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1678         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1679         req->nr_phys_segments = segments + 1;
1680
1681         blk_account_io_start(req, false);
1682         return true;
1683 no_merge:
1684         req_set_nomerge(q, req);
1685         return false;
1686 }
1687
1688 /**
1689  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1690  * @q: request_queue new bio is being queued at
1691  * @bio: new bio being queued
1692  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1693  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1694  * another request associated with @q is found on the plug list
1695  * (optional, may be %NULL)
1696  *
1697  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1698  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1699  * otherwise %false.
1700  *
1701  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1702  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1703  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1704  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1705  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1706  * merging parameters without querying the elevator.
1707  *
1708  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1709  */
1710 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1711                             unsigned int *request_count,
1712                             struct request **same_queue_rq)
1713 {
1714         struct blk_plug *plug;
1715         struct request *rq;
1716         struct list_head *plug_list;
1717
1718         plug = current->plug;
1719         if (!plug)
1720                 return false;
1721         *request_count = 0;
1722
1723         if (q->mq_ops)
1724                 plug_list = &plug->mq_list;
1725         else
1726                 plug_list = &plug->list;
1727
1728         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1729                 bool merged = false;
1730
1731                 if (rq->q == q) {
1732                         (*request_count)++;
1733                         /*
1734                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1735                          * rq in the same queue, there should be only one such
1736                          * rq in a queue
1737                          **/
1738                         if (same_queue_rq)
1739                                 *same_queue_rq = rq;
1740                 }
1741
1742                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1743                         continue;
1744
1745                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
1746                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1747                         merged = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1748                         break;
1749                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1750                         merged = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1751                         break;
1752                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
1753                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
1754                         break;
1755                 default:
1756                         break;
1757                 }
1758
1759                 if (merged)
1760                         return true;
1761         }
1762
1763         return false;
1764 }
1765
1766 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1767 {
1768         struct blk_plug *plug;
1769         struct request *rq;
1770         struct list_head *plug_list;
1771         unsigned int ret = 0;
1772
1773         plug = current->plug;
1774         if (!plug)
1775                 goto out;
1776
1777         if (q->mq_ops)
1778                 plug_list = &plug->mq_list;
1779         else
1780                 plug_list = &plug->list;
1781
1782         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1783                 if (rq->q == q)
1784                         ret++;
1785         }
1786 out:
1787         return ret;
1788 }
1789
1790 void blk_init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1791 {
1792         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1793
1794         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1795                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1796
1797         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1798         if (ioprio_valid(bio_prio(bio)))
1799                 req->ioprio = bio_prio(bio);
1800         else if (ioc)
1801                 req->ioprio = ioc->ioprio;
1802         else
1803                 req->ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1804         req->write_hint = bio->bi_write_hint;
1805         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1806 }
1807 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_init_request_from_bio);
1808
1809 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1810 {
1811         struct blk_plug *plug;
1812         int where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1813         struct request *req, *free;
1814         unsigned int request_count = 0;
1815         unsigned int wb_acct;
1816
1817         /*
1818          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1819          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1820          * ISA dma in theory)
1821          */
1822         blk_queue_bounce(q, &bio);
1823
1824         blk_queue_split(q, &bio);
1825
1826         if (!bio_integrity_prep(bio))
1827                 return BLK_QC_T_NONE;
1828
1829         if (op_is_flush(bio->bi_opf)) {
1830                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1831                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1832                 goto get_rq;
1833         }
1834
1835         /*
1836          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1837          * any locks.
1838          */
1839         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1840                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1841                         return BLK_QC_T_NONE;
1842         } else
1843                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1844
1845         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1846
1847         switch (elv_merge(q, &req, bio)) {
1848         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1849                 if (!bio_attempt_back_merge(q, req, bio))
1850                         break;
1851                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1852                 free = attempt_back_merge(q, req);
1853                 if (free)
1854                         __blk_put_request(q, free);
1855                 else
1856                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_BACK_MERGE);
1857                 goto out_unlock;
1858         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1859                 if (!bio_attempt_front_merge(q, req, bio))
1860                         break;
1861                 elv_bio_merged(q, req, bio);
1862                 free = attempt_front_merge(q, req);
1863                 if (free)
1864                         __blk_put_request(q, free);
1865                 else
1866                         elv_merged_request(q, req, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
1867                 goto out_unlock;
1868         default:
1869                 break;
1870         }
1871
1872 get_rq:
1873         wb_acct = wbt_wait(q->rq_wb, bio, q->queue_lock);
1874
1875         /*
1876          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1877          * Returns with the queue unlocked.
1878          */
1879         req = get_request(q, bio->bi_opf, bio, GFP_NOIO);
1880         if (IS_ERR(req)) {
1881                 __wbt_done(q->rq_wb, wb_acct);
1882                 if (PTR_ERR(req) == -ENOMEM)
1883                         bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
1884                 else
1885                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1886                 bio_endio(bio);
1887                 goto out_unlock;
1888         }
1889
1890         wbt_track(&req->issue_stat, wb_acct);
1891
1892         /*
1893          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1894          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1895          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1896          * often, and the elevators are able to handle it.
1897          */
1898         blk_init_request_from_bio(req, bio);
1899
1900         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1901                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1902
1903         plug = current->plug;
1904         if (plug) {
1905                 /*
1906                  * If this is the first request added after a plug, fire
1907                  * of a plug trace.
1908                  *
1909                  * @request_count may become stale because of schedule
1910                  * out, so check plug list again.
1911                  */
1912                 if (!request_count || list_empty(&plug->list))
1913                         trace_block_plug(q);
1914                 else {
1915                         struct request *last = list_entry_rq(plug->list.prev);
1916                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT ||
1917                             blk_rq_bytes(last) >= BLK_PLUG_FLUSH_SIZE) {
1918                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1919                                 trace_block_plug(q);
1920                         }
1921                 }
1922                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1923                 blk_account_io_start(req, true);
1924         } else {
1925                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1926                 add_acct_request(q, req, where);
1927                 __blk_run_queue(q);
1928 out_unlock:
1929                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1930         }
1931
1932         return BLK_QC_T_NONE;
1933 }
1934
1935 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1936 {
1937         char b[BDEVNAME_SIZE];
1938
1939         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1940         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1941                         bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
1942                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1943                         (long long)get_capacity(bio->bi_disk));
1944 }
1945
1946 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1947
1948 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1949
1950 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1951 {
1952         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1953 }
1954 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1955
1956 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1957 {
1958         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1959 }
1960
1961 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1962 {
1963         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1964                                                 NULL, &fail_make_request);
1965
1966         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1967 }
1968
1969 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1970
1971 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1972
1973 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1974                                         unsigned int bytes)
1975 {
1976         return false;
1977 }
1978
1979 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1980
1981 /*
1982  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
1983  */
1984 static inline int blk_partition_remap(struct bio *bio)
1985 {
1986         struct hd_struct *p;
1987         int ret = 0;
1988
1989         /*
1990          * Zone reset does not include bi_size so bio_sectors() is always 0.
1991          * Include a test for the reset op code and perform the remap if needed.
1992          */
1993         if (!bio->bi_partno ||
1994             (!bio_sectors(bio) && bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_RESET))
1995                 return 0;
1996
1997         rcu_read_lock();
1998         p = __disk_get_part(bio->bi_disk, bio->bi_partno);
1999         if (likely(p && !should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size))) {
2000                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
2001                 bio->bi_partno = 0;
2002                 trace_block_bio_remap(bio->bi_disk->queue, bio, part_devt(p),
2003                                 bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
2004         } else {
2005                 printk("%s: fail for partition %d\n", __func__, bio->bi_partno);
2006                 ret = -EIO;
2007         }
2008         rcu_read_unlock();
2009
2010         return ret;
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
2015  */
2016 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
2017 {
2018         sector_t maxsector;
2019
2020         if (!nr_sectors)
2021                 return 0;
2022
2023         /* Test device or partition size, when known. */
2024         maxsector = get_capacity(bio->bi_disk);
2025         if (maxsector) {
2026                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
2027
2028                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
2029                         /*
2030                          * This may well happen - the kernel calls bread()
2031                          * without checking the size of the device, e.g., when
2032                          * mounting a device.
2033                          */
2034                         handle_bad_sector(bio);
2035                         return 1;
2036                 }
2037         }
2038
2039         return 0;
2040 }
2041
2042 static noinline_for_stack bool
2043 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
2044 {
2045         struct request_queue *q;
2046         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
2047         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
2048         char b[BDEVNAME_SIZE];
2049
2050         might_sleep();
2051
2052         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
2053                 goto end_io;
2054
2055         q = bio->bi_disk->queue;
2056         if (unlikely(!q)) {
2057                 printk(KERN_ERR
2058                        "generic_make_request: Trying to access "
2059                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
2060                         bio_devname(bio, b), (long long)bio->bi_iter.bi_sector);
2061                 goto end_io;
2062         }
2063
2064         /*
2065          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
2066          * if queue is not a request based queue.
2067          */
2068
2069         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_rq_based(q))
2070                 goto not_supported;
2071
2072         if (should_fail_request(&bio->bi_disk->part0, bio->bi_iter.bi_size))
2073                 goto end_io;
2074
2075         if (blk_partition_remap(bio))
2076                 goto end_io;
2077
2078         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
2079                 goto end_io;
2080
2081         /*
2082          * Filter flush bio's early so that make_request based
2083          * drivers without flush support don't have to worry
2084          * about them.
2085          */
2086         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
2087             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
2088                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
2089                 if (!nr_sectors) {
2090                         status = BLK_STS_OK;
2091                         goto end_io;
2092                 }
2093         }
2094
2095         switch (bio_op(bio)) {
2096         case REQ_OP_DISCARD:
2097                 if (!blk_queue_discard(q))
2098                         goto not_supported;
2099                 break;
2100         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
2101                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
2102                         goto not_supported;
2103                 break;
2104         case REQ_OP_WRITE_SAME:
2105                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
2106                         goto not_supported;
2107                 break;
2108         case REQ_OP_ZONE_REPORT:
2109         case REQ_OP_ZONE_RESET:
2110                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
2111                         goto not_supported;
2112                 break;
2113         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2114                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
2115                         goto not_supported;
2116                 break;
2117         default:
2118                 break;
2119         }
2120
2121         /*
2122          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
2123          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
2124          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
2125          * layer knows how to live with it.
2126          */
2127         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
2128
2129         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
2130                 return false;
2131
2132         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
2133                 trace_block_bio_queue(q, bio);
2134                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
2135                  * completion as well.
2136                  */
2137                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2138         }
2139         return true;
2140
2141 not_supported:
2142         status = BLK_STS_NOTSUPP;
2143 end_io:
2144         bio->bi_status = status;
2145         bio_endio(bio);
2146         return false;
2147 }
2148
2149 /**
2150  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2151  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2152  *
2153  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2154  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2155  * to be done.
2156  *
2157  * generic_make_request() does not return any status.  The
2158  * success/failure status of the request, along with notification of
2159  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2160  * function described (one day) else where.
2161  *
2162  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2163  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2164  * set to describe the device address, and the
2165  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2166  * completion notification should be signaled.
2167  *
2168  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2169  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2170  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2171  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2172  */
2173 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2174 {
2175         /*
2176          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
2177          * make_request_fn.
2178          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
2179          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
2180          * yet.
2181          */
2182         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
2183         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2184
2185         if (!generic_make_request_checks(bio))
2186                 goto out;
2187
2188         /*
2189          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2190          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2191          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2192          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2193          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2194          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2195          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2196          * should be added at the tail
2197          */
2198         if (current->bio_list) {
2199                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
2200                 goto out;
2201         }
2202
2203         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2204          * explanation.
2205          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2206          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2207          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2208          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2209          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2210          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2211          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2212          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2213          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2214          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2215          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2216          */
2217         BUG_ON(bio->bi_next);
2218         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2219         current->bio_list = bio_list_on_stack;
2220         do {
2221                 struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
2222
2223                 if (likely(blk_queue_enter(q, bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) == 0)) {
2224                         struct bio_list lower, same;
2225
2226                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
2227                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
2228                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
2229                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2230
2231                         blk_queue_exit(q);
2232
2233                         /* sort new bios into those for a lower level
2234                          * and those for the same level
2235                          */
2236                         bio_list_init(&lower);
2237                         bio_list_init(&same);
2238                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
2239                                 if (q == bio->bi_disk->queue)
2240                                         bio_list_add(&same, bio);
2241                                 else
2242                                         bio_list_add(&lower, bio);
2243                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
2244                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
2245                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
2246                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
2247                 } else {
2248                         if (unlikely(!blk_queue_dying(q) &&
2249                                         (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)))
2250                                 bio_wouldblock_error(bio);
2251                         else
2252                                 bio_io_error(bio);
2253                 }
2254                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
2255         } while (bio);
2256         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2257
2258 out:
2259         return ret;
2260 }
2261 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2262
2263 /**
2264  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2265  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2266  *
2267  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2268  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2269  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2270  *
2271  */
2272 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2273 {
2274         /*
2275          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2276          * go through the normal accounting stuff before submission.
2277          */
2278         if (bio_has_data(bio)) {
2279                 unsigned int count;
2280
2281                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2282                         count = queue_logical_block_size(bio->bi_disk->queue) >> 9;
2283                 else
2284                         count = bio_sectors(bio);
2285
2286                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2287                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2288                 } else {
2289                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2290                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2291                 }
2292
2293                 if (unlikely(block_dump)) {
2294                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2295                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2296                         current->comm, task_pid_nr(current),
2297                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2298                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2299                                 bio_devname(bio, b), count);
2300                 }
2301         }
2302
2303         return generic_make_request(bio);
2304 }
2305 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2306
2307 /**
2308  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2309  *                              for new the queue limits
2310  * @q:  the queue
2311  * @rq: the request being checked
2312  *
2313  * Description:
2314  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2315  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2316  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2317  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2318  *    the insertion using this generic function.
2319  *
2320  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2321  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2322  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2323  */
2324 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2325                                       struct request *rq)
2326 {
2327         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2328                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2329                 return -EIO;
2330         }
2331
2332         /*
2333          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2334          * may differ from that of other stacking queues.
2335          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2336          * limitation.
2337          */
2338         blk_recalc_rq_segments(rq);
2339         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2340                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2341                 return -EIO;
2342         }
2343
2344         return 0;
2345 }
2346
2347 /**
2348  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2349  * @q:  the queue to submit the request
2350  * @rq: the request being queued
2351  */
2352 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2353 {
2354         unsigned long flags;
2355         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2356
2357         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2358                 return BLK_STS_IOERR;
2359
2360         if (rq->rq_disk &&
2361             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2362                 return BLK_STS_IOERR;
2363
2364         if (q->mq_ops) {
2365                 if (blk_queue_io_stat(q))
2366                         blk_account_io_start(rq, true);
2367                 /*
2368                  * Since we have a scheduler attached on the top device,
2369                  * bypass a potential scheduler on the bottom device for
2370                  * insert.
2371                  */
2372                 blk_mq_request_bypass_insert(rq);
2373                 return BLK_STS_OK;
2374         }
2375
2376         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2377         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2378                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2379                 return BLK_STS_IOERR;
2380         }
2381
2382         /*
2383          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2384          * because it will be linked to another request_queue
2385          */
2386         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2387
2388         if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
2389                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2390
2391         add_acct_request(q, rq, where);
2392         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2393                 __blk_run_queue(q);
2394         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2395
2396         return BLK_STS_OK;
2397 }
2398 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2399
2400 /**
2401  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2402  * @rq: request to examine
2403  *
2404  * Description:
2405  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2406  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2407  *     can be failed from the beginning of the request without
2408  *     crossing into area which need to be retried further.
2409  *
2410  * Return:
2411  *     The number of bytes to fail.
2412  */
2413 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2414 {
2415         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2416         unsigned int bytes = 0;
2417         struct bio *bio;
2418
2419         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
2420                 return blk_rq_bytes(rq);
2421
2422         /*
2423          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2424          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2425          * which have all the failfast bits that the first one has -
2426          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2427          * one.
2428          */
2429         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2430                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2431                         break;
2432                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2433         }
2434
2435         /* this could lead to infinite loop */
2436         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2437         return bytes;
2438 }
2439 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2440
2441 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2442 {
2443         if (blk_do_io_stat(req)) {
2444                 const int rw = rq_data_dir(req);
2445                 struct hd_struct *part;
2446                 int cpu;
2447
2448                 cpu = part_stat_lock();
2449                 part = req->part;
2450                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2451                 part_stat_unlock();
2452         }
2453 }
2454
2455 void blk_account_io_done(struct request *req)
2456 {
2457         /*
2458          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2459          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2460          * containing request is enough.
2461          */
2462         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
2463                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2464                 const int rw = rq_data_dir(req);
2465                 struct hd_struct *part;
2466                 int cpu;
2467
2468                 cpu = part_stat_lock();
2469                 part = req->part;
2470
2471                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2472                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2473                 part_round_stats(req->q, cpu, part);
2474                 part_dec_in_flight(req->q, part, rw);
2475
2476                 hd_struct_put(part);
2477                 part_stat_unlock();
2478         }
2479 }
2480
2481 #ifdef CONFIG_PM
2482 /*
2483  * Don't process normal requests when queue is suspended
2484  * or in the process of suspending/resuming
2485  */
2486 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2487                                            struct request *rq)
2488 {
2489         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2490             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->rq_flags & RQF_PM))))
2491                 return NULL;
2492         else
2493                 return rq;
2494 }
2495 #else
2496 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2497                                                   struct request *rq)
2498 {
2499         return rq;
2500 }
2501 #endif
2502
2503 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2504 {
2505         struct hd_struct *part;
2506         int rw = rq_data_dir(rq);
2507         int cpu;
2508
2509         if (!blk_do_io_stat(rq))
2510                 return;
2511
2512         cpu = part_stat_lock();
2513
2514         if (!new_io) {
2515                 part = rq->part;
2516                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2517         } else {
2518                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2519                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2520                         /*
2521                          * The partition is already being removed,
2522                          * the request will be accounted on the disk only
2523                          *
2524                          * We take a reference on disk->part0 although that
2525                          * partition will never be deleted, so we can treat
2526                          * it as any other partition.
2527                          */
2528                         part = &rq->rq_disk->part0;
2529                         hd_struct_get(part);
2530                 }
2531                 part_round_stats(rq->q, cpu, part);
2532                 part_inc_in_flight(rq->q, part, rw);
2533                 rq->part = part;
2534         }
2535
2536         part_stat_unlock();
2537 }
2538
2539 /**
2540  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2541  * @q: request queue to peek at
2542  *
2543  * Description:
2544  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2545  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2546  *     processing it.
2547  *
2548  * Return:
2549  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2550  *     otherwise.
2551  */
2552 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2553 {
2554         struct request *rq;
2555         int ret;
2556
2557         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
2558         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2559
2560         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2561
2562                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2563                 if (!rq)
2564                         break;
2565
2566                 if (!(rq->rq_flags & RQF_STARTED)) {
2567                         /*
2568                          * This is the first time the device driver
2569                          * sees this request (possibly after
2570                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2571                          */
2572                         if (rq->rq_flags & RQF_SORTED)
2573                                 elv_activate_rq(q, rq);
2574
2575                         /*
2576                          * just mark as started even if we don't start
2577                          * it, a request that has been delayed should
2578                          * not be passed by new incoming requests
2579                          */
2580                         rq->rq_flags |= RQF_STARTED;
2581                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2582                 }
2583
2584                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2585                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2586                         q->boundary_rq = NULL;
2587                 }
2588
2589                 if (rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2590                         break;
2591
2592                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2593                         /*
2594                          * make sure space for the drain appears we
2595                          * know we can do this because max_hw_segments
2596                          * has been adjusted to be one fewer than the
2597                          * device can handle
2598                          */
2599                         rq->nr_phys_segments++;
2600                 }
2601
2602                 if (!q->prep_rq_fn)
2603                         break;
2604
2605                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2606                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2607                         break;
2608                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2609                         /*
2610                          * the request may have been (partially) prepped.
2611                          * we need to keep this request in the front to
2612                          * avoid resource deadlock.  RQF_STARTED will
2613                          * prevent other fs requests from passing this one.
2614                          */
2615                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2616                             !(rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)) {
2617                                 /*
2618                                  * remove the space for the drain we added
2619                                  * so that we don't add it again
2620                                  */
2621                                 --rq->nr_phys_segments;
2622                         }
2623
2624                         rq = NULL;
2625                         break;
2626                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2627                         rq->rq_flags |= RQF_QUIET;
2628                         /*
2629                          * Mark this request as started so we don't trigger
2630                          * any debug logic in the end I/O path.
2631                          */
2632                         blk_start_request(rq);
2633                         __blk_end_request_all(rq, ret == BLKPREP_INVALID ?
2634                                         BLK_STS_TARGET : BLK_STS_IOERR);
2635                 } else {
2636                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2637                         break;
2638                 }
2639         }
2640
2641         return rq;
2642 }
2643 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2644
2645 static void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2646 {
2647         struct request_queue *q = rq->q;
2648
2649         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2650         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2651
2652         list_del_init(&rq->queuelist);
2653
2654         /*
2655          * the time frame between a request being removed from the lists
2656          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2657          * the driver side.
2658          */
2659         if (blk_account_rq(rq)) {
2660                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2661                 set_io_start_time_ns(rq);
2662         }
2663 }
2664
2665 /**
2666  * blk_start_request - start request processing on the driver
2667  * @req: request to dequeue
2668  *
2669  * Description:
2670  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2671  *     request to the driver.
2672  */
2673 void blk_start_request(struct request *req)
2674 {
2675         lockdep_assert_held(req->q->queue_lock);
2676         WARN_ON_ONCE(req->q->mq_ops);
2677
2678         blk_dequeue_request(req);
2679
2680         if (test_bit(QUEUE_FLAG_STATS, &req->q->queue_flags)) {
2681                 blk_stat_set_issue(&req->issue_stat, blk_rq_sectors(req));
2682                 req->rq_flags |= RQF_STATS;
2683                 wbt_issue(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2684         }
2685
2686         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2687         blk_add_timer(req);
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2690
2691 /**
2692  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2693  * @q: request queue to fetch a request from
2694  *
2695  * Description:
2696  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2697  *     return and LLD can start processing it immediately.
2698  *
2699  * Return:
2700  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2701  *     otherwise.
2702  */
2703 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2704 {
2705         struct request *rq;
2706
2707         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
2708         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2709
2710         rq = blk_peek_request(q);
2711         if (rq)
2712                 blk_start_request(rq);
2713         return rq;
2714 }
2715 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2716
2717 /**
2718  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2719  * @req:      the request being processed
2720  * @error:    block status code
2721  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2722  *
2723  * Description:
2724  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2725  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2726  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2727  *
2728  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2729  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2730  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2731  *
2732  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2733  *     %false return from this function.
2734  *
2735  * Return:
2736  *     %false - this request doesn't have any more data
2737  *     %true  - this request has more data
2738  **/
2739 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
2740                 unsigned int nr_bytes)
2741 {
2742         int total_bytes;
2743
2744         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
2745
2746         if (!req->bio)
2747                 return false;
2748
2749         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
2750                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
2751                 print_req_error(req, error);
2752
2753         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2754
2755         total_bytes = 0;
2756         while (req->bio) {
2757                 struct bio *bio = req->bio;
2758                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2759
2760                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2761                         req->bio = bio->bi_next;
2762
2763                 /* Completion has already been traced */
2764                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
2765                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2766
2767                 total_bytes += bio_bytes;
2768                 nr_bytes -= bio_bytes;
2769
2770                 if (!nr_bytes)
2771                         break;
2772         }
2773
2774         /*
2775          * completely done
2776          */
2777         if (!req->bio) {
2778                 /*
2779                  * Reset counters so that the request stacking driver
2780                  * can find how many bytes remain in the request
2781                  * later.
2782                  */
2783                 req->__data_len = 0;
2784                 return false;
2785         }
2786
2787         req->__data_len -= total_bytes;
2788
2789         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2790         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
2791                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2792
2793         /* mixed attributes always follow the first bio */
2794         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
2795                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2796                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2797         }
2798
2799         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
2800                 /*
2801                  * If total number of sectors is less than the first segment
2802                  * size, something has gone terribly wrong.
2803                  */
2804                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2805                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2806                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2807                 }
2808
2809                 /* recalculate the number of segments */
2810                 blk_recalc_rq_segments(req);
2811         }
2812
2813         return true;
2814 }
2815 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2816
2817 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2818                                     unsigned int nr_bytes,
2819                                     unsigned int bidi_bytes)
2820 {
2821         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2822                 return true;
2823
2824         /* Bidi request must be completed as a whole */
2825         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2826             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2827                 return true;
2828
2829         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2830                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2831
2832         return false;
2833 }
2834
2835 /**
2836  * blk_unprep_request - unprepare a request
2837  * @req:        the request
2838  *
2839  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2840  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2841  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2842  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2843  * lock is held when calling this.
2844  */
2845 void blk_unprep_request(struct request *req)
2846 {
2847         struct request_queue *q = req->q;
2848
2849         req->rq_flags &= ~RQF_DONTPREP;
2850         if (q->unprep_rq_fn)
2851                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2852 }
2853 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2854
2855 void blk_finish_request(struct request *req, blk_status_t error)
2856 {
2857         struct request_queue *q = req->q;
2858
2859         lockdep_assert_held(req->q->queue_lock);
2860         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2861
2862         if (req->rq_flags & RQF_STATS)
2863                 blk_stat_add(req);
2864
2865         if (req->rq_flags & RQF_QUEUED)
2866                 blk_queue_end_tag(q, req);
2867
2868         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2869
2870         if (unlikely(laptop_mode) && !blk_rq_is_passthrough(req))
2871                 laptop_io_completion(req->q->backing_dev_info);
2872
2873         blk_delete_timer(req);
2874
2875         if (req->rq_flags & RQF_DONTPREP)
2876                 blk_unprep_request(req);
2877
2878         blk_account_io_done(req);
2879
2880         if (req->end_io) {
2881                 wbt_done(req->q->rq_wb, &req->issue_stat);
2882                 req->end_io(req, error);
2883         } else {
2884                 if (blk_bidi_rq(req))
2885                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2886
2887                 __blk_put_request(q, req);
2888         }
2889 }
2890 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2891
2892 /**
2893  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2894  * @rq:         the request to complete
2895  * @error:      block status code
2896  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2897  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2898  *
2899  * Description:
2900  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2901  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2902  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2903  *     just ignored.
2904  *
2905  * Return:
2906  *     %false - we are done with this request
2907  *     %true  - still buffers pending for this request
2908  **/
2909 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2910                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2911 {
2912         struct request_queue *q = rq->q;
2913         unsigned long flags;
2914
2915         WARN_ON_ONCE(q->mq_ops);
2916
2917         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2918                 return true;
2919
2920         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2921         blk_finish_request(rq, error);
2922         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2923
2924         return false;
2925 }
2926
2927 /**
2928  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2929  * @rq:         the request to complete
2930  * @error:      block status code
2931  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2932  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2933  *
2934  * Description:
2935  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2936  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2937  *
2938  * Return:
2939  *     %false - we are done with this request
2940  *     %true  - still buffers pending for this request
2941  **/
2942 static bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2943                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2944 {
2945         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
2946         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2947
2948         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2949                 return true;
2950
2951         blk_finish_request(rq, error);
2952
2953         return false;
2954 }
2955
2956 /**
2957  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2958  * @rq:       the request being processed
2959  * @error:    block status code
2960  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2961  *
2962  * Description:
2963  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2964  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2965  *
2966  * Return:
2967  *     %false - we are done with this request
2968  *     %true  - still buffers pending for this request
2969  **/
2970 bool blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
2971                 unsigned int nr_bytes)
2972 {
2973         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
2974         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2975 }
2976 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2977
2978 /**
2979  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2980  * @rq: the request to finish
2981  * @error: block status code
2982  *
2983  * Description:
2984  *     Completely finish @rq.
2985  */
2986 void blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
2987 {
2988         bool pending;
2989         unsigned int bidi_bytes = 0;
2990
2991         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2992                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2993
2994         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2995         BUG_ON(pending);
2996 }
2997 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2998
2999 /**
3000  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
3001  * @rq:       the request being processed
3002  * @error:    block status code
3003  * @nr_bytes: number of bytes to complete
3004  *
3005  * Description:
3006  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
3007  *
3008  * Return:
3009  *     %false - we are done with this request
3010  *     %true  - still buffers pending for this request
3011  **/
3012 bool __blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
3013                 unsigned int nr_bytes)
3014 {
3015         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
3016         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
3017
3018         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
3019 }
3020 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
3021
3022 /**
3023  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
3024  * @rq: the request to finish
3025  * @error:    block status code
3026  *
3027  * Description:
3028  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
3029  */
3030 void __blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error)
3031 {
3032         bool pending;
3033         unsigned int bidi_bytes = 0;
3034
3035         lockdep_assert_held(rq->q->queue_lock);
3036         WARN_ON_ONCE(rq->q->mq_ops);
3037
3038         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
3039                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
3040
3041         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
3042         BUG_ON(pending);
3043 }
3044 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
3045
3046 /**
3047  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
3048  * @rq: the request to finish the current chunk for
3049  * @error:    block status code
3050  *
3051  * Description:
3052  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
3053  *     be called with queue lock held.
3054  *
3055  * Return:
3056  *     %false - we are done with this request
3057  *     %true  - still buffers pending for this request
3058  */
3059 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, blk_status_t error)
3060 {
3061         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
3062 }
3063 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
3064
3065 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
3066                      struct bio *bio)
3067 {
3068         if (bio_has_data(bio))
3069                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
3070         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
3071                 rq->nr_phys_segments = 1;
3072
3073         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
3074         rq->bio = rq->biotail = bio;
3075
3076         if (bio->bi_disk)
3077                 rq->rq_disk = bio->bi_disk;
3078 }
3079
3080 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
3081 /**
3082  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
3083  * @rq: the request to be flushed
3084  *
3085  * Description:
3086  *     Flush all pages in @rq.
3087  */
3088 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
3089 {
3090         struct req_iterator iter;
3091         struct bio_vec bvec;
3092
3093         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
3094                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3095 }
3096 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3097 #endif
3098
3099 /**
3100  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3101  * @q : the queue of the device being checked
3102  *
3103  * Description:
3104  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3105  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3106  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3107  *
3108  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3109  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3110  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3111  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3112  *    on burst I/O load.
3113  *
3114  * Return:
3115  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3116  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3117  */
3118 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3119 {
3120         if (q->lld_busy_fn)
3121                 return q->lld_busy_fn(q);
3122
3123         return 0;
3124 }
3125 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3126
3127 /**
3128  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3129  * @rq: the clone request to be cleaned up
3130  *
3131  * Description:
3132  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3133  */
3134 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3135 {
3136         struct bio *bio;
3137
3138         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3139                 rq->bio = bio->bi_next;
3140
3141                 bio_put(bio);
3142         }
3143 }
3144 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3145
3146 /*
3147  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3148  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3149  */
3150 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3151 {
3152         dst->cpu = src->cpu;
3153         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3154         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3155         if (src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
3156                 dst->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
3157                 dst->special_vec = src->special_vec;
3158         }
3159         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3160         dst->ioprio = src->ioprio;
3161         dst->extra_len = src->extra_len;
3162 }
3163
3164 /**
3165  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3166  * @rq: the request to be setup
3167  * @rq_src: original request to be cloned
3168  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3169  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3170  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3171  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3172  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3173  *
3174  * Description:
3175  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3176  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3177  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3178  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3179  *     and the cloned bios just point same pages.
3180  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3181  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3182  */
3183 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3184                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3185                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3186                       void *data)
3187 {
3188         struct bio *bio, *bio_src;
3189
3190         if (!bs)
3191                 bs = fs_bio_set;
3192
3193         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3194                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3195                 if (!bio)
3196                         goto free_and_out;
3197
3198                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3199                         goto free_and_out;
3200
3201                 if (rq->bio) {
3202                         rq->biotail->bi_next = bio;
3203                         rq->biotail = bio;
3204                 } else
3205                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3206         }
3207
3208         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3209
3210         return 0;
3211
3212 free_and_out:
3213         if (bio)
3214                 bio_put(bio);
3215         blk_rq_unprep_clone(rq);
3216
3217         return -ENOMEM;
3218 }
3219 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3220
3221 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3222 {
3223         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3224 }
3225 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3226
3227 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
3228 {
3229         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
3230 }
3231 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
3232
3233 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3234                                 unsigned long delay)
3235 {
3236         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3237 }
3238 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
3239
3240 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3241                                   unsigned long delay)
3242 {
3243         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3244 }
3245 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3246
3247 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3248                                      unsigned long delay)
3249 {
3250         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3251 }
3252 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3253
3254 /**
3255  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3256  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3257  *
3258  * Description:
3259  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3260  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3261  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3262  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3263  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3264  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3265  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3266  *   this kind of deadlock.
3267  */
3268 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3269 {
3270         struct task_struct *tsk = current;
3271
3272         /*
3273          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3274          */
3275         if (tsk->plug)
3276                 return;
3277
3278         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3279         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3280         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3281         /*
3282          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3283          * preempt will imply a full memory barrier
3284          */
3285         tsk->plug = plug;
3286 }
3287 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3288
3289 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3290 {
3291         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3292         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3293
3294         return !(rqa->q < rqb->q ||
3295                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3296 }
3297
3298 /*
3299  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3300  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3301  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3302  * plugger did not intend it.
3303  */
3304 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3305                             bool from_schedule)
3306         __releases(q->queue_lock)
3307 {
3308         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
3309
3310         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3311
3312         if (from_schedule)
3313                 blk_run_queue_async(q);
3314         else
3315                 __blk_run_queue(q);
3316         spin_unlock(q->queue_lock);
3317 }
3318
3319 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3320 {
3321         LIST_HEAD(callbacks);
3322
3323         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3324                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3325
3326                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3327                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3328                                                           struct blk_plug_cb,
3329                                                           list);
3330                         list_del(&cb->list);
3331                         cb->callback(cb, from_schedule);
3332                 }
3333         }
3334 }
3335
3336 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3337                                       int size)
3338 {
3339         struct blk_plug *plug = current->plug;
3340         struct blk_plug_cb *cb;
3341
3342         if (!plug)
3343                 return NULL;
3344
3345         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3346                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3347                         return cb;
3348
3349         /* Not currently on the callback list */
3350         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3351         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3352         if (cb) {
3353                 cb->data = data;
3354                 cb->callback = unplug;
3355                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3356         }
3357         return cb;
3358 }
3359 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3360
3361 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3362 {
3363         struct request_queue *q;
3364         unsigned long flags;
3365         struct request *rq;
3366         LIST_HEAD(list);
3367         unsigned int depth;
3368
3369         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3370
3371         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3372                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3373
3374         if (list_empty(&plug->list))
3375                 return;
3376
3377         list_splice_init(&plug->list, &list);
3378
3379         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3380
3381         q = NULL;
3382         depth = 0;
3383
3384         /*
3385          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3386          * queue lock we have to take.
3387          */
3388         local_irq_save(flags);
3389         while (!list_empty(&list)) {
3390                 rq = list_entry_rq(list.next);
3391                 list_del_init(&rq->queuelist);
3392                 BUG_ON(!rq->q);
3393                 if (rq->q != q) {
3394                         /*
3395                          * This drops the queue lock
3396                          */
3397                         if (q)
3398                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3399                         q = rq->q;
3400                         depth = 0;
3401                         spin_lock(q->queue_lock);
3402                 }
3403
3404                 /*
3405                  * Short-circuit if @q is dead
3406                  */
3407                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3408                         __blk_end_request_all(rq, BLK_STS_IOERR);
3409                         continue;
3410                 }
3411
3412                 /*
3413                  * rq is already accounted, so use raw insert
3414                  */
3415                 if (op_is_flush(rq->cmd_flags))
3416                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3417                 else
3418                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3419
3420                 depth++;
3421         }
3422
3423         /*
3424          * This drops the queue lock
3425          */
3426         if (q)
3427                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3428
3429         local_irq_restore(flags);
3430 }
3431
3432 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3433 {
3434         if (plug != current->plug)
3435                 return;
3436         blk_flush_plug_list(plug, false);
3437
3438         current->plug = NULL;
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3441
3442 #ifdef CONFIG_PM
3443 /**
3444  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3445  * @q: the queue of the device
3446  * @dev: the device the queue belongs to
3447  *
3448  * Description:
3449  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3450  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3451  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3452  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3453  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3454  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3455  *
3456  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3457  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3458  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3459  *    not need to touch other autosuspend settings.
3460  *
3461  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3462  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3463  */
3464 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3465 {
3466         /* Don't enable runtime PM for blk-mq until it is ready */
3467         if (q->mq_ops) {
3468                 pm_runtime_disable(dev);
3469                 return;
3470         }
3471
3472         q->dev = dev;
3473         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3474         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3475         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3476 }
3477 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3478
3479 /**
3480  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3481  * @q: the queue of the device
3482  *
3483  * Description:
3484  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3485  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3486  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3487  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3488  *    proceed to suspend the device.
3489  *
3490  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3491  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3492  *
3493  *    This function should be called near the start of the device's
3494  *    runtime_suspend callback.
3495  *
3496  * Return:
3497  *    0         - OK to runtime suspend the device
3498  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3499  */
3500 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3501 {
3502         int ret = 0;
3503
3504         if (!q->dev)
3505                 return ret;
3506
3507         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3508         if (q->nr_pending) {
3509                 ret = -EBUSY;
3510                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3511         } else {
3512                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3513         }
3514         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3515         return ret;
3516 }
3517 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3518
3519 /**
3520  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3521  * @q: the queue of the device
3522  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3523  *
3524  * Description:
3525  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3526  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3527  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3528  *
3529  *    This function should be called near the end of the device's
3530  *    runtime_suspend callback.
3531  */
3532 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3533 {
3534         if (!q->dev)
3535                 return;
3536
3537         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3538         if (!err) {
3539                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3540         } else {
3541                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3542                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3543         }
3544         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3545 }
3546 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3547
3548 /**
3549  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3550  * @q: the queue of the device
3551  *
3552  * Description:
3553  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3554  *    runtime resume of the device.
3555  *
3556  *    This function should be called near the start of the device's
3557  *    runtime_resume callback.
3558  */
3559 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3560 {
3561         if (!q->dev)
3562                 return;
3563
3564         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3565         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3566         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3567 }
3568 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3569
3570 /**
3571  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3572  * @q: the queue of the device
3573  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3574  *
3575  * Description:
3576  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3577  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3578  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3579  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3580  *
3581  *    This function should be called near the end of the device's
3582  *    runtime_resume callback.
3583  */
3584 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3585 {
3586         if (!q->dev)
3587                 return;
3588
3589         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3590         if (!err) {
3591                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3592                 __blk_run_queue(q);
3593                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3594                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3595         } else {
3596                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3597         }
3598         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3599 }
3600 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3601
3602 /**
3603  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3604  * @q: the queue of the device
3605  *
3606  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3607  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3608  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3609  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3610  * queue.
3611  *
3612  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3613  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3614  * should be called before first request is added to the queue.
3615  */
3616 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3617 {
3618         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3619         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3620         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3621         pm_request_autosuspend(q->dev);
3622         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3623 }
3624 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3625 #endif
3626
3627 int __init blk_dev_init(void)
3628 {
3629         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
3630         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3631                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3632         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
3633                         FIELD_SIZEOF(struct bio, bi_opf));
3634
3635         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3636         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3637                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3638         if (!kblockd_workqueue)
3639                 panic("Failed to create kblockd\n");
3640
3641         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3642                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3643
3644         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3645                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3646
3647 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
3648         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
3649 #endif
3650
3651         return 0;
3652 }