35607dd0223baa6884c404abea30e33c9affb6b3
[linux-2.6-block.git] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/highmem.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/completion.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
30 #include <linux/fault-inject.h>
31 #include <linux/list_sort.h>
32 #include <linux/delay.h>
33 #include <linux/ratelimit.h>
34 #include <linux/pm_runtime.h>
35 #include <linux/blk-cgroup.h>
36
37 #define CREATE_TRACE_POINTS
38 #include <trace/events/block.h>
39
40 #include "blk.h"
41 #include "blk-mq.h"
42
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
44 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
45 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
46 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
47 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
48
49 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
50
51 /*
52  * For the allocated request tables
53  */
54 struct kmem_cache *request_cachep;
55
56 /*
57  * For queue allocation
58  */
59 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
60
61 /*
62  * Controlling structure to kblockd
63  */
64 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
65
66 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
67 {
68 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
69         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
70 #else
71         /*
72          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
73          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
74          */
75         if (rl == &rl->q->root_rl)
76                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
77 #endif
78 }
79
80 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
81 {
82 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
83         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
84 #else
85         /* see blk_clear_congested() */
86         if (rl == &rl->q->root_rl)
87                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
88 #endif
89 }
90
91 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
92 {
93         int nr;
94
95         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
96         if (nr > q->nr_requests)
97                 nr = q->nr_requests;
98         q->nr_congestion_on = nr;
99
100         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
101         if (nr < 1)
102                 nr = 1;
103         q->nr_congestion_off = nr;
104 }
105
106 /**
107  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
108  * @bdev:       device
109  *
110  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
111  * backing_dev_info.  This function can only be called if @bdev is opened
112  * and the return value is never NULL.
113  */
114 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
115 {
116         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
117
118         return &q->backing_dev_info;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
121
122 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
123 {
124         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
125
126         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
127         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
128         rq->cpu = -1;
129         rq->q = q;
130         rq->__sector = (sector_t) -1;
131         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
132         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
133         rq->cmd = rq->__cmd;
134         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
135         rq->tag = -1;
136         rq->start_time = jiffies;
137         set_start_time_ns(rq);
138         rq->part = NULL;
139 }
140 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
141
142 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
143                           unsigned int nbytes, int error)
144 {
145         if (error)
146                 bio->bi_error = error;
147
148         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
149                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
150
151         bio_advance(bio, nbytes);
152
153         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
154         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
155                 bio_endio(bio);
156 }
157
158 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
159 {
160         int bit;
161
162         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
163                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
164                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
165
166         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
167                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
168                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
169         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
170                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
171
172         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
173                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
174                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
175                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
176                 printk("\n");
177         }
178 }
179 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
180
181 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
182 {
183         struct request_queue *q;
184
185         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
186         spin_lock_irq(q->queue_lock);
187         __blk_run_queue(q);
188         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
189 }
190
191 /**
192  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
193  * @q:          The &struct request_queue in question
194  * @msecs:      Delay in msecs
195  *
196  * Description:
197  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
198  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
199  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
200  */
201 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
202 {
203         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
204                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
205                                    msecs_to_jiffies(msecs));
206 }
207 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
208
209 /**
210  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
211  * @q:    The &struct request_queue in question
212  *
213  * Description:
214  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
215  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
216  *   context.
217  **/
218 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
219 {
220         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
221         blk_run_queue_async(q);
222 }
223 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
224
225 /**
226  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
227  * @q:    The &struct request_queue in question
228  *
229  * Description:
230  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
231  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
232  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
233  **/
234 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
235 {
236         WARN_ON(!irqs_disabled());
237
238         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
239         __blk_run_queue(q);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
242
243 /**
244  * blk_stop_queue - stop a queue
245  * @q:    The &struct request_queue in question
246  *
247  * Description:
248  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
249  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
250  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
251  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
252  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
253  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
254  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
255  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
256  **/
257 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
258 {
259         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
260         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
263
264 /**
265  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
266  * @q: the queue
267  *
268  * Description:
269  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
270  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
271  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
272  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
273  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
274  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
275  *     this function.
276  *
277  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
278  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
279  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
280  *
281  */
282 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
283 {
284         del_timer_sync(&q->timeout);
285
286         if (q->mq_ops) {
287                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
288                 int i;
289
290                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
291                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
292                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
293                 }
294         } else {
295                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
296         }
297 }
298 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
299
300 /**
301  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
302  * @q:  The queue to run
303  *
304  * Description:
305  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
306  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
307  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
308  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
309  *    disabled. See also @blk_run_queue.
310  */
311 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
312 {
313         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
314                 return;
315
316         /*
317          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
318          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
319          * running such a request function concurrently. Keep track of the
320          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
321          * can wait until all these request_fn calls have finished.
322          */
323         q->request_fn_active++;
324         q->request_fn(q);
325         q->request_fn_active--;
326 }
327 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
328
329 /**
330  * __blk_run_queue - run a single device queue
331  * @q:  The queue to run
332  *
333  * Description:
334  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
335  *    held and interrupts disabled.
336  */
337 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
338 {
339         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
340                 return;
341
342         __blk_run_queue_uncond(q);
343 }
344 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
345
346 /**
347  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
348  * @q:  The queue to run
349  *
350  * Description:
351  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
352  *    of us. The caller must hold the queue lock.
353  */
354 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
355 {
356         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
357                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
358 }
359 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
360
361 /**
362  * blk_run_queue - run a single device queue
363  * @q: The queue to run
364  *
365  * Description:
366  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
367  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
368  */
369 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
370 {
371         unsigned long flags;
372
373         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
374         __blk_run_queue(q);
375         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
376 }
377 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
378
379 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
380 {
381         kobject_put(&q->kobj);
382 }
383 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
384
385 /**
386  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
387  * @q: queue to drain
388  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
389  *
390  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
391  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
392  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
393  */
394 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
395         __releases(q->queue_lock)
396         __acquires(q->queue_lock)
397 {
398         int i;
399
400         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
401
402         while (true) {
403                 bool drain = false;
404
405                 /*
406                  * The caller might be trying to drain @q before its
407                  * elevator is initialized.
408                  */
409                 if (q->elevator)
410                         elv_drain_elevator(q);
411
412                 blkcg_drain_queue(q);
413
414                 /*
415                  * This function might be called on a queue which failed
416                  * driver init after queue creation or is not yet fully
417                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
418                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
419                  * something on it and @q has request_fn set.
420                  */
421                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
422                         __blk_run_queue(q);
423
424                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
425                 drain |= q->request_fn_active;
426
427                 /*
428                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
429                  * multiple places and there's no single counter which can
430                  * be drained.  Check all the queues and counters.
431                  */
432                 if (drain_all) {
433                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
434                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
435                         for (i = 0; i < 2; i++) {
436                                 drain |= q->nr_rqs[i];
437                                 drain |= q->in_flight[i];
438                                 if (fq)
439                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
440                         }
441                 }
442
443                 if (!drain)
444                         break;
445
446                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
447
448                 msleep(10);
449
450                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
451         }
452
453         /*
454          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
455          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
456          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
457          */
458         if (q->request_fn) {
459                 struct request_list *rl;
460
461                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
462                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
463                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
464         }
465 }
466
467 /**
468  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
469  * @q: queue of interest
470  *
471  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
472  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
473  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
474  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
475  * inside queue or RCU read lock.
476  */
477 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
478 {
479         spin_lock_irq(q->queue_lock);
480         q->bypass_depth++;
481         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
482         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
483
484         /*
485          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
486          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
487          * can happen many times during boot.
488          */
489         if (blk_queue_init_done(q)) {
490                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
491                 __blk_drain_queue(q, false);
492                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
493
494                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
495                 synchronize_rcu();
496         }
497 }
498 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
499
500 /**
501  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
502  * @q: queue of interest
503  *
504  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
505  */
506 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
507 {
508         spin_lock_irq(q->queue_lock);
509         if (!--q->bypass_depth)
510                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
511         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
512         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
513 }
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
515
516 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
517 {
518         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
519
520         if (q->mq_ops)
521                 blk_mq_wake_waiters(q);
522         else {
523                 struct request_list *rl;
524
525                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
526                         if (rl->rq_pool) {
527                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
528                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
529                         }
530                 }
531         }
532 }
533 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
534
535 /**
536  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
537  * @q: request queue to shutdown
538  *
539  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
540  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
541  */
542 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
543 {
544         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
545
546         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
547         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
548         blk_set_queue_dying(q);
549         spin_lock_irq(lock);
550
551         /*
552          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
553          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
554          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
555          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
556          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
557          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
558          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
559          */
560         q->bypass_depth++;
561         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
562
563         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
564         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
565         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
566         spin_unlock_irq(lock);
567         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
568
569         /*
570          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
571          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
572          */
573         blk_freeze_queue(q);
574         spin_lock_irq(lock);
575         if (!q->mq_ops)
576                 __blk_drain_queue(q, true);
577         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
578         spin_unlock_irq(lock);
579
580         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
581         blk_flush_integrity();
582
583         /* @q won't process any more request, flush async actions */
584         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
585         blk_sync_queue(q);
586
587         if (q->mq_ops)
588                 blk_mq_free_queue(q);
589         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
590
591         spin_lock_irq(lock);
592         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
593                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
594         spin_unlock_irq(lock);
595
596         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
597
598         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
599         blk_put_queue(q);
600 }
601 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
602
603 /* Allocate memory local to the request queue */
604 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
605 {
606         int nid = (int)(long)data;
607         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
608 }
609
610 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
611 {
612         kmem_cache_free(request_cachep, element);
613 }
614
615 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
616                 gfp_t gfp_mask)
617 {
618         if (unlikely(rl->rq_pool))
619                 return 0;
620
621         rl->q = q;
622         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
623         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
624         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
625         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
626
627         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
628                                           free_request_struct,
629                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
630                                           q->node);
631         if (!rl->rq_pool)
632                 return -ENOMEM;
633
634         return 0;
635 }
636
637 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
638 {
639         if (rl->rq_pool)
640                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
641 }
642
643 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
644 {
645         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
646 }
647 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
648
649 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
650 {
651         while (true) {
652                 int ret;
653
654                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
655                         return 0;
656
657                 if (nowait)
658                         return -EBUSY;
659
660                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
661                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
662                                 blk_queue_dying(q));
663                 if (blk_queue_dying(q))
664                         return -ENODEV;
665                 if (ret)
666                         return ret;
667         }
668 }
669
670 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
671 {
672         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
673 }
674
675 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
676 {
677         struct request_queue *q =
678                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
679
680         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
681 }
682
683 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
684 {
685         struct request_queue *q;
686         int err;
687
688         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
689                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
690         if (!q)
691                 return NULL;
692
693         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
694         if (q->id < 0)
695                 goto fail_q;
696
697         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
698         if (!q->bio_split)
699                 goto fail_id;
700
701         q->backing_dev_info.ra_pages =
702                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
703         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
704         q->backing_dev_info.name = "block";
705         q->node = node_id;
706
707         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
708         if (err)
709                 goto fail_split;
710
711         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
712                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
713         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
714         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
715         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
716         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
717 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
718         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
719 #endif
720         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
721
722         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
723
724         mutex_init(&q->sysfs_lock);
725         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
726
727         /*
728          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
729          * override it later if need be.
730          */
731         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
732
733         /*
734          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
735          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
736          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
737          * registered by blk_register_queue().
738          */
739         q->bypass_depth = 1;
740         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
741
742         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
743
744         /*
745          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
746          * See blk_register_queue() for details.
747          */
748         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
749                                 blk_queue_usage_counter_release,
750                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
751                 goto fail_bdi;
752
753         if (blkcg_init_queue(q))
754                 goto fail_ref;
755
756         return q;
757
758 fail_ref:
759         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
760 fail_bdi:
761         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
762 fail_split:
763         bioset_free(q->bio_split);
764 fail_id:
765         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
766 fail_q:
767         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
768         return NULL;
769 }
770 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
771
772 /**
773  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
774  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
775  *        placed on the queue.
776  * @lock: Request queue spin lock
777  *
778  * Description:
779  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
780  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
781  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
782  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
783  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
784  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
785  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
786  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
787  *
788  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
789  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
790  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
791  *    get dealt with eventually.
792  *
793  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
794  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
795  *    disabling is needed for it.
796  *
797  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
798  *    it didn't succeed.
799  *
800  * Note:
801  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
802  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
803  **/
804
805 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
806 {
807         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
808 }
809 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
810
811 struct request_queue *
812 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
813 {
814         struct request_queue *uninit_q, *q;
815
816         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
817         if (!uninit_q)
818                 return NULL;
819
820         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
821         if (!q)
822                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
823
824         return q;
825 }
826 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
827
828 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
829
830 struct request_queue *
831 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
832                          spinlock_t *lock)
833 {
834         if (!q)
835                 return NULL;
836
837         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
838         if (!q->fq)
839                 return NULL;
840
841         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
842                 goto fail;
843
844         q->request_fn           = rfn;
845         q->prep_rq_fn           = NULL;
846         q->unprep_rq_fn         = NULL;
847         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
848
849         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
850         if (lock)
851                 q->queue_lock           = lock;
852
853         /*
854          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
855          */
856         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
857
858         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
859
860         /* Protect q->elevator from elevator_change */
861         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
862
863         /* init elevator */
864         if (elevator_init(q, NULL)) {
865                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
866                 goto fail;
867         }
868
869         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
870
871         return q;
872
873 fail:
874         blk_free_flush_queue(q->fq);
875         return NULL;
876 }
877 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
878
879 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
880 {
881         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
882                 __blk_get_queue(q);
883                 return true;
884         }
885
886         return false;
887 }
888 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
889
890 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
891 {
892         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
893                 elv_put_request(rl->q, rq);
894                 if (rq->elv.icq)
895                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
896         }
897
898         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
899 }
900
901 /*
902  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
903  * should be given priority access to a request.
904  */
905 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
906 {
907         if (!ioc)
908                 return 0;
909
910         /*
911          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
912          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
913          * lose wakeups.
914          */
915         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
916                 (ioc->nr_batch_requests > 0
917                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
918 }
919
920 /*
921  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
922  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
923  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
924  * a nice run.
925  */
926 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
927 {
928         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
929                 return;
930
931         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
932         ioc->last_waited = jiffies;
933 }
934
935 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
936 {
937         struct request_queue *q = rl->q;
938
939         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
940                 blk_clear_congested(rl, sync);
941
942         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
943                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
944                         wake_up(&rl->wait[sync]);
945
946                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
947         }
948 }
949
950 /*
951  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
952  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
953  */
954 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
955 {
956         struct request_queue *q = rl->q;
957         int sync = rw_is_sync(flags);
958
959         q->nr_rqs[sync]--;
960         rl->count[sync]--;
961         if (flags & REQ_ELVPRIV)
962                 q->nr_rqs_elvpriv--;
963
964         __freed_request(rl, sync);
965
966         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
967                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
968 }
969
970 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
971 {
972         struct request_list *rl;
973         int on_thresh, off_thresh;
974
975         spin_lock_irq(q->queue_lock);
976         q->nr_requests = nr;
977         blk_queue_congestion_threshold(q);
978         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
979         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
980
981         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
982                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
983                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
984                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
985                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
986
987                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
988                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
989                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
990                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
991
992                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
993                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
994                 } else {
995                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
996                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
997                 }
998
999                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1000                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1001                 } else {
1002                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1003                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1004                 }
1005         }
1006
1007         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1008         return 0;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1013  * request associated with @bio.
1014  */
1015 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1016 {
1017         if (!bio)
1018                 return true;
1019
1020         /*
1021          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1022          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1023          */
1024         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1025                 return false;
1026
1027         return true;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1032  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1033  *
1034  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1035  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1036  */
1037 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1038 {
1039 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1040         if (bio && bio->bi_ioc)
1041                 return bio->bi_ioc;
1042 #endif
1043         return current->io_context;
1044 }
1045
1046 /**
1047  * __get_request - get a free request
1048  * @rl: request list to allocate from
1049  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1050  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1051  * @gfp_mask: allocation mask
1052  *
1053  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1054  * pressure or if @q is dead.
1055  *
1056  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1057  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1058  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1059  */
1060 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1061                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1062 {
1063         struct request_queue *q = rl->q;
1064         struct request *rq;
1065         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1066         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1067         struct io_cq *icq = NULL;
1068         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1069         int may_queue;
1070
1071         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1072                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1073
1074         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1075         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1076                 goto rq_starved;
1077
1078         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1079                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1080                         /*
1081                          * The queue will fill after this allocation, so set
1082                          * it as full, and mark this process as "batching".
1083                          * This process will be allowed to complete a batch of
1084                          * requests, others will be blocked.
1085                          */
1086                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1087                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1088                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1089                         } else {
1090                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1091                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1092                                         /*
1093                                          * The queue is full and the allocating
1094                                          * process is not a "batcher", and not
1095                                          * exempted by the IO scheduler
1096                                          */
1097                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1098                                 }
1099                         }
1100                 }
1101                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1102         }
1103
1104         /*
1105          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1106          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1107          * allocated with any setting of ->nr_requests
1108          */
1109         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1110                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1111
1112         q->nr_rqs[is_sync]++;
1113         rl->count[is_sync]++;
1114         rl->starved[is_sync] = 0;
1115
1116         /*
1117          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1118          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1119          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1120          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1121          * makes creating new ones safe.
1122          *
1123          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1124          * it will be created after releasing queue_lock.
1125          */
1126         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1127                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1128                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1129                 if (et->icq_cache && ioc)
1130                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1131         }
1132
1133         if (blk_queue_io_stat(q))
1134                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1135         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1136
1137         /* allocate and init request */
1138         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1139         if (!rq)
1140                 goto fail_alloc;
1141
1142         blk_rq_init(q, rq);
1143         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1144         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1145
1146         /* init elvpriv */
1147         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1148                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1149                         if (ioc)
1150                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1151                         if (!icq)
1152                                 goto fail_elvpriv;
1153                 }
1154
1155                 rq->elv.icq = icq;
1156                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1157                         goto fail_elvpriv;
1158
1159                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1160                 if (icq)
1161                         get_io_context(icq->ioc);
1162         }
1163 out:
1164         /*
1165          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1166          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1167          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1168          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1169          */
1170         if (ioc_batching(q, ioc))
1171                 ioc->nr_batch_requests--;
1172
1173         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1174         return rq;
1175
1176 fail_elvpriv:
1177         /*
1178          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1179          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1180          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1181          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1182          */
1183         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1184                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1185
1186         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1187         rq->elv.icq = NULL;
1188
1189         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1190         q->nr_rqs_elvpriv--;
1191         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1192         goto out;
1193
1194 fail_alloc:
1195         /*
1196          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1197          * might have messed up.
1198          *
1199          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1200          * queue, but this is pretty rare.
1201          */
1202         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1203         freed_request(rl, rw_flags);
1204
1205         /*
1206          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1207          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1208          * freeing of a request in the other direction will notice
1209          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1210          * READ and WRITE
1211          */
1212 rq_starved:
1213         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1214                 rl->starved[is_sync] = 1;
1215         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1216 }
1217
1218 /**
1219  * get_request - get a free request
1220  * @q: request_queue to allocate request from
1221  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1222  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1223  * @gfp_mask: allocation mask
1224  *
1225  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1226  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1227  *
1228  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1229  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1230  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1231  */
1232 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1233                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1234 {
1235         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1236         DEFINE_WAIT(wait);
1237         struct request_list *rl;
1238         struct request *rq;
1239
1240         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1241 retry:
1242         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1243         if (!IS_ERR(rq))
1244                 return rq;
1245
1246         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1247                 blk_put_rl(rl);
1248                 return rq;
1249         }
1250
1251         /* wait on @rl and retry */
1252         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1253                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1254
1255         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1256
1257         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1258         io_schedule();
1259
1260         /*
1261          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1262          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1263          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1264          */
1265         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1266
1267         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1268         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1269
1270         goto retry;
1271 }
1272
1273 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1274                 gfp_t gfp_mask)
1275 {
1276         struct request *rq;
1277
1278         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1279
1280         /* create ioc upfront */
1281         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1282
1283         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1284         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1285         if (IS_ERR(rq))
1286                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1287         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1288
1289         return rq;
1290 }
1291
1292 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1293 {
1294         if (q->mq_ops)
1295                 return blk_mq_alloc_request(q, rw,
1296                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1297                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1298         else
1299                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1300 }
1301 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1302
1303 /**
1304  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1305  * @q: target request queue
1306  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1307  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1308  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1309  *
1310  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1311  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1312  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1313  * the I/O transfer.
1314  *
1315  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1316  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1317  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1318  * are properly set accordingly)
1319  *
1320  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1321  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1322  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1323  * BUG.
1324  *
1325  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1326  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1327  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1328  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1329  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1330  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1331  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1332  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1333  */
1334 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1335                                  gfp_t gfp_mask)
1336 {
1337         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1338
1339         if (IS_ERR(rq))
1340                 return rq;
1341
1342         blk_rq_set_block_pc(rq);
1343
1344         for_each_bio(bio) {
1345                 struct bio *bounce_bio = bio;
1346                 int ret;
1347
1348                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1349                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1350                 if (unlikely(ret)) {
1351                         blk_put_request(rq);
1352                         return ERR_PTR(ret);
1353                 }
1354         }
1355
1356         return rq;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1359
1360 /**
1361  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1362  * @rq:         request to be initialized
1363  *
1364  */
1365 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1366 {
1367         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1368         rq->__data_len = 0;
1369         rq->__sector = (sector_t) -1;
1370         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1371         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1374
1375 /**
1376  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1377  * @q:          request queue where request should be inserted
1378  * @rq:         request to be inserted
1379  *
1380  * Description:
1381  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1382  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1383  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1384  */
1385 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1386 {
1387         blk_delete_timer(rq);
1388         blk_clear_rq_complete(rq);
1389         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1390
1391         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1392                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1393
1394         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1395
1396         elv_requeue_request(q, rq);
1397 }
1398 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1399
1400 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1401                              int where)
1402 {
1403         blk_account_io_start(rq, true);
1404         __elv_add_request(q, rq, where);
1405 }
1406
1407 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1408                                     unsigned long now)
1409 {
1410         int inflight;
1411
1412         if (now == part->stamp)
1413                 return;
1414
1415         inflight = part_in_flight(part);
1416         if (inflight) {
1417                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1418                                 inflight * (now - part->stamp));
1419                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1420         }
1421         part->stamp = now;
1422 }
1423
1424 /**
1425  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1426  * @cpu: cpu number for stats access
1427  * @part: target partition
1428  *
1429  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1430  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1431  * time it has been in this state for.
1432  *
1433  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1434  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1435  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1436  * function to do a round-off before returning the results when reading
1437  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1438  * the current jiffies and restarts the counters again.
1439  */
1440 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1441 {
1442         unsigned long now = jiffies;
1443
1444         if (part->partno)
1445                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1446         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1449
1450 #ifdef CONFIG_PM
1451 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1452 {
1453         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1454                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1455 }
1456 #else
1457 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1458 #endif
1459
1460 /*
1461  * queue lock must be held
1462  */
1463 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1464 {
1465         if (unlikely(!q))
1466                 return;
1467
1468         if (q->mq_ops) {
1469                 blk_mq_free_request(req);
1470                 return;
1471         }
1472
1473         blk_pm_put_request(req);
1474
1475         elv_completed_request(q, req);
1476
1477         /* this is a bio leak */
1478         WARN_ON(req->bio != NULL);
1479
1480         /*
1481          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1482          * it didn't come out of our reserved rq pools
1483          */
1484         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1485                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1486                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1487
1488                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1489                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1490
1491                 blk_free_request(rl, req);
1492                 freed_request(rl, flags);
1493                 blk_put_rl(rl);
1494         }
1495 }
1496 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1497
1498 void blk_put_request(struct request *req)
1499 {
1500         struct request_queue *q = req->q;
1501
1502         if (q->mq_ops)
1503                 blk_mq_free_request(req);
1504         else {
1505                 unsigned long flags;
1506
1507                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1508                 __blk_put_request(q, req);
1509                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1510         }
1511 }
1512 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1513
1514 /**
1515  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1516  * @rq: request to update
1517  * @page: page backing the payload
1518  * @len: length of the payload.
1519  *
1520  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1521  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1522  * itself.
1523  *
1524  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1525  * discard requests should ever use it.
1526  */
1527 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1528                 unsigned int len)
1529 {
1530         struct bio *bio = rq->bio;
1531
1532         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1533         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1534         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1535
1536         bio->bi_iter.bi_size = len;
1537         bio->bi_vcnt = 1;
1538         bio->bi_phys_segments = 1;
1539
1540         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1541         rq->nr_phys_segments = 1;
1542 }
1543 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1544
1545 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1546                             struct bio *bio)
1547 {
1548         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1549
1550         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1551                 return false;
1552
1553         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1554
1555         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1556                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1557
1558         req->biotail->bi_next = bio;
1559         req->biotail = bio;
1560         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1561         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1562
1563         blk_account_io_start(req, false);
1564         return true;
1565 }
1566
1567 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1568                              struct bio *bio)
1569 {
1570         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1571
1572         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1573                 return false;
1574
1575         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1576
1577         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1578                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1579
1580         bio->bi_next = req->bio;
1581         req->bio = bio;
1582
1583         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1584         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1585         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1586
1587         blk_account_io_start(req, false);
1588         return true;
1589 }
1590
1591 /**
1592  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1593  * @q: request_queue new bio is being queued at
1594  * @bio: new bio being queued
1595  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1596  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1597  * another request associated with @q is found on the plug list
1598  * (optional, may be %NULL)
1599  *
1600  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1601  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1602  * otherwise %false.
1603  *
1604  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1605  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1606  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1607  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1608  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1609  * merging parameters without querying the elevator.
1610  *
1611  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1612  */
1613 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1614                             unsigned int *request_count,
1615                             struct request **same_queue_rq)
1616 {
1617         struct blk_plug *plug;
1618         struct request *rq;
1619         bool ret = false;
1620         struct list_head *plug_list;
1621
1622         plug = current->plug;
1623         if (!plug)
1624                 goto out;
1625         *request_count = 0;
1626
1627         if (q->mq_ops)
1628                 plug_list = &plug->mq_list;
1629         else
1630                 plug_list = &plug->list;
1631
1632         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1633                 int el_ret;
1634
1635                 if (rq->q == q) {
1636                         (*request_count)++;
1637                         /*
1638                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1639                          * rq in the same queue, there should be only one such
1640                          * rq in a queue
1641                          **/
1642                         if (same_queue_rq)
1643                                 *same_queue_rq = rq;
1644                 }
1645
1646                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1647                         continue;
1648
1649                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1650                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1651                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1652                         if (ret)
1653                                 break;
1654                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1655                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1656                         if (ret)
1657                                 break;
1658                 }
1659         }
1660 out:
1661         return ret;
1662 }
1663
1664 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1665 {
1666         struct blk_plug *plug;
1667         struct request *rq;
1668         struct list_head *plug_list;
1669         unsigned int ret = 0;
1670
1671         plug = current->plug;
1672         if (!plug)
1673                 goto out;
1674
1675         if (q->mq_ops)
1676                 plug_list = &plug->mq_list;
1677         else
1678                 plug_list = &plug->list;
1679
1680         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1681                 if (rq->q == q)
1682                         ret++;
1683         }
1684 out:
1685         return ret;
1686 }
1687
1688 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1689 {
1690         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1691
1692         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1693         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1694                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1695
1696         req->errors = 0;
1697         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1698         req->ioprio = bio_prio(bio);
1699         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1700 }
1701
1702 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1703 {
1704         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1705         struct blk_plug *plug;
1706         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1707         struct request *req;
1708         unsigned int request_count = 0;
1709
1710         /*
1711          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1712          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1713          * ISA dma in theory)
1714          */
1715         blk_queue_bounce(q, &bio);
1716
1717         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1718
1719         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1720                 bio->bi_error = -EIO;
1721                 bio_endio(bio);
1722                 return BLK_QC_T_NONE;
1723         }
1724
1725         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1726                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1727                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1728                 goto get_rq;
1729         }
1730
1731         /*
1732          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1733          * any locks.
1734          */
1735         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1736                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1737                         return BLK_QC_T_NONE;
1738         } else
1739                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1740
1741         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1742
1743         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1744         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1745                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1746                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1747                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1748                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1749                         goto out_unlock;
1750                 }
1751         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1752                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1753                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1754                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1755                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1756                         goto out_unlock;
1757                 }
1758         }
1759
1760 get_rq:
1761         /*
1762          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1763          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1764          * rq allocator and io schedulers.
1765          */
1766         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1767         if (sync)
1768                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1769
1770         /*
1771          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1772          * Returns with the queue unlocked.
1773          */
1774         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1775         if (IS_ERR(req)) {
1776                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1777                 bio_endio(bio);
1778                 goto out_unlock;
1779         }
1780
1781         /*
1782          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1783          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1784          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1785          * often, and the elevators are able to handle it.
1786          */
1787         init_request_from_bio(req, bio);
1788
1789         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1790                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1791
1792         plug = current->plug;
1793         if (plug) {
1794                 /*
1795                  * If this is the first request added after a plug, fire
1796                  * of a plug trace.
1797                  */
1798                 if (!request_count)
1799                         trace_block_plug(q);
1800                 else {
1801                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1802                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1803                                 trace_block_plug(q);
1804                         }
1805                 }
1806                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1807                 blk_account_io_start(req, true);
1808         } else {
1809                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1810                 add_acct_request(q, req, where);
1811                 __blk_run_queue(q);
1812 out_unlock:
1813                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1814         }
1815
1816         return BLK_QC_T_NONE;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1821  */
1822 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1823 {
1824         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1825
1826         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1827                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1828
1829                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1830                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1831
1832                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1833                                       bdev->bd_dev,
1834                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1835         }
1836 }
1837
1838 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1839 {
1840         char b[BDEVNAME_SIZE];
1841
1842         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1843         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1844                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1845                         bio->bi_rw,
1846                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1847                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1848 }
1849
1850 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1851
1852 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1853
1854 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1855 {
1856         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1857 }
1858 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1859
1860 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1861 {
1862         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1863 }
1864
1865 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1866 {
1867         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1868                                                 NULL, &fail_make_request);
1869
1870         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1871 }
1872
1873 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1874
1875 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1876
1877 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1878                                         unsigned int bytes)
1879 {
1880         return false;
1881 }
1882
1883 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1884
1885 /*
1886  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1887  */
1888 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1889 {
1890         sector_t maxsector;
1891
1892         if (!nr_sectors)
1893                 return 0;
1894
1895         /* Test device or partition size, when known. */
1896         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1897         if (maxsector) {
1898                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1899
1900                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1901                         /*
1902                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1903                          * without checking the size of the device, e.g., when
1904                          * mounting a device.
1905                          */
1906                         handle_bad_sector(bio);
1907                         return 1;
1908                 }
1909         }
1910
1911         return 0;
1912 }
1913
1914 static noinline_for_stack bool
1915 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1916 {
1917         struct request_queue *q;
1918         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1919         int err = -EIO;
1920         char b[BDEVNAME_SIZE];
1921         struct hd_struct *part;
1922
1923         might_sleep();
1924
1925         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1926                 goto end_io;
1927
1928         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1929         if (unlikely(!q)) {
1930                 printk(KERN_ERR
1931                        "generic_make_request: Trying to access "
1932                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1933                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1934                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1935                 goto end_io;
1936         }
1937
1938         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1939         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1940             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1941                                 bio->bi_iter.bi_size))
1942                 goto end_io;
1943
1944         /*
1945          * If this device has partitions, remap block n
1946          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1947          */
1948         blk_partition_remap(bio);
1949
1950         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1951                 goto end_io;
1952
1953         /*
1954          * Filter flush bio's early so that make_request based
1955          * drivers without flush support don't have to worry
1956          * about them.
1957          */
1958         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1959                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1960                 if (!nr_sectors) {
1961                         err = 0;
1962                         goto end_io;
1963                 }
1964         }
1965
1966         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1967             (!blk_queue_discard(q) ||
1968              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1969                 err = -EOPNOTSUPP;
1970                 goto end_io;
1971         }
1972
1973         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1974                 err = -EOPNOTSUPP;
1975                 goto end_io;
1976         }
1977
1978         /*
1979          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1980          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1981          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1982          * layer knows how to live with it.
1983          */
1984         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1985
1986         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1987                 return false;
1988
1989         trace_block_bio_queue(q, bio);
1990         return true;
1991
1992 end_io:
1993         bio->bi_error = err;
1994         bio_endio(bio);
1995         return false;
1996 }
1997
1998 /**
1999  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
2000  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
2001  *
2002  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
2003  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
2004  * to be done.
2005  *
2006  * generic_make_request() does not return any status.  The
2007  * success/failure status of the request, along with notification of
2008  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
2009  * function described (one day) else where.
2010  *
2011  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
2012  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
2013  * set to describe the device address, and the
2014  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
2015  * completion notification should be signaled.
2016  *
2017  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2018  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2019  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2020  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2021  */
2022 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2023 {
2024         struct bio_list bio_list_on_stack;
2025         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2026
2027         if (!generic_make_request_checks(bio))
2028                 goto out;
2029
2030         /*
2031          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2032          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2033          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2034          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2035          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2036          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2037          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2038          * should be added at the tail
2039          */
2040         if (current->bio_list) {
2041                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
2042                 goto out;
2043         }
2044
2045         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2046          * explanation.
2047          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2048          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2049          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2050          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2051          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2052          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2053          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2054          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2055          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2056          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2057          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2058          */
2059         BUG_ON(bio->bi_next);
2060         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
2061         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
2062         do {
2063                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2064
2065                 if (likely(blk_queue_enter(q, false) == 0)) {
2066                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2067
2068                         blk_queue_exit(q);
2069
2070                         bio = bio_list_pop(current->bio_list);
2071                 } else {
2072                         struct bio *bio_next = bio_list_pop(current->bio_list);
2073
2074                         bio_io_error(bio);
2075                         bio = bio_next;
2076                 }
2077         } while (bio);
2078         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2079
2080 out:
2081         return ret;
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2084
2085 /**
2086  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2087  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2088  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2089  *
2090  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2091  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2092  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2093  *
2094  */
2095 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2096 {
2097         bio->bi_rw |= rw;
2098
2099         /*
2100          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2101          * go through the normal accounting stuff before submission.
2102          */
2103         if (bio_has_data(bio)) {
2104                 unsigned int count;
2105
2106                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2107                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2108                 else
2109                         count = bio_sectors(bio);
2110
2111                 if (rw & WRITE) {
2112                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2113                 } else {
2114                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2115                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2116                 }
2117
2118                 if (unlikely(block_dump)) {
2119                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2120                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2121                         current->comm, task_pid_nr(current),
2122                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2123                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2124                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2125                                 count);
2126                 }
2127         }
2128
2129         return generic_make_request(bio);
2130 }
2131 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2132
2133 /**
2134  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2135  *                              for new the queue limits
2136  * @q:  the queue
2137  * @rq: the request being checked
2138  *
2139  * Description:
2140  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2141  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2142  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2143  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2144  *    the insertion using this generic function.
2145  *
2146  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2147  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2148  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2149  */
2150 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2151                                       struct request *rq)
2152 {
2153         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2154                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2155                 return -EIO;
2156         }
2157
2158         /*
2159          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2160          * may differ from that of other stacking queues.
2161          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2162          * limitation.
2163          */
2164         blk_recalc_rq_segments(rq);
2165         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2166                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2167                 return -EIO;
2168         }
2169
2170         return 0;
2171 }
2172
2173 /**
2174  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2175  * @q:  the queue to submit the request
2176  * @rq: the request being queued
2177  */
2178 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2179 {
2180         unsigned long flags;
2181         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2182
2183         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2184                 return -EIO;
2185
2186         if (rq->rq_disk &&
2187             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2188                 return -EIO;
2189
2190         if (q->mq_ops) {
2191                 if (blk_queue_io_stat(q))
2192                         blk_account_io_start(rq, true);
2193                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, true);
2194                 return 0;
2195         }
2196
2197         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2198         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2199                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2200                 return -ENODEV;
2201         }
2202
2203         /*
2204          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2205          * because it will be linked to another request_queue
2206          */
2207         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2208
2209         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2210                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2211
2212         add_acct_request(q, rq, where);
2213         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2214                 __blk_run_queue(q);
2215         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2216
2217         return 0;
2218 }
2219 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2220
2221 /**
2222  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2223  * @rq: request to examine
2224  *
2225  * Description:
2226  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2227  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2228  *     can be failed from the beginning of the request without
2229  *     crossing into area which need to be retried further.
2230  *
2231  * Return:
2232  *     The number of bytes to fail.
2233  *
2234  * Context:
2235  *     queue_lock must be held.
2236  */
2237 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2238 {
2239         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2240         unsigned int bytes = 0;
2241         struct bio *bio;
2242
2243         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2244                 return blk_rq_bytes(rq);
2245
2246         /*
2247          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2248          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2249          * which have all the failfast bits that the first one has -
2250          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2251          * one.
2252          */
2253         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2254                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2255                         break;
2256                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2257         }
2258
2259         /* this could lead to infinite loop */
2260         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2261         return bytes;
2262 }
2263 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2264
2265 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2266 {
2267         if (blk_do_io_stat(req)) {
2268                 const int rw = rq_data_dir(req);
2269                 struct hd_struct *part;
2270                 int cpu;
2271
2272                 cpu = part_stat_lock();
2273                 part = req->part;
2274                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2275                 part_stat_unlock();
2276         }
2277 }
2278
2279 void blk_account_io_done(struct request *req)
2280 {
2281         /*
2282          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2283          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2284          * containing request is enough.
2285          */
2286         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2287                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2288                 const int rw = rq_data_dir(req);
2289                 struct hd_struct *part;
2290                 int cpu;
2291
2292                 cpu = part_stat_lock();
2293                 part = req->part;
2294
2295                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2296                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2297                 part_round_stats(cpu, part);
2298                 part_dec_in_flight(part, rw);
2299
2300                 hd_struct_put(part);
2301                 part_stat_unlock();
2302         }
2303 }
2304
2305 #ifdef CONFIG_PM
2306 /*
2307  * Don't process normal requests when queue is suspended
2308  * or in the process of suspending/resuming
2309  */
2310 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2311                                            struct request *rq)
2312 {
2313         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2314             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2315                 return NULL;
2316         else
2317                 return rq;
2318 }
2319 #else
2320 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2321                                                   struct request *rq)
2322 {
2323         return rq;
2324 }
2325 #endif
2326
2327 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2328 {
2329         struct hd_struct *part;
2330         int rw = rq_data_dir(rq);
2331         int cpu;
2332
2333         if (!blk_do_io_stat(rq))
2334                 return;
2335
2336         cpu = part_stat_lock();
2337
2338         if (!new_io) {
2339                 part = rq->part;
2340                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2341         } else {
2342                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2343                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2344                         /*
2345                          * The partition is already being removed,
2346                          * the request will be accounted on the disk only
2347                          *
2348                          * We take a reference on disk->part0 although that
2349                          * partition will never be deleted, so we can treat
2350                          * it as any other partition.
2351                          */
2352                         part = &rq->rq_disk->part0;
2353                         hd_struct_get(part);
2354                 }
2355                 part_round_stats(cpu, part);
2356                 part_inc_in_flight(part, rw);
2357                 rq->part = part;
2358         }
2359
2360         part_stat_unlock();
2361 }
2362
2363 /**
2364  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2365  * @q: request queue to peek at
2366  *
2367  * Description:
2368  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2369  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2370  *     processing it.
2371  *
2372  * Return:
2373  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2374  *     otherwise.
2375  *
2376  * Context:
2377  *     queue_lock must be held.
2378  */
2379 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2380 {
2381         struct request *rq;
2382         int ret;
2383
2384         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2385
2386                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2387                 if (!rq)
2388                         break;
2389
2390                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2391                         /*
2392                          * This is the first time the device driver
2393                          * sees this request (possibly after
2394                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2395                          */
2396                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2397                                 elv_activate_rq(q, rq);
2398
2399                         /*
2400                          * just mark as started even if we don't start
2401                          * it, a request that has been delayed should
2402                          * not be passed by new incoming requests
2403                          */
2404                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2405                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2406                 }
2407
2408                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2409                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2410                         q->boundary_rq = NULL;
2411                 }
2412
2413                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2414                         break;
2415
2416                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2417                         /*
2418                          * make sure space for the drain appears we
2419                          * know we can do this because max_hw_segments
2420                          * has been adjusted to be one fewer than the
2421                          * device can handle
2422                          */
2423                         rq->nr_phys_segments++;
2424                 }
2425
2426                 if (!q->prep_rq_fn)
2427                         break;
2428
2429                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2430                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2431                         break;
2432                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2433                         /*
2434                          * the request may have been (partially) prepped.
2435                          * we need to keep this request in the front to
2436                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2437                          * prevent other fs requests from passing this one.
2438                          */
2439                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2440                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2441                                 /*
2442                                  * remove the space for the drain we added
2443                                  * so that we don't add it again
2444                                  */
2445                                 --rq->nr_phys_segments;
2446                         }
2447
2448                         rq = NULL;
2449                         break;
2450                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2451                         int err = (ret == BLKPREP_INVALID) ? -EREMOTEIO : -EIO;
2452
2453                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2454                         /*
2455                          * Mark this request as started so we don't trigger
2456                          * any debug logic in the end I/O path.
2457                          */
2458                         blk_start_request(rq);
2459                         __blk_end_request_all(rq, err);
2460                 } else {
2461                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2462                         break;
2463                 }
2464         }
2465
2466         return rq;
2467 }
2468 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2469
2470 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2471 {
2472         struct request_queue *q = rq->q;
2473
2474         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2475         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2476
2477         list_del_init(&rq->queuelist);
2478
2479         /*
2480          * the time frame between a request being removed from the lists
2481          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2482          * the driver side.
2483          */
2484         if (blk_account_rq(rq)) {
2485                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2486                 set_io_start_time_ns(rq);
2487         }
2488 }
2489
2490 /**
2491  * blk_start_request - start request processing on the driver
2492  * @req: request to dequeue
2493  *
2494  * Description:
2495  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2496  *     request to the driver.
2497  *
2498  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2499  *     call blk_dequeue_request().
2500  *
2501  * Context:
2502  *     queue_lock must be held.
2503  */
2504 void blk_start_request(struct request *req)
2505 {
2506         blk_dequeue_request(req);
2507
2508         /*
2509          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2510          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2511          */
2512         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2513         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2514                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2515
2516         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2517         blk_add_timer(req);
2518 }
2519 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2520
2521 /**
2522  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2523  * @q: request queue to fetch a request from
2524  *
2525  * Description:
2526  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2527  *     return and LLD can start processing it immediately.
2528  *
2529  * Return:
2530  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2531  *     otherwise.
2532  *
2533  * Context:
2534  *     queue_lock must be held.
2535  */
2536 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2537 {
2538         struct request *rq;
2539
2540         rq = blk_peek_request(q);
2541         if (rq)
2542                 blk_start_request(rq);
2543         return rq;
2544 }
2545 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2546
2547 /**
2548  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2549  * @req:      the request being processed
2550  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2551  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2552  *
2553  * Description:
2554  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2555  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2556  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2557  *
2558  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2559  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2560  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2561  *
2562  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2563  *     %false return from this function.
2564  *
2565  * Return:
2566  *     %false - this request doesn't have any more data
2567  *     %true  - this request has more data
2568  **/
2569 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2570 {
2571         int total_bytes;
2572
2573         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2574
2575         if (!req->bio)
2576                 return false;
2577
2578         /*
2579          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2580          * and each partial completion should be handled separately.
2581          * Reset per-request error on each partial completion.
2582          *
2583          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2584          * low level drivers do what they see fit.
2585          */
2586         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2587                 req->errors = 0;
2588
2589         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2590             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2591                 char *error_type;
2592
2593                 switch (error) {
2594                 case -ENOLINK:
2595                         error_type = "recoverable transport";
2596                         break;
2597                 case -EREMOTEIO:
2598                         error_type = "critical target";
2599                         break;
2600                 case -EBADE:
2601                         error_type = "critical nexus";
2602                         break;
2603                 case -ETIMEDOUT:
2604                         error_type = "timeout";
2605                         break;
2606                 case -ENOSPC:
2607                         error_type = "critical space allocation";
2608                         break;
2609                 case -ENODATA:
2610                         error_type = "critical medium";
2611                         break;
2612                 case -EIO:
2613                 default:
2614                         error_type = "I/O";
2615                         break;
2616                 }
2617                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2618                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2619                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2620                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2621
2622         }
2623
2624         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2625
2626         total_bytes = 0;
2627         while (req->bio) {
2628                 struct bio *bio = req->bio;
2629                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2630
2631                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2632                         req->bio = bio->bi_next;
2633
2634                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2635
2636                 total_bytes += bio_bytes;
2637                 nr_bytes -= bio_bytes;
2638
2639                 if (!nr_bytes)
2640                         break;
2641         }
2642
2643         /*
2644          * completely done
2645          */
2646         if (!req->bio) {
2647                 /*
2648                  * Reset counters so that the request stacking driver
2649                  * can find how many bytes remain in the request
2650                  * later.
2651                  */
2652                 req->__data_len = 0;
2653                 return false;
2654         }
2655
2656         req->__data_len -= total_bytes;
2657
2658         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2659         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2660                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2661
2662         /* mixed attributes always follow the first bio */
2663         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2664                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2665                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2666         }
2667
2668         /*
2669          * If total number of sectors is less than the first segment
2670          * size, something has gone terribly wrong.
2671          */
2672         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2673                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2674                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2675         }
2676
2677         /* recalculate the number of segments */
2678         blk_recalc_rq_segments(req);
2679
2680         return true;
2681 }
2682 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2683
2684 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2685                                     unsigned int nr_bytes,
2686                                     unsigned int bidi_bytes)
2687 {
2688         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2689                 return true;
2690
2691         /* Bidi request must be completed as a whole */
2692         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2693             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2694                 return true;
2695
2696         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2697                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2698
2699         return false;
2700 }
2701
2702 /**
2703  * blk_unprep_request - unprepare a request
2704  * @req:        the request
2705  *
2706  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2707  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2708  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2709  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2710  * lock is held when calling this.
2711  */
2712 void blk_unprep_request(struct request *req)
2713 {
2714         struct request_queue *q = req->q;
2715
2716         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2717         if (q->unprep_rq_fn)
2718                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2719 }
2720 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2721
2722 /*
2723  * queue lock must be held
2724  */
2725 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2726 {
2727         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2728                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2729
2730         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2731
2732         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2733                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2734
2735         blk_delete_timer(req);
2736
2737         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2738                 blk_unprep_request(req);
2739
2740         blk_account_io_done(req);
2741
2742         if (req->end_io)
2743                 req->end_io(req, error);
2744         else {
2745                 if (blk_bidi_rq(req))
2746                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2747
2748                 __blk_put_request(req->q, req);
2749         }
2750 }
2751 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2752
2753 /**
2754  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2755  * @rq:         the request to complete
2756  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2757  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2758  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2759  *
2760  * Description:
2761  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2762  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2763  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2764  *     just ignored.
2765  *
2766  * Return:
2767  *     %false - we are done with this request
2768  *     %true  - still buffers pending for this request
2769  **/
2770 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2771                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2772 {
2773         struct request_queue *q = rq->q;
2774         unsigned long flags;
2775
2776         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2777                 return true;
2778
2779         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2780         blk_finish_request(rq, error);
2781         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2782
2783         return false;
2784 }
2785
2786 /**
2787  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2788  * @rq:         the request to complete
2789  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2790  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2791  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2792  *
2793  * Description:
2794  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2795  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2796  *
2797  * Return:
2798  *     %false - we are done with this request
2799  *     %true  - still buffers pending for this request
2800  **/
2801 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2802                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2803 {
2804         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2805                 return true;
2806
2807         blk_finish_request(rq, error);
2808
2809         return false;
2810 }
2811
2812 /**
2813  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2814  * @rq:       the request being processed
2815  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2816  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2817  *
2818  * Description:
2819  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2820  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2821  *
2822  * Return:
2823  *     %false - we are done with this request
2824  *     %true  - still buffers pending for this request
2825  **/
2826 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2827 {
2828         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2829 }
2830 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2831
2832 /**
2833  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2834  * @rq: the request to finish
2835  * @error: %0 for success, < %0 for error
2836  *
2837  * Description:
2838  *     Completely finish @rq.
2839  */
2840 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2841 {
2842         bool pending;
2843         unsigned int bidi_bytes = 0;
2844
2845         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2846                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2847
2848         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2849         BUG_ON(pending);
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2852
2853 /**
2854  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2855  * @rq: the request to finish the current chunk for
2856  * @error: %0 for success, < %0 for error
2857  *
2858  * Description:
2859  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2860  *
2861  * Return:
2862  *     %false - we are done with this request
2863  *     %true  - still buffers pending for this request
2864  */
2865 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2866 {
2867         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2870
2871 /**
2872  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2873  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2874  * @error: must be negative errno
2875  *
2876  * Description:
2877  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2878  *
2879  * Return:
2880  *     %false - we are done with this request
2881  *     %true  - still buffers pending for this request
2882  */
2883 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2884 {
2885         WARN_ON(error >= 0);
2886         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2887 }
2888 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2889
2890 /**
2891  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2892  * @rq:       the request being processed
2893  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2894  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2895  *
2896  * Description:
2897  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2898  *
2899  * Return:
2900  *     %false - we are done with this request
2901  *     %true  - still buffers pending for this request
2902  **/
2903 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2904 {
2905         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2906 }
2907 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2908
2909 /**
2910  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2911  * @rq: the request to finish
2912  * @error: %0 for success, < %0 for error
2913  *
2914  * Description:
2915  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2916  */
2917 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2918 {
2919         bool pending;
2920         unsigned int bidi_bytes = 0;
2921
2922         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2923                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2924
2925         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2926         BUG_ON(pending);
2927 }
2928 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2929
2930 /**
2931  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2932  * @rq: the request to finish the current chunk for
2933  * @error: %0 for success, < %0 for error
2934  *
2935  * Description:
2936  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2937  *     be called with queue lock held.
2938  *
2939  * Return:
2940  *     %false - we are done with this request
2941  *     %true  - still buffers pending for this request
2942  */
2943 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2944 {
2945         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2948
2949 /**
2950  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2951  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2952  * @error: must be negative errno
2953  *
2954  * Description:
2955  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2956  *     with queue lock held.
2957  *
2958  * Return:
2959  *     %false - we are done with this request
2960  *     %true  - still buffers pending for this request
2961  */
2962 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2963 {
2964         WARN_ON(error >= 0);
2965         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2966 }
2967 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2968
2969 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2970                      struct bio *bio)
2971 {
2972         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2973         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2974
2975         if (bio_has_data(bio))
2976                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2977
2978         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2979         rq->bio = rq->biotail = bio;
2980
2981         if (bio->bi_bdev)
2982                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2983 }
2984
2985 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2986 /**
2987  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2988  * @rq: the request to be flushed
2989  *
2990  * Description:
2991  *     Flush all pages in @rq.
2992  */
2993 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2994 {
2995         struct req_iterator iter;
2996         struct bio_vec bvec;
2997
2998         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2999                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
3002 #endif
3003
3004 /**
3005  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
3006  * @q : the queue of the device being checked
3007  *
3008  * Description:
3009  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
3010  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
3011  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
3012  *
3013  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
3014  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3015  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3016  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3017  *    on burst I/O load.
3018  *
3019  * Return:
3020  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3021  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3022  */
3023 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3024 {
3025         if (q->lld_busy_fn)
3026                 return q->lld_busy_fn(q);
3027
3028         return 0;
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3031
3032 /**
3033  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3034  * @rq: the clone request to be cleaned up
3035  *
3036  * Description:
3037  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3038  */
3039 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3040 {
3041         struct bio *bio;
3042
3043         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3044                 rq->bio = bio->bi_next;
3045
3046                 bio_put(bio);
3047         }
3048 }
3049 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3050
3051 /*
3052  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3053  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3054  */
3055 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3056 {
3057         dst->cpu = src->cpu;
3058         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3059         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3060         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3061         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3062         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3063         dst->ioprio = src->ioprio;
3064         dst->extra_len = src->extra_len;
3065 }
3066
3067 /**
3068  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3069  * @rq: the request to be setup
3070  * @rq_src: original request to be cloned
3071  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3072  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3073  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3074  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3075  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3076  *
3077  * Description:
3078  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3079  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3080  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3081  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3082  *     and the cloned bios just point same pages.
3083  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3084  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3085  */
3086 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3087                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3088                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3089                       void *data)
3090 {
3091         struct bio *bio, *bio_src;
3092
3093         if (!bs)
3094                 bs = fs_bio_set;
3095
3096         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3097                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3098                 if (!bio)
3099                         goto free_and_out;
3100
3101                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3102                         goto free_and_out;
3103
3104                 if (rq->bio) {
3105                         rq->biotail->bi_next = bio;
3106                         rq->biotail = bio;
3107                 } else
3108                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3109         }
3110
3111         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3112
3113         return 0;
3114
3115 free_and_out:
3116         if (bio)
3117                 bio_put(bio);
3118         blk_rq_unprep_clone(rq);
3119
3120         return -ENOMEM;
3121 }
3122 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3123
3124 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3125 {
3126         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3127 }
3128 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3129
3130 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3131                                   unsigned long delay)
3132 {
3133         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3136
3137 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3138                                      unsigned long delay)
3139 {
3140         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3141 }
3142 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3143
3144 /**
3145  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3146  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3147  *
3148  * Description:
3149  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3150  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3151  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3152  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3153  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3154  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3155  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3156  *   this kind of deadlock.
3157  */
3158 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3159 {
3160         struct task_struct *tsk = current;
3161
3162         /*
3163          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3164          */
3165         if (tsk->plug)
3166                 return;
3167
3168         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3169         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3170         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3171         /*
3172          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3173          * preempt will imply a full memory barrier
3174          */
3175         tsk->plug = plug;
3176 }
3177 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3178
3179 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3180 {
3181         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3182         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3183
3184         return !(rqa->q < rqb->q ||
3185                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3186 }
3187
3188 /*
3189  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3190  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3191  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3192  * plugger did not intend it.
3193  */
3194 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3195                             bool from_schedule)
3196         __releases(q->queue_lock)
3197 {
3198         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3199
3200         if (from_schedule)
3201                 blk_run_queue_async(q);
3202         else
3203                 __blk_run_queue(q);
3204         spin_unlock(q->queue_lock);
3205 }
3206
3207 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3208 {
3209         LIST_HEAD(callbacks);
3210
3211         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3212                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3213
3214                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3215                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3216                                                           struct blk_plug_cb,
3217                                                           list);
3218                         list_del(&cb->list);
3219                         cb->callback(cb, from_schedule);
3220                 }
3221         }
3222 }
3223
3224 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3225                                       int size)
3226 {
3227         struct blk_plug *plug = current->plug;
3228         struct blk_plug_cb *cb;
3229
3230         if (!plug)
3231                 return NULL;
3232
3233         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3234                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3235                         return cb;
3236
3237         /* Not currently on the callback list */
3238         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3239         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3240         if (cb) {
3241                 cb->data = data;
3242                 cb->callback = unplug;
3243                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3244         }
3245         return cb;
3246 }
3247 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3248
3249 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3250 {
3251         struct request_queue *q;
3252         unsigned long flags;
3253         struct request *rq;
3254         LIST_HEAD(list);
3255         unsigned int depth;
3256
3257         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3258
3259         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3260                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3261
3262         if (list_empty(&plug->list))
3263                 return;
3264
3265         list_splice_init(&plug->list, &list);
3266
3267         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3268
3269         q = NULL;
3270         depth = 0;
3271
3272         /*
3273          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3274          * queue lock we have to take.
3275          */
3276         local_irq_save(flags);
3277         while (!list_empty(&list)) {
3278                 rq = list_entry_rq(list.next);
3279                 list_del_init(&rq->queuelist);
3280                 BUG_ON(!rq->q);
3281                 if (rq->q != q) {
3282                         /*
3283                          * This drops the queue lock
3284                          */
3285                         if (q)
3286                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3287                         q = rq->q;
3288                         depth = 0;
3289                         spin_lock(q->queue_lock);
3290                 }
3291
3292                 /*
3293                  * Short-circuit if @q is dead
3294                  */
3295                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3296                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3297                         continue;
3298                 }
3299
3300                 /*
3301                  * rq is already accounted, so use raw insert
3302                  */
3303                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3304                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3305                 else
3306                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3307
3308                 depth++;
3309         }
3310
3311         /*
3312          * This drops the queue lock
3313          */
3314         if (q)
3315                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3316
3317         local_irq_restore(flags);
3318 }
3319
3320 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3321 {
3322         if (plug != current->plug)
3323                 return;
3324         blk_flush_plug_list(plug, false);
3325
3326         current->plug = NULL;
3327 }
3328 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3329
3330 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3331 {
3332         struct blk_plug *plug;
3333         long state;
3334
3335         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3336             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3337                 return false;
3338
3339         plug = current->plug;
3340         if (plug)
3341                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3342
3343         state = current->state;
3344         while (!need_resched()) {
3345                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3346                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3347                 int ret;
3348
3349                 hctx->poll_invoked++;
3350
3351                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3352                 if (ret > 0) {
3353                         hctx->poll_success++;
3354                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3355                         return true;
3356                 }
3357
3358                 if (signal_pending_state(state, current))
3359                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3360
3361                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3362                         return true;
3363                 if (ret < 0)
3364                         break;
3365                 cpu_relax();
3366         }
3367
3368         return false;
3369 }
3370
3371 #ifdef CONFIG_PM
3372 /**
3373  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3374  * @q: the queue of the device
3375  * @dev: the device the queue belongs to
3376  *
3377  * Description:
3378  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3379  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3380  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3381  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3382  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3383  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3384  *
3385  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3386  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3387  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3388  *    not need to touch other autosuspend settings.
3389  *
3390  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3391  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3392  */
3393 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3394 {
3395         q->dev = dev;
3396         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3397         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3398         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3399 }
3400 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3401
3402 /**
3403  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3404  * @q: the queue of the device
3405  *
3406  * Description:
3407  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3408  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3409  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3410  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3411  *    proceed to suspend the device.
3412  *
3413  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3414  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3415  *
3416  *    This function should be called near the start of the device's
3417  *    runtime_suspend callback.
3418  *
3419  * Return:
3420  *    0         - OK to runtime suspend the device
3421  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3422  */
3423 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3424 {
3425         int ret = 0;
3426
3427         if (!q->dev)
3428                 return ret;
3429
3430         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3431         if (q->nr_pending) {
3432                 ret = -EBUSY;
3433                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3434         } else {
3435                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3436         }
3437         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3438         return ret;
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3441
3442 /**
3443  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3444  * @q: the queue of the device
3445  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3446  *
3447  * Description:
3448  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3449  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3450  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3451  *
3452  *    This function should be called near the end of the device's
3453  *    runtime_suspend callback.
3454  */
3455 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3456 {
3457         if (!q->dev)
3458                 return;
3459
3460         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3461         if (!err) {
3462                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3463         } else {
3464                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3465                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3466         }
3467         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3468 }
3469 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3470
3471 /**
3472  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3473  * @q: the queue of the device
3474  *
3475  * Description:
3476  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3477  *    runtime resume of the device.
3478  *
3479  *    This function should be called near the start of the device's
3480  *    runtime_resume callback.
3481  */
3482 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3483 {
3484         if (!q->dev)
3485                 return;
3486
3487         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3488         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3489         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3490 }
3491 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3492
3493 /**
3494  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3495  * @q: the queue of the device
3496  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3497  *
3498  * Description:
3499  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3500  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3501  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3502  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3503  *
3504  *    This function should be called near the end of the device's
3505  *    runtime_resume callback.
3506  */
3507 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3508 {
3509         if (!q->dev)
3510                 return;
3511
3512         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3513         if (!err) {
3514                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3515                 __blk_run_queue(q);
3516                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3517                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3518         } else {
3519                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3520         }
3521         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3522 }
3523 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3524 #endif
3525
3526 int __init blk_dev_init(void)
3527 {
3528         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3529                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3530
3531         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3532         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3533                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3534         if (!kblockd_workqueue)
3535                 panic("Failed to create kblockd\n");
3536
3537         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3538                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3539
3540         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3541                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3542
3543         return 0;
3544 }