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