dbadb7defd618ab8d0749c80ee3705ae747aaa29
[linux-2.6-block.git] / block / blk-mq.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Block multiqueue core code
4  *
5  * Copyright (C) 2013-2014 Jens Axboe
6  * Copyright (C) 2013-2014 Christoph Hellwig
7  */
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/backing-dev.h>
11 #include <linux/bio.h>
12 #include <linux/blkdev.h>
13 #include <linux/kmemleak.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/workqueue.h>
18 #include <linux/smp.h>
19 #include <linux/llist.h>
20 #include <linux/list_sort.h>
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cache.h>
23 #include <linux/sched/sysctl.h>
24 #include <linux/sched/topology.h>
25 #include <linux/sched/signal.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/crash_dump.h>
28 #include <linux/prefetch.h>
29 #include <linux/blk-crypto.h>
30
31 #include <trace/events/block.h>
32
33 #include <linux/blk-mq.h>
34 #include <linux/t10-pi.h>
35 #include "blk.h"
36 #include "blk-mq.h"
37 #include "blk-mq-debugfs.h"
38 #include "blk-mq-tag.h"
39 #include "blk-pm.h"
40 #include "blk-stat.h"
41 #include "blk-mq-sched.h"
42 #include "blk-rq-qos.h"
43
44 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, blk_cpu_done);
45
46 static void blk_mq_poll_stats_start(struct request_queue *q);
47 static void blk_mq_poll_stats_fn(struct blk_stat_callback *cb);
48
49 static int blk_mq_poll_stats_bkt(const struct request *rq)
50 {
51         int ddir, sectors, bucket;
52
53         ddir = rq_data_dir(rq);
54         sectors = blk_rq_stats_sectors(rq);
55
56         bucket = ddir + 2 * ilog2(sectors);
57
58         if (bucket < 0)
59                 return -1;
60         else if (bucket >= BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS)
61                 return ddir + BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS - 2;
62
63         return bucket;
64 }
65
66 /*
67  * Check if any of the ctx, dispatch list or elevator
68  * have pending work in this hardware queue.
69  */
70 static bool blk_mq_hctx_has_pending(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
71 {
72         return !list_empty_careful(&hctx->dispatch) ||
73                 sbitmap_any_bit_set(&hctx->ctx_map) ||
74                         blk_mq_sched_has_work(hctx);
75 }
76
77 /*
78  * Mark this ctx as having pending work in this hardware queue
79  */
80 static void blk_mq_hctx_mark_pending(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
81                                      struct blk_mq_ctx *ctx)
82 {
83         const int bit = ctx->index_hw[hctx->type];
84
85         if (!sbitmap_test_bit(&hctx->ctx_map, bit))
86                 sbitmap_set_bit(&hctx->ctx_map, bit);
87 }
88
89 static void blk_mq_hctx_clear_pending(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
90                                       struct blk_mq_ctx *ctx)
91 {
92         const int bit = ctx->index_hw[hctx->type];
93
94         sbitmap_clear_bit(&hctx->ctx_map, bit);
95 }
96
97 struct mq_inflight {
98         struct hd_struct *part;
99         unsigned int inflight[2];
100 };
101
102 static bool blk_mq_check_inflight(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
103                                   struct request *rq, void *priv,
104                                   bool reserved)
105 {
106         struct mq_inflight *mi = priv;
107
108         if (rq->part == mi->part)
109                 mi->inflight[rq_data_dir(rq)]++;
110
111         return true;
112 }
113
114 unsigned int blk_mq_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part)
115 {
116         struct mq_inflight mi = { .part = part };
117
118         blk_mq_queue_tag_busy_iter(q, blk_mq_check_inflight, &mi);
119
120         return mi.inflight[0] + mi.inflight[1];
121 }
122
123 void blk_mq_in_flight_rw(struct request_queue *q, struct hd_struct *part,
124                          unsigned int inflight[2])
125 {
126         struct mq_inflight mi = { .part = part };
127
128         blk_mq_queue_tag_busy_iter(q, blk_mq_check_inflight, &mi);
129         inflight[0] = mi.inflight[0];
130         inflight[1] = mi.inflight[1];
131 }
132
133 void blk_freeze_queue_start(struct request_queue *q)
134 {
135         mutex_lock(&q->mq_freeze_lock);
136         if (++q->mq_freeze_depth == 1) {
137                 percpu_ref_kill(&q->q_usage_counter);
138                 mutex_unlock(&q->mq_freeze_lock);
139                 if (queue_is_mq(q))
140                         blk_mq_run_hw_queues(q, false);
141         } else {
142                 mutex_unlock(&q->mq_freeze_lock);
143         }
144 }
145 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_freeze_queue_start);
146
147 void blk_mq_freeze_queue_wait(struct request_queue *q)
148 {
149         wait_event(q->mq_freeze_wq, percpu_ref_is_zero(&q->q_usage_counter));
150 }
151 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_freeze_queue_wait);
152
153 int blk_mq_freeze_queue_wait_timeout(struct request_queue *q,
154                                      unsigned long timeout)
155 {
156         return wait_event_timeout(q->mq_freeze_wq,
157                                         percpu_ref_is_zero(&q->q_usage_counter),
158                                         timeout);
159 }
160 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_freeze_queue_wait_timeout);
161
162 /*
163  * Guarantee no request is in use, so we can change any data structure of
164  * the queue afterward.
165  */
166 void blk_freeze_queue(struct request_queue *q)
167 {
168         /*
169          * In the !blk_mq case we are only calling this to kill the
170          * q_usage_counter, otherwise this increases the freeze depth
171          * and waits for it to return to zero.  For this reason there is
172          * no blk_unfreeze_queue(), and blk_freeze_queue() is not
173          * exported to drivers as the only user for unfreeze is blk_mq.
174          */
175         blk_freeze_queue_start(q);
176         blk_mq_freeze_queue_wait(q);
177 }
178
179 void blk_mq_freeze_queue(struct request_queue *q)
180 {
181         /*
182          * ...just an alias to keep freeze and unfreeze actions balanced
183          * in the blk_mq_* namespace
184          */
185         blk_freeze_queue(q);
186 }
187 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_freeze_queue);
188
189 void blk_mq_unfreeze_queue(struct request_queue *q)
190 {
191         mutex_lock(&q->mq_freeze_lock);
192         q->mq_freeze_depth--;
193         WARN_ON_ONCE(q->mq_freeze_depth < 0);
194         if (!q->mq_freeze_depth) {
195                 percpu_ref_resurrect(&q->q_usage_counter);
196                 wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
197         }
198         mutex_unlock(&q->mq_freeze_lock);
199 }
200 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_unfreeze_queue);
201
202 /*
203  * FIXME: replace the scsi_internal_device_*block_nowait() calls in the
204  * mpt3sas driver such that this function can be removed.
205  */
206 void blk_mq_quiesce_queue_nowait(struct request_queue *q)
207 {
208         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_QUIESCED, q);
209 }
210 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_quiesce_queue_nowait);
211
212 /**
213  * blk_mq_quiesce_queue() - wait until all ongoing dispatches have finished
214  * @q: request queue.
215  *
216  * Note: this function does not prevent that the struct request end_io()
217  * callback function is invoked. Once this function is returned, we make
218  * sure no dispatch can happen until the queue is unquiesced via
219  * blk_mq_unquiesce_queue().
220  */
221 void blk_mq_quiesce_queue(struct request_queue *q)
222 {
223         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
224         unsigned int i;
225         bool rcu = false;
226
227         blk_mq_quiesce_queue_nowait(q);
228
229         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
230                 if (hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)
231                         synchronize_srcu(hctx->srcu);
232                 else
233                         rcu = true;
234         }
235         if (rcu)
236                 synchronize_rcu();
237 }
238 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_quiesce_queue);
239
240 /*
241  * blk_mq_unquiesce_queue() - counterpart of blk_mq_quiesce_queue()
242  * @q: request queue.
243  *
244  * This function recovers queue into the state before quiescing
245  * which is done by blk_mq_quiesce_queue.
246  */
247 void blk_mq_unquiesce_queue(struct request_queue *q)
248 {
249         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_QUIESCED, q);
250
251         /* dispatch requests which are inserted during quiescing */
252         blk_mq_run_hw_queues(q, true);
253 }
254 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_unquiesce_queue);
255
256 void blk_mq_wake_waiters(struct request_queue *q)
257 {
258         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
259         unsigned int i;
260
261         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
262                 if (blk_mq_hw_queue_mapped(hctx))
263                         blk_mq_tag_wakeup_all(hctx->tags, true);
264 }
265
266 /*
267  * Only need start/end time stamping if we have iostat or
268  * blk stats enabled, or using an IO scheduler.
269  */
270 static inline bool blk_mq_need_time_stamp(struct request *rq)
271 {
272         return (rq->rq_flags & (RQF_IO_STAT | RQF_STATS)) || rq->q->elevator;
273 }
274
275 static struct request *blk_mq_rq_ctx_init(struct blk_mq_alloc_data *data,
276                 unsigned int tag, u64 alloc_time_ns)
277 {
278         struct blk_mq_tags *tags = blk_mq_tags_from_data(data);
279         struct request *rq = tags->static_rqs[tag];
280
281         if (data->q->elevator) {
282                 rq->tag = BLK_MQ_NO_TAG;
283                 rq->internal_tag = tag;
284         } else {
285                 rq->tag = tag;
286                 rq->internal_tag = BLK_MQ_NO_TAG;
287         }
288
289         /* csd/requeue_work/fifo_time is initialized before use */
290         rq->q = data->q;
291         rq->mq_ctx = data->ctx;
292         rq->mq_hctx = data->hctx;
293         rq->rq_flags = 0;
294         rq->cmd_flags = data->cmd_flags;
295         if (data->flags & BLK_MQ_REQ_PREEMPT)
296                 rq->rq_flags |= RQF_PREEMPT;
297         if (blk_queue_io_stat(data->q))
298                 rq->rq_flags |= RQF_IO_STAT;
299         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
300         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
301         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
302         rq->rq_disk = NULL;
303         rq->part = NULL;
304 #ifdef CONFIG_BLK_RQ_ALLOC_TIME
305         rq->alloc_time_ns = alloc_time_ns;
306 #endif
307         if (blk_mq_need_time_stamp(rq))
308                 rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
309         else
310                 rq->start_time_ns = 0;
311         rq->io_start_time_ns = 0;
312         rq->stats_sectors = 0;
313         rq->nr_phys_segments = 0;
314 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
315         rq->nr_integrity_segments = 0;
316 #endif
317         blk_crypto_rq_set_defaults(rq);
318         /* tag was already set */
319         WRITE_ONCE(rq->deadline, 0);
320
321         rq->timeout = 0;
322
323         rq->end_io = NULL;
324         rq->end_io_data = NULL;
325
326         data->ctx->rq_dispatched[op_is_sync(data->cmd_flags)]++;
327         refcount_set(&rq->ref, 1);
328
329         if (!op_is_flush(data->cmd_flags)) {
330                 struct elevator_queue *e = data->q->elevator;
331
332                 rq->elv.icq = NULL;
333                 if (e && e->type->ops.prepare_request) {
334                         if (e->type->icq_cache)
335                                 blk_mq_sched_assign_ioc(rq);
336
337                         e->type->ops.prepare_request(rq);
338                         rq->rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
339                 }
340         }
341
342         data->hctx->queued++;
343         return rq;
344 }
345
346 static struct request *__blk_mq_alloc_request(struct blk_mq_alloc_data *data)
347 {
348         struct request_queue *q = data->q;
349         struct elevator_queue *e = q->elevator;
350         u64 alloc_time_ns = 0;
351         unsigned int tag;
352
353         /* alloc_time includes depth and tag waits */
354         if (blk_queue_rq_alloc_time(q))
355                 alloc_time_ns = ktime_get_ns();
356
357         if (data->cmd_flags & REQ_NOWAIT)
358                 data->flags |= BLK_MQ_REQ_NOWAIT;
359
360         if (e) {
361                 /*
362                  * Flush requests are special and go directly to the
363                  * dispatch list. Don't include reserved tags in the
364                  * limiting, as it isn't useful.
365                  */
366                 if (!op_is_flush(data->cmd_flags) &&
367                     e->type->ops.limit_depth &&
368                     !(data->flags & BLK_MQ_REQ_RESERVED))
369                         e->type->ops.limit_depth(data->cmd_flags, data);
370         }
371
372 retry:
373         data->ctx = blk_mq_get_ctx(q);
374         data->hctx = blk_mq_map_queue(q, data->cmd_flags, data->ctx);
375         if (!e)
376                 blk_mq_tag_busy(data->hctx);
377
378         /*
379          * Waiting allocations only fail because of an inactive hctx.  In that
380          * case just retry the hctx assignment and tag allocation as CPU hotplug
381          * should have migrated us to an online CPU by now.
382          */
383         tag = blk_mq_get_tag(data);
384         if (tag == BLK_MQ_NO_TAG) {
385                 if (data->flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)
386                         return NULL;
387
388                 /*
389                  * Give up the CPU and sleep for a random short time to ensure
390                  * that thread using a realtime scheduling class are migrated
391                  * off the the CPU, and thus off the hctx that is going away.
392                  */
393                 msleep(3);
394                 goto retry;
395         }
396         return blk_mq_rq_ctx_init(data, tag, alloc_time_ns);
397 }
398
399 struct request *blk_mq_alloc_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
400                 blk_mq_req_flags_t flags)
401 {
402         struct blk_mq_alloc_data data = {
403                 .q              = q,
404                 .flags          = flags,
405                 .cmd_flags      = op,
406         };
407         struct request *rq;
408         int ret;
409
410         ret = blk_queue_enter(q, flags);
411         if (ret)
412                 return ERR_PTR(ret);
413
414         rq = __blk_mq_alloc_request(&data);
415         if (!rq)
416                 goto out_queue_exit;
417         rq->__data_len = 0;
418         rq->__sector = (sector_t) -1;
419         rq->bio = rq->biotail = NULL;
420         return rq;
421 out_queue_exit:
422         blk_queue_exit(q);
423         return ERR_PTR(-EWOULDBLOCK);
424 }
425 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_alloc_request);
426
427 struct request *blk_mq_alloc_request_hctx(struct request_queue *q,
428         unsigned int op, blk_mq_req_flags_t flags, unsigned int hctx_idx)
429 {
430         struct blk_mq_alloc_data data = {
431                 .q              = q,
432                 .flags          = flags,
433                 .cmd_flags      = op,
434         };
435         u64 alloc_time_ns = 0;
436         unsigned int cpu;
437         unsigned int tag;
438         int ret;
439
440         /* alloc_time includes depth and tag waits */
441         if (blk_queue_rq_alloc_time(q))
442                 alloc_time_ns = ktime_get_ns();
443
444         /*
445          * If the tag allocator sleeps we could get an allocation for a
446          * different hardware context.  No need to complicate the low level
447          * allocator for this for the rare use case of a command tied to
448          * a specific queue.
449          */
450         if (WARN_ON_ONCE(!(flags & (BLK_MQ_REQ_NOWAIT | BLK_MQ_REQ_RESERVED))))
451                 return ERR_PTR(-EINVAL);
452
453         if (hctx_idx >= q->nr_hw_queues)
454                 return ERR_PTR(-EIO);
455
456         ret = blk_queue_enter(q, flags);
457         if (ret)
458                 return ERR_PTR(ret);
459
460         /*
461          * Check if the hardware context is actually mapped to anything.
462          * If not tell the caller that it should skip this queue.
463          */
464         ret = -EXDEV;
465         data.hctx = q->queue_hw_ctx[hctx_idx];
466         if (!blk_mq_hw_queue_mapped(data.hctx))
467                 goto out_queue_exit;
468         cpu = cpumask_first_and(data.hctx->cpumask, cpu_online_mask);
469         data.ctx = __blk_mq_get_ctx(q, cpu);
470
471         if (!q->elevator)
472                 blk_mq_tag_busy(data.hctx);
473
474         ret = -EWOULDBLOCK;
475         tag = blk_mq_get_tag(&data);
476         if (tag == BLK_MQ_NO_TAG)
477                 goto out_queue_exit;
478         return blk_mq_rq_ctx_init(&data, tag, alloc_time_ns);
479
480 out_queue_exit:
481         blk_queue_exit(q);
482         return ERR_PTR(ret);
483 }
484 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_alloc_request_hctx);
485
486 static void __blk_mq_free_request(struct request *rq)
487 {
488         struct request_queue *q = rq->q;
489         struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
490         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
491         const int sched_tag = rq->internal_tag;
492
493         blk_crypto_free_request(rq);
494         blk_pm_mark_last_busy(rq);
495         rq->mq_hctx = NULL;
496         if (rq->tag != BLK_MQ_NO_TAG)
497                 blk_mq_put_tag(hctx->tags, ctx, rq->tag);
498         if (sched_tag != BLK_MQ_NO_TAG)
499                 blk_mq_put_tag(hctx->sched_tags, ctx, sched_tag);
500         blk_mq_sched_restart(hctx);
501         blk_queue_exit(q);
502 }
503
504 void blk_mq_free_request(struct request *rq)
505 {
506         struct request_queue *q = rq->q;
507         struct elevator_queue *e = q->elevator;
508         struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
509         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
510
511         if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
512                 if (e && e->type->ops.finish_request)
513                         e->type->ops.finish_request(rq);
514                 if (rq->elv.icq) {
515                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
516                         rq->elv.icq = NULL;
517                 }
518         }
519
520         ctx->rq_completed[rq_is_sync(rq)]++;
521         if (rq->rq_flags & RQF_MQ_INFLIGHT)
522                 atomic_dec(&hctx->nr_active);
523
524         if (unlikely(laptop_mode && !blk_rq_is_passthrough(rq)))
525                 laptop_io_completion(q->backing_dev_info);
526
527         rq_qos_done(q, rq);
528
529         WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_IDLE);
530         if (refcount_dec_and_test(&rq->ref))
531                 __blk_mq_free_request(rq);
532 }
533 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_free_request);
534
535 inline void __blk_mq_end_request(struct request *rq, blk_status_t error)
536 {
537         u64 now = 0;
538
539         if (blk_mq_need_time_stamp(rq))
540                 now = ktime_get_ns();
541
542         if (rq->rq_flags & RQF_STATS) {
543                 blk_mq_poll_stats_start(rq->q);
544                 blk_stat_add(rq, now);
545         }
546
547         if (rq->internal_tag != BLK_MQ_NO_TAG)
548                 blk_mq_sched_completed_request(rq, now);
549
550         blk_account_io_done(rq, now);
551
552         if (rq->end_io) {
553                 rq_qos_done(rq->q, rq);
554                 rq->end_io(rq, error);
555         } else {
556                 blk_mq_free_request(rq);
557         }
558 }
559 EXPORT_SYMBOL(__blk_mq_end_request);
560
561 void blk_mq_end_request(struct request *rq, blk_status_t error)
562 {
563         if (blk_update_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq)))
564                 BUG();
565         __blk_mq_end_request(rq, error);
566 }
567 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_end_request);
568
569 /*
570  * Softirq action handler - move entries to local list and loop over them
571  * while passing them to the queue registered handler.
572  */
573 static __latent_entropy void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
574 {
575         struct list_head *cpu_list, local_list;
576
577         local_irq_disable();
578         cpu_list = this_cpu_ptr(&blk_cpu_done);
579         list_replace_init(cpu_list, &local_list);
580         local_irq_enable();
581
582         while (!list_empty(&local_list)) {
583                 struct request *rq;
584
585                 rq = list_entry(local_list.next, struct request, ipi_list);
586                 list_del_init(&rq->ipi_list);
587                 rq->q->mq_ops->complete(rq);
588         }
589 }
590
591 static void blk_mq_trigger_softirq(struct request *rq)
592 {
593         struct list_head *list;
594         unsigned long flags;
595
596         local_irq_save(flags);
597         list = this_cpu_ptr(&blk_cpu_done);
598         list_add_tail(&rq->ipi_list, list);
599
600         /*
601          * If the list only contains our just added request, signal a raise of
602          * the softirq.  If there are already entries there, someone already
603          * raised the irq but it hasn't run yet.
604          */
605         if (list->next == &rq->ipi_list)
606                 raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
607         local_irq_restore(flags);
608 }
609
610 static int blk_softirq_cpu_dead(unsigned int cpu)
611 {
612         /*
613          * If a CPU goes away, splice its entries to the current CPU
614          * and trigger a run of the softirq
615          */
616         local_irq_disable();
617         list_splice_init(&per_cpu(blk_cpu_done, cpu),
618                          this_cpu_ptr(&blk_cpu_done));
619         raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
620         local_irq_enable();
621
622         return 0;
623 }
624
625
626 static void __blk_mq_complete_request_remote(void *data)
627 {
628         struct request *rq = data;
629
630         /*
631          * For most of single queue controllers, there is only one irq vector
632          * for handling I/O completion, and the only irq's affinity is set
633          * to all possible CPUs.  On most of ARCHs, this affinity means the irq
634          * is handled on one specific CPU.
635          *
636          * So complete I/O requests in softirq context in case of single queue
637          * devices to avoid degrading I/O performance due to irqsoff latency.
638          */
639         if (rq->q->nr_hw_queues == 1)
640                 blk_mq_trigger_softirq(rq);
641         else
642                 rq->q->mq_ops->complete(rq);
643 }
644
645 static inline bool blk_mq_complete_need_ipi(struct request *rq)
646 {
647         int cpu = raw_smp_processor_id();
648
649         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SMP) ||
650             !test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &rq->q->queue_flags))
651                 return false;
652
653         /* same CPU or cache domain?  Complete locally */
654         if (cpu == rq->mq_ctx->cpu ||
655             (!test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_FORCE, &rq->q->queue_flags) &&
656              cpus_share_cache(cpu, rq->mq_ctx->cpu)))
657                 return false;
658
659         /* don't try to IPI to an offline CPU */
660         return cpu_online(rq->mq_ctx->cpu);
661 }
662
663 static void __blk_mq_put_driver_tag(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
664                 struct request *rq)
665 {
666         blk_mq_put_tag(hctx->tags, rq->mq_ctx, rq->tag);
667         rq->tag = BLK_MQ_NO_TAG;
668
669         if (rq->rq_flags & RQF_MQ_INFLIGHT) {
670                 rq->rq_flags &= ~RQF_MQ_INFLIGHT;
671                 atomic_dec(&hctx->nr_active);
672         }
673 }
674
675 static inline void blk_mq_put_driver_tag(struct request *rq)
676 {
677         if (rq->tag == BLK_MQ_NO_TAG || rq->internal_tag == BLK_MQ_NO_TAG)
678                 return;
679
680         __blk_mq_put_driver_tag(rq->mq_hctx, rq);
681 }
682
683 bool blk_mq_complete_request_remote(struct request *rq)
684 {
685         WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_COMPLETE);
686
687         blk_mq_put_driver_tag(rq);
688
689         /*
690          * For a polled request, always complete locallly, it's pointless
691          * to redirect the completion.
692          */
693         if (rq->cmd_flags & REQ_HIPRI)
694                 return false;
695
696         if (blk_mq_complete_need_ipi(rq)) {
697                 rq->csd.func = __blk_mq_complete_request_remote;
698                 rq->csd.info = rq;
699                 rq->csd.flags = 0;
700                 smp_call_function_single_async(rq->mq_ctx->cpu, &rq->csd);
701         } else {
702                 if (rq->q->nr_hw_queues > 1)
703                         return false;
704                 blk_mq_trigger_softirq(rq);
705         }
706
707         return true;
708 }
709 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_complete_request_remote);
710
711 /**
712  * blk_mq_complete_request - end I/O on a request
713  * @rq:         the request being processed
714  *
715  * Description:
716  *      Complete a request by scheduling the ->complete_rq operation.
717  **/
718 void blk_mq_complete_request(struct request *rq)
719 {
720         if (!blk_mq_complete_request_remote(rq))
721                 rq->q->mq_ops->complete(rq);
722 }
723 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_complete_request);
724
725 static void hctx_unlock(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, int srcu_idx)
726         __releases(hctx->srcu)
727 {
728         if (!(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING))
729                 rcu_read_unlock();
730         else
731                 srcu_read_unlock(hctx->srcu, srcu_idx);
732 }
733
734 static void hctx_lock(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, int *srcu_idx)
735         __acquires(hctx->srcu)
736 {
737         if (!(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)) {
738                 /* shut up gcc false positive */
739                 *srcu_idx = 0;
740                 rcu_read_lock();
741         } else
742                 *srcu_idx = srcu_read_lock(hctx->srcu);
743 }
744
745 /**
746  * blk_mq_start_request - Start processing a request
747  * @rq: Pointer to request to be started
748  *
749  * Function used by device drivers to notify the block layer that a request
750  * is going to be processed now, so blk layer can do proper initializations
751  * such as starting the timeout timer.
752  */
753 void blk_mq_start_request(struct request *rq)
754 {
755         struct request_queue *q = rq->q;
756
757         trace_block_rq_issue(q, rq);
758
759         if (test_bit(QUEUE_FLAG_STATS, &q->queue_flags)) {
760                 rq->io_start_time_ns = ktime_get_ns();
761                 rq->stats_sectors = blk_rq_sectors(rq);
762                 rq->rq_flags |= RQF_STATS;
763                 rq_qos_issue(q, rq);
764         }
765
766         WARN_ON_ONCE(blk_mq_rq_state(rq) != MQ_RQ_IDLE);
767
768         blk_add_timer(rq);
769         WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_IN_FLIGHT);
770
771 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
772         if (blk_integrity_rq(rq) && req_op(rq) == REQ_OP_WRITE)
773                 q->integrity.profile->prepare_fn(rq);
774 #endif
775 }
776 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_start_request);
777
778 static void __blk_mq_requeue_request(struct request *rq)
779 {
780         struct request_queue *q = rq->q;
781
782         blk_mq_put_driver_tag(rq);
783
784         trace_block_rq_requeue(q, rq);
785         rq_qos_requeue(q, rq);
786
787         if (blk_mq_request_started(rq)) {
788                 WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_IDLE);
789                 rq->rq_flags &= ~RQF_TIMED_OUT;
790         }
791 }
792
793 void blk_mq_requeue_request(struct request *rq, bool kick_requeue_list)
794 {
795         __blk_mq_requeue_request(rq);
796
797         /* this request will be re-inserted to io scheduler queue */
798         blk_mq_sched_requeue_request(rq);
799
800         BUG_ON(!list_empty(&rq->queuelist));
801         blk_mq_add_to_requeue_list(rq, true, kick_requeue_list);
802 }
803 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_requeue_request);
804
805 static void blk_mq_requeue_work(struct work_struct *work)
806 {
807         struct request_queue *q =
808                 container_of(work, struct request_queue, requeue_work.work);
809         LIST_HEAD(rq_list);
810         struct request *rq, *next;
811
812         spin_lock_irq(&q->requeue_lock);
813         list_splice_init(&q->requeue_list, &rq_list);
814         spin_unlock_irq(&q->requeue_lock);
815
816         list_for_each_entry_safe(rq, next, &rq_list, queuelist) {
817                 if (!(rq->rq_flags & (RQF_SOFTBARRIER | RQF_DONTPREP)))
818                         continue;
819
820                 rq->rq_flags &= ~RQF_SOFTBARRIER;
821                 list_del_init(&rq->queuelist);
822                 /*
823                  * If RQF_DONTPREP, rq has contained some driver specific
824                  * data, so insert it to hctx dispatch list to avoid any
825                  * merge.
826                  */
827                 if (rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)
828                         blk_mq_request_bypass_insert(rq, false, false);
829                 else
830                         blk_mq_sched_insert_request(rq, true, false, false);
831         }
832
833         while (!list_empty(&rq_list)) {
834                 rq = list_entry(rq_list.next, struct request, queuelist);
835                 list_del_init(&rq->queuelist);
836                 blk_mq_sched_insert_request(rq, false, false, false);
837         }
838
839         blk_mq_run_hw_queues(q, false);
840 }
841
842 void blk_mq_add_to_requeue_list(struct request *rq, bool at_head,
843                                 bool kick_requeue_list)
844 {
845         struct request_queue *q = rq->q;
846         unsigned long flags;
847
848         /*
849          * We abuse this flag that is otherwise used by the I/O scheduler to
850          * request head insertion from the workqueue.
851          */
852         BUG_ON(rq->rq_flags & RQF_SOFTBARRIER);
853
854         spin_lock_irqsave(&q->requeue_lock, flags);
855         if (at_head) {
856                 rq->rq_flags |= RQF_SOFTBARRIER;
857                 list_add(&rq->queuelist, &q->requeue_list);
858         } else {
859                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->requeue_list);
860         }
861         spin_unlock_irqrestore(&q->requeue_lock, flags);
862
863         if (kick_requeue_list)
864                 blk_mq_kick_requeue_list(q);
865 }
866
867 void blk_mq_kick_requeue_list(struct request_queue *q)
868 {
869         kblockd_mod_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, &q->requeue_work, 0);
870 }
871 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_kick_requeue_list);
872
873 void blk_mq_delay_kick_requeue_list(struct request_queue *q,
874                                     unsigned long msecs)
875 {
876         kblockd_mod_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, &q->requeue_work,
877                                     msecs_to_jiffies(msecs));
878 }
879 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_delay_kick_requeue_list);
880
881 struct request *blk_mq_tag_to_rq(struct blk_mq_tags *tags, unsigned int tag)
882 {
883         if (tag < tags->nr_tags) {
884                 prefetch(tags->rqs[tag]);
885                 return tags->rqs[tag];
886         }
887
888         return NULL;
889 }
890 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_tag_to_rq);
891
892 static bool blk_mq_rq_inflight(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct request *rq,
893                                void *priv, bool reserved)
894 {
895         /*
896          * If we find a request that is inflight and the queue matches,
897          * we know the queue is busy. Return false to stop the iteration.
898          */
899         if (rq->state == MQ_RQ_IN_FLIGHT && rq->q == hctx->queue) {
900                 bool *busy = priv;
901
902                 *busy = true;
903                 return false;
904         }
905
906         return true;
907 }
908
909 bool blk_mq_queue_inflight(struct request_queue *q)
910 {
911         bool busy = false;
912
913         blk_mq_queue_tag_busy_iter(q, blk_mq_rq_inflight, &busy);
914         return busy;
915 }
916 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_queue_inflight);
917
918 static void blk_mq_rq_timed_out(struct request *req, bool reserved)
919 {
920         req->rq_flags |= RQF_TIMED_OUT;
921         if (req->q->mq_ops->timeout) {
922                 enum blk_eh_timer_return ret;
923
924                 ret = req->q->mq_ops->timeout(req, reserved);
925                 if (ret == BLK_EH_DONE)
926                         return;
927                 WARN_ON_ONCE(ret != BLK_EH_RESET_TIMER);
928         }
929
930         blk_add_timer(req);
931 }
932
933 static bool blk_mq_req_expired(struct request *rq, unsigned long *next)
934 {
935         unsigned long deadline;
936
937         if (blk_mq_rq_state(rq) != MQ_RQ_IN_FLIGHT)
938                 return false;
939         if (rq->rq_flags & RQF_TIMED_OUT)
940                 return false;
941
942         deadline = READ_ONCE(rq->deadline);
943         if (time_after_eq(jiffies, deadline))
944                 return true;
945
946         if (*next == 0)
947                 *next = deadline;
948         else if (time_after(*next, deadline))
949                 *next = deadline;
950         return false;
951 }
952
953 static bool blk_mq_check_expired(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
954                 struct request *rq, void *priv, bool reserved)
955 {
956         unsigned long *next = priv;
957
958         /*
959          * Just do a quick check if it is expired before locking the request in
960          * so we're not unnecessarilly synchronizing across CPUs.
961          */
962         if (!blk_mq_req_expired(rq, next))
963                 return true;
964
965         /*
966          * We have reason to believe the request may be expired. Take a
967          * reference on the request to lock this request lifetime into its
968          * currently allocated context to prevent it from being reallocated in
969          * the event the completion by-passes this timeout handler.
970          *
971          * If the reference was already released, then the driver beat the
972          * timeout handler to posting a natural completion.
973          */
974         if (!refcount_inc_not_zero(&rq->ref))
975                 return true;
976
977         /*
978          * The request is now locked and cannot be reallocated underneath the
979          * timeout handler's processing. Re-verify this exact request is truly
980          * expired; if it is not expired, then the request was completed and
981          * reallocated as a new request.
982          */
983         if (blk_mq_req_expired(rq, next))
984                 blk_mq_rq_timed_out(rq, reserved);
985
986         if (is_flush_rq(rq, hctx))
987                 rq->end_io(rq, 0);
988         else if (refcount_dec_and_test(&rq->ref))
989                 __blk_mq_free_request(rq);
990
991         return true;
992 }
993
994 static void blk_mq_timeout_work(struct work_struct *work)
995 {
996         struct request_queue *q =
997                 container_of(work, struct request_queue, timeout_work);
998         unsigned long next = 0;
999         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1000         int i;
1001
1002         /* A deadlock might occur if a request is stuck requiring a
1003          * timeout at the same time a queue freeze is waiting
1004          * completion, since the timeout code would not be able to
1005          * acquire the queue reference here.
1006          *
1007          * That's why we don't use blk_queue_enter here; instead, we use
1008          * percpu_ref_tryget directly, because we need to be able to
1009          * obtain a reference even in the short window between the queue
1010          * starting to freeze, by dropping the first reference in
1011          * blk_freeze_queue_start, and the moment the last request is
1012          * consumed, marked by the instant q_usage_counter reaches
1013          * zero.
1014          */
1015         if (!percpu_ref_tryget(&q->q_usage_counter))
1016                 return;
1017
1018         blk_mq_queue_tag_busy_iter(q, blk_mq_check_expired, &next);
1019
1020         if (next != 0) {
1021                 mod_timer(&q->timeout, next);
1022         } else {
1023                 /*
1024                  * Request timeouts are handled as a forward rolling timer. If
1025                  * we end up here it means that no requests are pending and
1026                  * also that no request has been pending for a while. Mark
1027                  * each hctx as idle.
1028                  */
1029                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
1030                         /* the hctx may be unmapped, so check it here */
1031                         if (blk_mq_hw_queue_mapped(hctx))
1032                                 blk_mq_tag_idle(hctx);
1033                 }
1034         }
1035         blk_queue_exit(q);
1036 }
1037
1038 struct flush_busy_ctx_data {
1039         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1040         struct list_head *list;
1041 };
1042
1043 static bool flush_busy_ctx(struct sbitmap *sb, unsigned int bitnr, void *data)
1044 {
1045         struct flush_busy_ctx_data *flush_data = data;
1046         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = flush_data->hctx;
1047         struct blk_mq_ctx *ctx = hctx->ctxs[bitnr];
1048         enum hctx_type type = hctx->type;
1049
1050         spin_lock(&ctx->lock);
1051         list_splice_tail_init(&ctx->rq_lists[type], flush_data->list);
1052         sbitmap_clear_bit(sb, bitnr);
1053         spin_unlock(&ctx->lock);
1054         return true;
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Process software queues that have been marked busy, splicing them
1059  * to the for-dispatch
1060  */
1061 void blk_mq_flush_busy_ctxs(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct list_head *list)
1062 {
1063         struct flush_busy_ctx_data data = {
1064                 .hctx = hctx,
1065                 .list = list,
1066         };
1067
1068         sbitmap_for_each_set(&hctx->ctx_map, flush_busy_ctx, &data);
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_flush_busy_ctxs);
1071
1072 struct dispatch_rq_data {
1073         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1074         struct request *rq;
1075 };
1076
1077 static bool dispatch_rq_from_ctx(struct sbitmap *sb, unsigned int bitnr,
1078                 void *data)
1079 {
1080         struct dispatch_rq_data *dispatch_data = data;
1081         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = dispatch_data->hctx;
1082         struct blk_mq_ctx *ctx = hctx->ctxs[bitnr];
1083         enum hctx_type type = hctx->type;
1084
1085         spin_lock(&ctx->lock);
1086         if (!list_empty(&ctx->rq_lists[type])) {
1087                 dispatch_data->rq = list_entry_rq(ctx->rq_lists[type].next);
1088                 list_del_init(&dispatch_data->rq->queuelist);
1089                 if (list_empty(&ctx->rq_lists[type]))
1090                         sbitmap_clear_bit(sb, bitnr);
1091         }
1092         spin_unlock(&ctx->lock);
1093
1094         return !dispatch_data->rq;
1095 }
1096
1097 struct request *blk_mq_dequeue_from_ctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1098                                         struct blk_mq_ctx *start)
1099 {
1100         unsigned off = start ? start->index_hw[hctx->type] : 0;
1101         struct dispatch_rq_data data = {
1102                 .hctx = hctx,
1103                 .rq   = NULL,
1104         };
1105
1106         __sbitmap_for_each_set(&hctx->ctx_map, off,
1107                                dispatch_rq_from_ctx, &data);
1108
1109         return data.rq;
1110 }
1111
1112 static inline unsigned int queued_to_index(unsigned int queued)
1113 {
1114         if (!queued)
1115                 return 0;
1116
1117         return min(BLK_MQ_MAX_DISPATCH_ORDER - 1, ilog2(queued) + 1);
1118 }
1119
1120 static bool __blk_mq_get_driver_tag(struct request *rq)
1121 {
1122         struct sbitmap_queue *bt = &rq->mq_hctx->tags->bitmap_tags;
1123         unsigned int tag_offset = rq->mq_hctx->tags->nr_reserved_tags;
1124         int tag;
1125
1126         blk_mq_tag_busy(rq->mq_hctx);
1127
1128         if (blk_mq_tag_is_reserved(rq->mq_hctx->sched_tags, rq->internal_tag)) {
1129                 bt = &rq->mq_hctx->tags->breserved_tags;
1130                 tag_offset = 0;
1131         }
1132
1133         if (!hctx_may_queue(rq->mq_hctx, bt))
1134                 return false;
1135         tag = __sbitmap_queue_get(bt);
1136         if (tag == BLK_MQ_NO_TAG)
1137                 return false;
1138
1139         rq->tag = tag + tag_offset;
1140         return true;
1141 }
1142
1143 static bool blk_mq_get_driver_tag(struct request *rq)
1144 {
1145         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
1146
1147         if (rq->tag == BLK_MQ_NO_TAG && !__blk_mq_get_driver_tag(rq))
1148                 return false;
1149
1150         if (hctx->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED) {
1151                 rq->rq_flags |= RQF_MQ_INFLIGHT;
1152                 atomic_inc(&hctx->nr_active);
1153         }
1154         hctx->tags->rqs[rq->tag] = rq;
1155         return true;
1156 }
1157
1158 static int blk_mq_dispatch_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
1159                                 int flags, void *key)
1160 {
1161         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1162
1163         hctx = container_of(wait, struct blk_mq_hw_ctx, dispatch_wait);
1164
1165         spin_lock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1166         if (!list_empty(&wait->entry)) {
1167                 struct sbitmap_queue *sbq;
1168
1169                 list_del_init(&wait->entry);
1170                 sbq = &hctx->tags->bitmap_tags;
1171                 atomic_dec(&sbq->ws_active);
1172         }
1173         spin_unlock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1174
1175         blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
1176         return 1;
1177 }
1178
1179 /*
1180  * Mark us waiting for a tag. For shared tags, this involves hooking us into
1181  * the tag wakeups. For non-shared tags, we can simply mark us needing a
1182  * restart. For both cases, take care to check the condition again after
1183  * marking us as waiting.
1184  */
1185 static bool blk_mq_mark_tag_wait(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1186                                  struct request *rq)
1187 {
1188         struct sbitmap_queue *sbq = &hctx->tags->bitmap_tags;
1189         struct wait_queue_head *wq;
1190         wait_queue_entry_t *wait;
1191         bool ret;
1192
1193         if (!(hctx->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED)) {
1194                 blk_mq_sched_mark_restart_hctx(hctx);
1195
1196                 /*
1197                  * It's possible that a tag was freed in the window between the
1198                  * allocation failure and adding the hardware queue to the wait
1199                  * queue.
1200                  *
1201                  * Don't clear RESTART here, someone else could have set it.
1202                  * At most this will cost an extra queue run.
1203                  */
1204                 return blk_mq_get_driver_tag(rq);
1205         }
1206
1207         wait = &hctx->dispatch_wait;
1208         if (!list_empty_careful(&wait->entry))
1209                 return false;
1210
1211         wq = &bt_wait_ptr(sbq, hctx)->wait;
1212
1213         spin_lock_irq(&wq->lock);
1214         spin_lock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1215         if (!list_empty(&wait->entry)) {
1216                 spin_unlock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1217                 spin_unlock_irq(&wq->lock);
1218                 return false;
1219         }
1220
1221         atomic_inc(&sbq->ws_active);
1222         wait->flags &= ~WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
1223         __add_wait_queue(wq, wait);
1224
1225         /*
1226          * It's possible that a tag was freed in the window between the
1227          * allocation failure and adding the hardware queue to the wait
1228          * queue.
1229          */
1230         ret = blk_mq_get_driver_tag(rq);
1231         if (!ret) {
1232                 spin_unlock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1233                 spin_unlock_irq(&wq->lock);
1234                 return false;
1235         }
1236
1237         /*
1238          * We got a tag, remove ourselves from the wait queue to ensure
1239          * someone else gets the wakeup.
1240          */
1241         list_del_init(&wait->entry);
1242         atomic_dec(&sbq->ws_active);
1243         spin_unlock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1244         spin_unlock_irq(&wq->lock);
1245
1246         return true;
1247 }
1248
1249 #define BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_WEIGHT  8
1250 #define BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_FACTOR  4
1251 /*
1252  * Update dispatch busy with the Exponential Weighted Moving Average(EWMA):
1253  * - EWMA is one simple way to compute running average value
1254  * - weight(7/8 and 1/8) is applied so that it can decrease exponentially
1255  * - take 4 as factor for avoiding to get too small(0) result, and this
1256  *   factor doesn't matter because EWMA decreases exponentially
1257  */
1258 static void blk_mq_update_dispatch_busy(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, bool busy)
1259 {
1260         unsigned int ewma;
1261
1262         if (hctx->queue->elevator)
1263                 return;
1264
1265         ewma = hctx->dispatch_busy;
1266
1267         if (!ewma && !busy)
1268                 return;
1269
1270         ewma *= BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_WEIGHT - 1;
1271         if (busy)
1272                 ewma += 1 << BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_FACTOR;
1273         ewma /= BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_WEIGHT;
1274
1275         hctx->dispatch_busy = ewma;
1276 }
1277
1278 #define BLK_MQ_RESOURCE_DELAY   3               /* ms units */
1279
1280 static void blk_mq_handle_dev_resource(struct request *rq,
1281                                        struct list_head *list)
1282 {
1283         struct request *next =
1284                 list_first_entry_or_null(list, struct request, queuelist);
1285
1286         /*
1287          * If an I/O scheduler has been configured and we got a driver tag for
1288          * the next request already, free it.
1289          */
1290         if (next)
1291                 blk_mq_put_driver_tag(next);
1292
1293         list_add(&rq->queuelist, list);
1294         __blk_mq_requeue_request(rq);
1295 }
1296
1297 static void blk_mq_handle_zone_resource(struct request *rq,
1298                                         struct list_head *zone_list)
1299 {
1300         /*
1301          * If we end up here it is because we cannot dispatch a request to a
1302          * specific zone due to LLD level zone-write locking or other zone
1303          * related resource not being available. In this case, set the request
1304          * aside in zone_list for retrying it later.
1305          */
1306         list_add(&rq->queuelist, zone_list);
1307         __blk_mq_requeue_request(rq);
1308 }
1309
1310 enum prep_dispatch {
1311         PREP_DISPATCH_OK,
1312         PREP_DISPATCH_NO_TAG,
1313         PREP_DISPATCH_NO_BUDGET,
1314 };
1315
1316 static enum prep_dispatch blk_mq_prep_dispatch_rq(struct request *rq,
1317                                                   bool need_budget)
1318 {
1319         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
1320
1321         if (need_budget && !blk_mq_get_dispatch_budget(rq->q)) {
1322                 blk_mq_put_driver_tag(rq);
1323                 return PREP_DISPATCH_NO_BUDGET;
1324         }
1325
1326         if (!blk_mq_get_driver_tag(rq)) {
1327                 /*
1328                  * The initial allocation attempt failed, so we need to
1329                  * rerun the hardware queue when a tag is freed. The
1330                  * waitqueue takes care of that. If the queue is run
1331                  * before we add this entry back on the dispatch list,
1332                  * we'll re-run it below.
1333                  */
1334                 if (!blk_mq_mark_tag_wait(hctx, rq)) {
1335                         /*
1336                          * All budgets not got from this function will be put
1337                          * together during handling partial dispatch
1338                          */
1339                         if (need_budget)
1340                                 blk_mq_put_dispatch_budget(rq->q);
1341                         return PREP_DISPATCH_NO_TAG;
1342                 }
1343         }
1344
1345         return PREP_DISPATCH_OK;
1346 }
1347
1348 /* release all allocated budgets before calling to blk_mq_dispatch_rq_list */
1349 static void blk_mq_release_budgets(struct request_queue *q,
1350                 unsigned int nr_budgets)
1351 {
1352         int i;
1353
1354         for (i = 0; i < nr_budgets; i++)
1355                 blk_mq_put_dispatch_budget(q);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Returns true if we did some work AND can potentially do more.
1360  */
1361 bool blk_mq_dispatch_rq_list(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct list_head *list,
1362                              unsigned int nr_budgets)
1363 {
1364         enum prep_dispatch prep;
1365         struct request_queue *q = hctx->queue;
1366         struct request *rq, *nxt;
1367         int errors, queued;
1368         blk_status_t ret = BLK_STS_OK;
1369         LIST_HEAD(zone_list);
1370
1371         if (list_empty(list))
1372                 return false;
1373
1374         /*
1375          * Now process all the entries, sending them to the driver.
1376          */
1377         errors = queued = 0;
1378         do {
1379                 struct blk_mq_queue_data bd;
1380
1381                 rq = list_first_entry(list, struct request, queuelist);
1382
1383                 WARN_ON_ONCE(hctx != rq->mq_hctx);
1384                 prep = blk_mq_prep_dispatch_rq(rq, !nr_budgets);
1385                 if (prep != PREP_DISPATCH_OK)
1386                         break;
1387
1388                 list_del_init(&rq->queuelist);
1389
1390                 bd.rq = rq;
1391
1392                 /*
1393                  * Flag last if we have no more requests, or if we have more
1394                  * but can't assign a driver tag to it.
1395                  */
1396                 if (list_empty(list))
1397                         bd.last = true;
1398                 else {
1399                         nxt = list_first_entry(list, struct request, queuelist);
1400                         bd.last = !blk_mq_get_driver_tag(nxt);
1401                 }
1402
1403                 /*
1404                  * once the request is queued to lld, no need to cover the
1405                  * budget any more
1406                  */
1407                 if (nr_budgets)
1408                         nr_budgets--;
1409                 ret = q->mq_ops->queue_rq(hctx, &bd);
1410                 if (ret == BLK_STS_RESOURCE || ret == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
1411                         blk_mq_handle_dev_resource(rq, list);
1412                         break;
1413                 } else if (ret == BLK_STS_ZONE_RESOURCE) {
1414                         /*
1415                          * Move the request to zone_list and keep going through
1416                          * the dispatch list to find more requests the drive can
1417                          * accept.
1418                          */
1419                         blk_mq_handle_zone_resource(rq, &zone_list);
1420                         if (list_empty(list))
1421                                 break;
1422                         continue;
1423                 }
1424
1425                 if (unlikely(ret != BLK_STS_OK)) {
1426                         errors++;
1427                         blk_mq_end_request(rq, BLK_STS_IOERR);
1428                         continue;
1429                 }
1430
1431                 queued++;
1432         } while (!list_empty(list));
1433
1434         if (!list_empty(&zone_list))
1435                 list_splice_tail_init(&zone_list, list);
1436
1437         hctx->dispatched[queued_to_index(queued)]++;
1438
1439         /*
1440          * Any items that need requeuing? Stuff them into hctx->dispatch,
1441          * that is where we will continue on next queue run.
1442          */
1443         if (!list_empty(list)) {
1444                 bool needs_restart;
1445                 /* For non-shared tags, the RESTART check will suffice */
1446                 bool no_tag = prep == PREP_DISPATCH_NO_TAG &&
1447                         (hctx->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED);
1448                 bool no_budget_avail = prep == PREP_DISPATCH_NO_BUDGET;
1449
1450                 blk_mq_release_budgets(q, nr_budgets);
1451
1452                 /*
1453                  * If we didn't flush the entire list, we could have told
1454                  * the driver there was more coming, but that turned out to
1455                  * be a lie.
1456                  */
1457                 if (q->mq_ops->commit_rqs && queued)
1458                         q->mq_ops->commit_rqs(hctx);
1459
1460                 spin_lock(&hctx->lock);
1461                 list_splice_tail_init(list, &hctx->dispatch);
1462                 spin_unlock(&hctx->lock);
1463
1464                 /*
1465                  * If SCHED_RESTART was set by the caller of this function and
1466                  * it is no longer set that means that it was cleared by another
1467                  * thread and hence that a queue rerun is needed.
1468                  *
1469                  * If 'no_tag' is set, that means that we failed getting
1470                  * a driver tag with an I/O scheduler attached. If our dispatch
1471                  * waitqueue is no longer active, ensure that we run the queue
1472                  * AFTER adding our entries back to the list.
1473                  *
1474                  * If no I/O scheduler has been configured it is possible that
1475                  * the hardware queue got stopped and restarted before requests
1476                  * were pushed back onto the dispatch list. Rerun the queue to
1477                  * avoid starvation. Notes:
1478                  * - blk_mq_run_hw_queue() checks whether or not a queue has
1479                  *   been stopped before rerunning a queue.
1480                  * - Some but not all block drivers stop a queue before
1481                  *   returning BLK_STS_RESOURCE. Two exceptions are scsi-mq
1482                  *   and dm-rq.
1483                  *
1484                  * If driver returns BLK_STS_RESOURCE and SCHED_RESTART
1485                  * bit is set, run queue after a delay to avoid IO stalls
1486                  * that could otherwise occur if the queue is idle.  We'll do
1487                  * similar if we couldn't get budget and SCHED_RESTART is set.
1488                  */
1489                 needs_restart = blk_mq_sched_needs_restart(hctx);
1490                 if (!needs_restart ||
1491                     (no_tag && list_empty_careful(&hctx->dispatch_wait.entry)))
1492                         blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
1493                 else if (needs_restart && (ret == BLK_STS_RESOURCE ||
1494                                            no_budget_avail))
1495                         blk_mq_delay_run_hw_queue(hctx, BLK_MQ_RESOURCE_DELAY);
1496
1497                 blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, true);
1498                 return false;
1499         } else
1500                 blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, false);
1501
1502         return (queued + errors) != 0;
1503 }
1504
1505 /**
1506  * __blk_mq_run_hw_queue - Run a hardware queue.
1507  * @hctx: Pointer to the hardware queue to run.
1508  *
1509  * Send pending requests to the hardware.
1510  */
1511 static void __blk_mq_run_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1512 {
1513         int srcu_idx;
1514
1515         /*
1516          * We should be running this queue from one of the CPUs that
1517          * are mapped to it.
1518          *
1519          * There are at least two related races now between setting
1520          * hctx->next_cpu from blk_mq_hctx_next_cpu() and running
1521          * __blk_mq_run_hw_queue():
1522          *
1523          * - hctx->next_cpu is found offline in blk_mq_hctx_next_cpu(),
1524          *   but later it becomes online, then this warning is harmless
1525          *   at all
1526          *
1527          * - hctx->next_cpu is found online in blk_mq_hctx_next_cpu(),
1528          *   but later it becomes offline, then the warning can't be
1529          *   triggered, and we depend on blk-mq timeout handler to
1530          *   handle dispatched requests to this hctx
1531          */
1532         if (!cpumask_test_cpu(raw_smp_processor_id(), hctx->cpumask) &&
1533                 cpu_online(hctx->next_cpu)) {
1534                 printk(KERN_WARNING "run queue from wrong CPU %d, hctx %s\n",
1535                         raw_smp_processor_id(),
1536                         cpumask_empty(hctx->cpumask) ? "inactive": "active");
1537                 dump_stack();
1538         }
1539
1540         /*
1541          * We can't run the queue inline with ints disabled. Ensure that
1542          * we catch bad users of this early.
1543          */
1544         WARN_ON_ONCE(in_interrupt());
1545
1546         might_sleep_if(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING);
1547
1548         hctx_lock(hctx, &srcu_idx);
1549         blk_mq_sched_dispatch_requests(hctx);
1550         hctx_unlock(hctx, srcu_idx);
1551 }
1552
1553 static inline int blk_mq_first_mapped_cpu(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1554 {
1555         int cpu = cpumask_first_and(hctx->cpumask, cpu_online_mask);
1556
1557         if (cpu >= nr_cpu_ids)
1558                 cpu = cpumask_first(hctx->cpumask);
1559         return cpu;
1560 }
1561
1562 /*
1563  * It'd be great if the workqueue API had a way to pass
1564  * in a mask and had some smarts for more clever placement.
1565  * For now we just round-robin here, switching for every
1566  * BLK_MQ_CPU_WORK_BATCH queued items.
1567  */
1568 static int blk_mq_hctx_next_cpu(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1569 {
1570         bool tried = false;
1571         int next_cpu = hctx->next_cpu;
1572
1573         if (hctx->queue->nr_hw_queues == 1)
1574                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1575
1576         if (--hctx->next_cpu_batch <= 0) {
1577 select_cpu:
1578                 next_cpu = cpumask_next_and(next_cpu, hctx->cpumask,
1579                                 cpu_online_mask);
1580                 if (next_cpu >= nr_cpu_ids)
1581                         next_cpu = blk_mq_first_mapped_cpu(hctx);
1582                 hctx->next_cpu_batch = BLK_MQ_CPU_WORK_BATCH;
1583         }
1584
1585         /*
1586          * Do unbound schedule if we can't find a online CPU for this hctx,
1587          * and it should only happen in the path of handling CPU DEAD.
1588          */
1589         if (!cpu_online(next_cpu)) {
1590                 if (!tried) {
1591                         tried = true;
1592                         goto select_cpu;
1593                 }
1594
1595                 /*
1596                  * Make sure to re-select CPU next time once after CPUs
1597                  * in hctx->cpumask become online again.
1598                  */
1599                 hctx->next_cpu = next_cpu;
1600                 hctx->next_cpu_batch = 1;
1601                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1602         }
1603
1604         hctx->next_cpu = next_cpu;
1605         return next_cpu;
1606 }
1607
1608 /**
1609  * __blk_mq_delay_run_hw_queue - Run (or schedule to run) a hardware queue.
1610  * @hctx: Pointer to the hardware queue to run.
1611  * @async: If we want to run the queue asynchronously.
1612  * @msecs: Microseconds of delay to wait before running the queue.
1613  *
1614  * If !@async, try to run the queue now. Else, run the queue asynchronously and
1615  * with a delay of @msecs.
1616  */
1617 static void __blk_mq_delay_run_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, bool async,
1618                                         unsigned long msecs)
1619 {
1620         if (unlikely(blk_mq_hctx_stopped(hctx)))
1621                 return;
1622
1623         if (!async && !(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)) {
1624                 int cpu = get_cpu();
1625                 if (cpumask_test_cpu(cpu, hctx->cpumask)) {
1626                         __blk_mq_run_hw_queue(hctx);
1627                         put_cpu();
1628                         return;
1629                 }
1630
1631                 put_cpu();
1632         }
1633
1634         kblockd_mod_delayed_work_on(blk_mq_hctx_next_cpu(hctx), &hctx->run_work,
1635                                     msecs_to_jiffies(msecs));
1636 }
1637
1638 /**
1639  * blk_mq_delay_run_hw_queue - Run a hardware queue asynchronously.
1640  * @hctx: Pointer to the hardware queue to run.
1641  * @msecs: Microseconds of delay to wait before running the queue.
1642  *
1643  * Run a hardware queue asynchronously with a delay of @msecs.
1644  */
1645 void blk_mq_delay_run_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, unsigned long msecs)
1646 {
1647         __blk_mq_delay_run_hw_queue(hctx, true, msecs);
1648 }
1649 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_delay_run_hw_queue);
1650
1651 /**
1652  * blk_mq_run_hw_queue - Start to run a hardware queue.
1653  * @hctx: Pointer to the hardware queue to run.
1654  * @async: If we want to run the queue asynchronously.
1655  *
1656  * Check if the request queue is not in a quiesced state and if there are
1657  * pending requests to be sent. If this is true, run the queue to send requests
1658  * to hardware.
1659  */
1660 void blk_mq_run_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, bool async)
1661 {
1662         int srcu_idx;
1663         bool need_run;
1664
1665         /*
1666          * When queue is quiesced, we may be switching io scheduler, or
1667          * updating nr_hw_queues, or other things, and we can't run queue
1668          * any more, even __blk_mq_hctx_has_pending() can't be called safely.
1669          *
1670          * And queue will be rerun in blk_mq_unquiesce_queue() if it is
1671          * quiesced.
1672          */
1673         hctx_lock(hctx, &srcu_idx);
1674         need_run = !blk_queue_quiesced(hctx->queue) &&
1675                 blk_mq_hctx_has_pending(hctx);
1676         hctx_unlock(hctx, srcu_idx);
1677
1678         if (need_run)
1679                 __blk_mq_delay_run_hw_queue(hctx, async, 0);
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_run_hw_queue);
1682
1683 /**
1684  * blk_mq_run_hw_queue - Run all hardware queues in a request queue.
1685  * @q: Pointer to the request queue to run.
1686  * @async: If we want to run the queue asynchronously.
1687  */
1688 void blk_mq_run_hw_queues(struct request_queue *q, bool async)
1689 {
1690         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1691         int i;
1692
1693         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
1694                 if (blk_mq_hctx_stopped(hctx))
1695                         continue;
1696
1697                 blk_mq_run_hw_queue(hctx, async);
1698         }
1699 }
1700 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_run_hw_queues);
1701
1702 /**
1703  * blk_mq_delay_run_hw_queues - Run all hardware queues asynchronously.
1704  * @q: Pointer to the request queue to run.
1705  * @msecs: Microseconds of delay to wait before running the queues.
1706  */
1707 void blk_mq_delay_run_hw_queues(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
1708 {
1709         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1710         int i;
1711
1712         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
1713                 if (blk_mq_hctx_stopped(hctx))
1714                         continue;
1715
1716                 blk_mq_delay_run_hw_queue(hctx, msecs);
1717         }
1718 }
1719 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_delay_run_hw_queues);
1720
1721 /**
1722  * blk_mq_queue_stopped() - check whether one or more hctxs have been stopped
1723  * @q: request queue.
1724  *
1725  * The caller is responsible for serializing this function against
1726  * blk_mq_{start,stop}_hw_queue().
1727  */
1728 bool blk_mq_queue_stopped(struct request_queue *q)
1729 {
1730         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1731         int i;
1732
1733         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
1734                 if (blk_mq_hctx_stopped(hctx))
1735                         return true;
1736
1737         return false;
1738 }
1739 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_queue_stopped);
1740
1741 /*
1742  * This function is often used for pausing .queue_rq() by driver when
1743  * there isn't enough resource or some conditions aren't satisfied, and
1744  * BLK_STS_RESOURCE is usually returned.
1745  *
1746  * We do not guarantee that dispatch can be drained or blocked
1747  * after blk_mq_stop_hw_queue() returns. Please use
1748  * blk_mq_quiesce_queue() for that requirement.
1749  */
1750 void blk_mq_stop_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1751 {
1752         cancel_delayed_work(&hctx->run_work);
1753
1754         set_bit(BLK_MQ_S_STOPPED, &hctx->state);
1755 }
1756 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_stop_hw_queue);
1757
1758 /*
1759  * This function is often used for pausing .queue_rq() by driver when
1760  * there isn't enough resource or some conditions aren't satisfied, and
1761  * BLK_STS_RESOURCE is usually returned.
1762  *
1763  * We do not guarantee that dispatch can be drained or blocked
1764  * after blk_mq_stop_hw_queues() returns. Please use
1765  * blk_mq_quiesce_queue() for that requirement.
1766  */
1767 void blk_mq_stop_hw_queues(struct request_queue *q)
1768 {
1769         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1770         int i;
1771
1772         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
1773                 blk_mq_stop_hw_queue(hctx);
1774 }
1775 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_stop_hw_queues);
1776
1777 void blk_mq_start_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1778 {
1779         clear_bit(BLK_MQ_S_STOPPED, &hctx->state);
1780
1781         blk_mq_run_hw_queue(hctx, false);
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_start_hw_queue);
1784
1785 void blk_mq_start_hw_queues(struct request_queue *q)
1786 {
1787         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1788         int i;
1789
1790         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
1791                 blk_mq_start_hw_queue(hctx);
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_start_hw_queues);
1794
1795 void blk_mq_start_stopped_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, bool async)
1796 {
1797         if (!blk_mq_hctx_stopped(hctx))
1798                 return;
1799
1800         clear_bit(BLK_MQ_S_STOPPED, &hctx->state);
1801         blk_mq_run_hw_queue(hctx, async);
1802 }
1803 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_start_stopped_hw_queue);
1804
1805 void blk_mq_start_stopped_hw_queues(struct request_queue *q, bool async)
1806 {
1807         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1808         int i;
1809
1810         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
1811                 blk_mq_start_stopped_hw_queue(hctx, async);
1812 }
1813 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_start_stopped_hw_queues);
1814
1815 static void blk_mq_run_work_fn(struct work_struct *work)
1816 {
1817         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1818
1819         hctx = container_of(work, struct blk_mq_hw_ctx, run_work.work);
1820
1821         /*
1822          * If we are stopped, don't run the queue.
1823          */
1824         if (test_bit(BLK_MQ_S_STOPPED, &hctx->state))
1825                 return;
1826
1827         __blk_mq_run_hw_queue(hctx);
1828 }
1829
1830 static inline void __blk_mq_insert_req_list(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1831                                             struct request *rq,
1832                                             bool at_head)
1833 {
1834         struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
1835         enum hctx_type type = hctx->type;
1836
1837         lockdep_assert_held(&ctx->lock);
1838
1839         trace_block_rq_insert(hctx->queue, rq);
1840
1841         if (at_head)
1842                 list_add(&rq->queuelist, &ctx->rq_lists[type]);
1843         else
1844                 list_add_tail(&rq->queuelist, &ctx->rq_lists[type]);
1845 }
1846
1847 void __blk_mq_insert_request(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct request *rq,
1848                              bool at_head)
1849 {
1850         struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
1851
1852         lockdep_assert_held(&ctx->lock);
1853
1854         __blk_mq_insert_req_list(hctx, rq, at_head);
1855         blk_mq_hctx_mark_pending(hctx, ctx);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * blk_mq_request_bypass_insert - Insert a request at dispatch list.
1860  * @rq: Pointer to request to be inserted.
1861  * @run_queue: If we should run the hardware queue after inserting the request.
1862  *
1863  * Should only be used carefully, when the caller knows we want to
1864  * bypass a potential IO scheduler on the target device.
1865  */
1866 void blk_mq_request_bypass_insert(struct request *rq, bool at_head,
1867                                   bool run_queue)
1868 {
1869         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
1870
1871         spin_lock(&hctx->lock);
1872         if (at_head)
1873                 list_add(&rq->queuelist, &hctx->dispatch);
1874         else
1875                 list_add_tail(&rq->queuelist, &hctx->dispatch);
1876         spin_unlock(&hctx->lock);
1877
1878         if (run_queue)
1879                 blk_mq_run_hw_queue(hctx, false);
1880 }
1881
1882 void blk_mq_insert_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct blk_mq_ctx *ctx,
1883                             struct list_head *list)
1884
1885 {
1886         struct request *rq;
1887         enum hctx_type type = hctx->type;
1888
1889         /*
1890          * preemption doesn't flush plug list, so it's possible ctx->cpu is
1891          * offline now
1892          */
1893         list_for_each_entry(rq, list, queuelist) {
1894                 BUG_ON(rq->mq_ctx != ctx);
1895                 trace_block_rq_insert(hctx->queue, rq);
1896         }
1897
1898         spin_lock(&ctx->lock);
1899         list_splice_tail_init(list, &ctx->rq_lists[type]);
1900         blk_mq_hctx_mark_pending(hctx, ctx);
1901         spin_unlock(&ctx->lock);
1902 }
1903
1904 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
1905 {
1906         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
1907         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
1908
1909         if (rqa->mq_ctx != rqb->mq_ctx)
1910                 return rqa->mq_ctx > rqb->mq_ctx;
1911         if (rqa->mq_hctx != rqb->mq_hctx)
1912                 return rqa->mq_hctx > rqb->mq_hctx;
1913
1914         return blk_rq_pos(rqa) > blk_rq_pos(rqb);
1915 }
1916
1917 void blk_mq_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1918 {
1919         LIST_HEAD(list);
1920
1921         if (list_empty(&plug->mq_list))
1922                 return;
1923         list_splice_init(&plug->mq_list, &list);
1924
1925         if (plug->rq_count > 2 && plug->multiple_queues)
1926                 list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
1927
1928         plug->rq_count = 0;
1929
1930         do {
1931                 struct list_head rq_list;
1932                 struct request *rq, *head_rq = list_entry_rq(list.next);
1933                 struct list_head *pos = &head_rq->queuelist; /* skip first */
1934                 struct blk_mq_hw_ctx *this_hctx = head_rq->mq_hctx;
1935                 struct blk_mq_ctx *this_ctx = head_rq->mq_ctx;
1936                 unsigned int depth = 1;
1937
1938                 list_for_each_continue(pos, &list) {
1939                         rq = list_entry_rq(pos);
1940                         BUG_ON(!rq->q);
1941                         if (rq->mq_hctx != this_hctx || rq->mq_ctx != this_ctx)
1942                                 break;
1943                         depth++;
1944                 }
1945
1946                 list_cut_before(&rq_list, &list, pos);
1947                 trace_block_unplug(head_rq->q, depth, !from_schedule);
1948                 blk_mq_sched_insert_requests(this_hctx, this_ctx, &rq_list,
1949                                                 from_schedule);
1950         } while(!list_empty(&list));
1951 }
1952
1953 static void blk_mq_bio_to_request(struct request *rq, struct bio *bio,
1954                 unsigned int nr_segs)
1955 {
1956         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1957                 rq->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1958
1959         rq->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1960         rq->write_hint = bio->bi_write_hint;
1961         blk_rq_bio_prep(rq, bio, nr_segs);
1962         blk_crypto_rq_bio_prep(rq, bio, GFP_NOIO);
1963
1964         blk_account_io_start(rq);
1965 }
1966
1967 static blk_status_t __blk_mq_issue_directly(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1968                                             struct request *rq,
1969                                             blk_qc_t *cookie, bool last)
1970 {
1971         struct request_queue *q = rq->q;
1972         struct blk_mq_queue_data bd = {
1973                 .rq = rq,
1974                 .last = last,
1975         };
1976         blk_qc_t new_cookie;
1977         blk_status_t ret;
1978
1979         new_cookie = request_to_qc_t(hctx, rq);
1980
1981         /*
1982          * For OK queue, we are done. For error, caller may kill it.
1983          * Any other error (busy), just add it to our list as we
1984          * previously would have done.
1985          */
1986         ret = q->mq_ops->queue_rq(hctx, &bd);
1987         switch (ret) {
1988         case BLK_STS_OK:
1989                 blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, false);
1990                 *cookie = new_cookie;
1991                 break;
1992         case BLK_STS_RESOURCE:
1993         case BLK_STS_DEV_RESOURCE:
1994                 blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, true);
1995                 __blk_mq_requeue_request(rq);
1996                 break;
1997         default:
1998                 blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, false);
1999                 *cookie = BLK_QC_T_NONE;
2000                 break;
2001         }
2002
2003         return ret;
2004 }
2005
2006 static blk_status_t __blk_mq_try_issue_directly(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
2007                                                 struct request *rq,
2008                                                 blk_qc_t *cookie,
2009                                                 bool bypass_insert, bool last)
2010 {
2011         struct request_queue *q = rq->q;
2012         bool run_queue = true;
2013
2014         /*
2015          * RCU or SRCU read lock is needed before checking quiesced flag.
2016          *
2017          * When queue is stopped or quiesced, ignore 'bypass_insert' from
2018          * blk_mq_request_issue_directly(), and return BLK_STS_OK to caller,
2019          * and avoid driver to try to dispatch again.
2020          */
2021         if (blk_mq_hctx_stopped(hctx) || blk_queue_quiesced(q)) {
2022                 run_queue = false;
2023                 bypass_insert = false;
2024                 goto insert;
2025         }
2026
2027         if (q->elevator && !bypass_insert)
2028                 goto insert;
2029
2030         if (!blk_mq_get_dispatch_budget(q))
2031                 goto insert;
2032
2033         if (!blk_mq_get_driver_tag(rq)) {
2034                 blk_mq_put_dispatch_budget(q);
2035                 goto insert;
2036         }
2037
2038         return __blk_mq_issue_directly(hctx, rq, cookie, last);
2039 insert:
2040         if (bypass_insert)
2041                 return BLK_STS_RESOURCE;
2042
2043         blk_mq_request_bypass_insert(rq, false, run_queue);
2044         return BLK_STS_OK;
2045 }
2046
2047 /**
2048  * blk_mq_try_issue_directly - Try to send a request directly to device driver.
2049  * @hctx: Pointer of the associated hardware queue.
2050  * @rq: Pointer to request to be sent.
2051  * @cookie: Request queue cookie.
2052  *
2053  * If the device has enough resources to accept a new request now, send the
2054  * request directly to device driver. Else, insert at hctx->dispatch queue, so
2055  * we can try send it another time in the future. Requests inserted at this
2056  * queue have higher priority.
2057  */
2058 static void blk_mq_try_issue_directly(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
2059                 struct request *rq, blk_qc_t *cookie)
2060 {
2061         blk_status_t ret;
2062         int srcu_idx;
2063
2064         might_sleep_if(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING);
2065
2066         hctx_lock(hctx, &srcu_idx);
2067
2068         ret = __blk_mq_try_issue_directly(hctx, rq, cookie, false, true);
2069         if (ret == BLK_STS_RESOURCE || ret == BLK_STS_DEV_RESOURCE)
2070                 blk_mq_request_bypass_insert(rq, false, true);
2071         else if (ret != BLK_STS_OK)
2072                 blk_mq_end_request(rq, ret);
2073
2074         hctx_unlock(hctx, srcu_idx);
2075 }
2076
2077 blk_status_t blk_mq_request_issue_directly(struct request *rq, bool last)
2078 {
2079         blk_status_t ret;
2080         int srcu_idx;
2081         blk_qc_t unused_cookie;
2082         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
2083
2084         hctx_lock(hctx, &srcu_idx);
2085         ret = __blk_mq_try_issue_directly(hctx, rq, &unused_cookie, true, last);
2086         hctx_unlock(hctx, srcu_idx);
2087
2088         return ret;
2089 }
2090
2091 void blk_mq_try_issue_list_directly(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
2092                 struct list_head *list)
2093 {
2094         int queued = 0;
2095
2096         while (!list_empty(list)) {
2097                 blk_status_t ret;
2098                 struct request *rq = list_first_entry(list, struct request,
2099                                 queuelist);
2100
2101                 list_del_init(&rq->queuelist);
2102                 ret = blk_mq_request_issue_directly(rq, list_empty(list));
2103                 if (ret != BLK_STS_OK) {
2104                         if (ret == BLK_STS_RESOURCE ||
2105                                         ret == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
2106                                 blk_mq_request_bypass_insert(rq, false,
2107                                                         list_empty(list));
2108                                 break;
2109                         }
2110                         blk_mq_end_request(rq, ret);
2111                 } else
2112                         queued++;
2113         }
2114
2115         /*
2116          * If we didn't flush the entire list, we could have told
2117          * the driver there was more coming, but that turned out to
2118          * be a lie.
2119          */
2120         if (!list_empty(list) && hctx->queue->mq_ops->commit_rqs && queued)
2121                 hctx->queue->mq_ops->commit_rqs(hctx);
2122 }
2123
2124 static void blk_add_rq_to_plug(struct blk_plug *plug, struct request *rq)
2125 {
2126         list_add_tail(&rq->queuelist, &plug->mq_list);
2127         plug->rq_count++;
2128         if (!plug->multiple_queues && !list_is_singular(&plug->mq_list)) {
2129                 struct request *tmp;
2130
2131                 tmp = list_first_entry(&plug->mq_list, struct request,
2132                                                 queuelist);
2133                 if (tmp->q != rq->q)
2134                         plug->multiple_queues = true;
2135         }
2136 }
2137
2138 /**
2139  * blk_mq_make_request - Create and send a request to block device.
2140  * @q: Request queue pointer.
2141  * @bio: Bio pointer.
2142  *
2143  * Builds up a request structure from @q and @bio and send to the device. The
2144  * request may not be queued directly to hardware if:
2145  * * This request can be merged with another one
2146  * * We want to place request at plug queue for possible future merging
2147  * * There is an IO scheduler active at this queue
2148  *
2149  * It will not queue the request if there is an error with the bio, or at the
2150  * request creation.
2151  *
2152  * Returns: Request queue cookie.
2153  */
2154 blk_qc_t blk_mq_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
2155 {
2156         const int is_sync = op_is_sync(bio->bi_opf);
2157         const int is_flush_fua = op_is_flush(bio->bi_opf);
2158         struct blk_mq_alloc_data data = {
2159                 .q              = q,
2160         };
2161         struct request *rq;
2162         struct blk_plug *plug;
2163         struct request *same_queue_rq = NULL;
2164         unsigned int nr_segs;
2165         blk_qc_t cookie;
2166         blk_status_t ret;
2167
2168         blk_queue_bounce(q, &bio);
2169         __blk_queue_split(&bio, &nr_segs);
2170
2171         if (!bio_integrity_prep(bio))
2172                 goto queue_exit;
2173
2174         if (!is_flush_fua && !blk_queue_nomerges(q) &&
2175             blk_attempt_plug_merge(q, bio, nr_segs, &same_queue_rq))
2176                 goto queue_exit;
2177
2178         if (blk_mq_sched_bio_merge(q, bio, nr_segs))
2179                 goto queue_exit;
2180
2181         rq_qos_throttle(q, bio);
2182
2183         data.cmd_flags = bio->bi_opf;
2184         rq = __blk_mq_alloc_request(&data);
2185         if (unlikely(!rq)) {
2186                 rq_qos_cleanup(q, bio);
2187                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
2188                         bio_wouldblock_error(bio);
2189                 goto queue_exit;
2190         }
2191
2192         trace_block_getrq(q, bio, bio->bi_opf);
2193
2194         rq_qos_track(q, rq, bio);
2195
2196         cookie = request_to_qc_t(data.hctx, rq);
2197
2198         blk_mq_bio_to_request(rq, bio, nr_segs);
2199
2200         ret = blk_crypto_init_request(rq);
2201         if (ret != BLK_STS_OK) {
2202                 bio->bi_status = ret;
2203                 bio_endio(bio);
2204                 blk_mq_free_request(rq);
2205                 return BLK_QC_T_NONE;
2206         }
2207
2208         plug = blk_mq_plug(q, bio);
2209         if (unlikely(is_flush_fua)) {
2210                 /* Bypass scheduler for flush requests */
2211                 blk_insert_flush(rq);
2212                 blk_mq_run_hw_queue(data.hctx, true);
2213         } else if (plug && (q->nr_hw_queues == 1 || q->mq_ops->commit_rqs ||
2214                                 !blk_queue_nonrot(q))) {
2215                 /*
2216                  * Use plugging if we have a ->commit_rqs() hook as well, as
2217                  * we know the driver uses bd->last in a smart fashion.
2218                  *
2219                  * Use normal plugging if this disk is slow HDD, as sequential
2220                  * IO may benefit a lot from plug merging.
2221                  */
2222                 unsigned int request_count = plug->rq_count;
2223                 struct request *last = NULL;
2224
2225                 if (!request_count)
2226                         trace_block_plug(q);
2227                 else
2228                         last = list_entry_rq(plug->mq_list.prev);
2229
2230                 if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT || (last &&
2231                     blk_rq_bytes(last) >= BLK_PLUG_FLUSH_SIZE)) {
2232                         blk_flush_plug_list(plug, false);
2233                         trace_block_plug(q);
2234                 }
2235
2236                 blk_add_rq_to_plug(plug, rq);
2237         } else if (q->elevator) {
2238                 /* Insert the request at the IO scheduler queue */
2239                 blk_mq_sched_insert_request(rq, false, true, true);
2240         } else if (plug && !blk_queue_nomerges(q)) {
2241                 /*
2242                  * We do limited plugging. If the bio can be merged, do that.
2243                  * Otherwise the existing request in the plug list will be
2244                  * issued. So the plug list will have one request at most
2245                  * The plug list might get flushed before this. If that happens,
2246                  * the plug list is empty, and same_queue_rq is invalid.
2247                  */
2248                 if (list_empty(&plug->mq_list))
2249                         same_queue_rq = NULL;
2250                 if (same_queue_rq) {
2251                         list_del_init(&same_queue_rq->queuelist);
2252                         plug->rq_count--;
2253                 }
2254                 blk_add_rq_to_plug(plug, rq);
2255                 trace_block_plug(q);
2256
2257                 if (same_queue_rq) {
2258                         data.hctx = same_queue_rq->mq_hctx;
2259                         trace_block_unplug(q, 1, true);
2260                         blk_mq_try_issue_directly(data.hctx, same_queue_rq,
2261                                         &cookie);
2262                 }
2263         } else if ((q->nr_hw_queues > 1 && is_sync) ||
2264                         !data.hctx->dispatch_busy) {
2265                 /*
2266                  * There is no scheduler and we can try to send directly
2267                  * to the hardware.
2268                  */
2269                 blk_mq_try_issue_directly(data.hctx, rq, &cookie);
2270         } else {
2271                 /* Default case. */
2272                 blk_mq_sched_insert_request(rq, false, true, true);
2273         }
2274
2275         return cookie;
2276 queue_exit:
2277         blk_queue_exit(q);
2278         return BLK_QC_T_NONE;
2279 }
2280 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_make_request); /* only for request based dm */
2281
2282 void blk_mq_free_rqs(struct blk_mq_tag_set *set, struct blk_mq_tags *tags,
2283                      unsigned int hctx_idx)
2284 {
2285         struct page *page;
2286
2287         if (tags->rqs && set->ops->exit_request) {
2288                 int i;
2289
2290                 for (i = 0; i < tags->nr_tags; i++) {
2291                         struct request *rq = tags->static_rqs[i];
2292
2293                         if (!rq)
2294                                 continue;
2295                         set->ops->exit_request(set, rq, hctx_idx);
2296                         tags->static_rqs[i] = NULL;
2297                 }
2298         }
2299
2300         while (!list_empty(&tags->page_list)) {
2301                 page = list_first_entry(&tags->page_list, struct page, lru);
2302                 list_del_init(&page->lru);
2303                 /*
2304                  * Remove kmemleak object previously allocated in
2305                  * blk_mq_alloc_rqs().
2306                  */
2307                 kmemleak_free(page_address(page));
2308                 __free_pages(page, page->private);
2309         }
2310 }
2311
2312 void blk_mq_free_rq_map(struct blk_mq_tags *tags)
2313 {
2314         kfree(tags->rqs);
2315         tags->rqs = NULL;
2316         kfree(tags->static_rqs);
2317         tags->static_rqs = NULL;
2318
2319         blk_mq_free_tags(tags);
2320 }
2321
2322 struct blk_mq_tags *blk_mq_alloc_rq_map(struct blk_mq_tag_set *set,
2323                                         unsigned int hctx_idx,
2324                                         unsigned int nr_tags,
2325                                         unsigned int reserved_tags)
2326 {
2327         struct blk_mq_tags *tags;
2328         int node;
2329
2330         node = blk_mq_hw_queue_to_node(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT], hctx_idx);
2331         if (node == NUMA_NO_NODE)
2332                 node = set->numa_node;
2333
2334         tags = blk_mq_init_tags(nr_tags, reserved_tags, node,
2335                                 BLK_MQ_FLAG_TO_ALLOC_POLICY(set->flags));
2336         if (!tags)
2337                 return NULL;
2338
2339         tags->rqs = kcalloc_node(nr_tags, sizeof(struct request *),
2340                                  GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY,
2341                                  node);
2342         if (!tags->rqs) {
2343                 blk_mq_free_tags(tags);
2344                 return NULL;
2345         }
2346
2347         tags->static_rqs = kcalloc_node(nr_tags, sizeof(struct request *),
2348                                         GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY,
2349                                         node);
2350         if (!tags->static_rqs) {
2351                 kfree(tags->rqs);
2352                 blk_mq_free_tags(tags);
2353                 return NULL;
2354         }
2355
2356         return tags;
2357 }
2358
2359 static size_t order_to_size(unsigned int order)
2360 {
2361         return (size_t)PAGE_SIZE << order;
2362 }
2363
2364 static int blk_mq_init_request(struct blk_mq_tag_set *set, struct request *rq,
2365                                unsigned int hctx_idx, int node)
2366 {
2367         int ret;
2368
2369         if (set->ops->init_request) {
2370                 ret = set->ops->init_request(set, rq, hctx_idx, node);
2371                 if (ret)
2372                         return ret;
2373         }
2374
2375         WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_IDLE);
2376         return 0;
2377 }
2378
2379 int blk_mq_alloc_rqs(struct blk_mq_tag_set *set, struct blk_mq_tags *tags,
2380                      unsigned int hctx_idx, unsigned int depth)
2381 {
2382         unsigned int i, j, entries_per_page, max_order = 4;
2383         size_t rq_size, left;
2384         int node;
2385
2386         node = blk_mq_hw_queue_to_node(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT], hctx_idx);
2387         if (node == NUMA_NO_NODE)
2388                 node = set->numa_node;
2389
2390         INIT_LIST_HEAD(&tags->page_list);
2391
2392         /*
2393          * rq_size is the size of the request plus driver payload, rounded
2394          * to the cacheline size
2395          */
2396         rq_size = round_up(sizeof(struct request) + set->cmd_size,
2397                                 cache_line_size());
2398         left = rq_size * depth;
2399
2400         for (i = 0; i < depth; ) {
2401                 int this_order = max_order;
2402                 struct page *page;
2403                 int to_do;
2404                 void *p;
2405
2406                 while (this_order && left < order_to_size(this_order - 1))
2407                         this_order--;
2408
2409                 do {
2410                         page = alloc_pages_node(node,
2411                                 GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY | __GFP_ZERO,
2412                                 this_order);
2413                         if (page)
2414                                 break;
2415                         if (!this_order--)
2416                                 break;
2417                         if (order_to_size(this_order) < rq_size)
2418                                 break;
2419                 } while (1);
2420
2421                 if (!page)
2422                         goto fail;
2423
2424                 page->private = this_order;
2425                 list_add_tail(&page->lru, &tags->page_list);
2426
2427                 p = page_address(page);
2428                 /*
2429                  * Allow kmemleak to scan these pages as they contain pointers
2430                  * to additional allocations like via ops->init_request().
2431                  */
2432                 kmemleak_alloc(p, order_to_size(this_order), 1, GFP_NOIO);
2433                 entries_per_page = order_to_size(this_order) / rq_size;
2434                 to_do = min(entries_per_page, depth - i);
2435                 left -= to_do * rq_size;
2436                 for (j = 0; j < to_do; j++) {
2437                         struct request *rq = p;
2438
2439                         tags->static_rqs[i] = rq;
2440                         if (blk_mq_init_request(set, rq, hctx_idx, node)) {
2441                                 tags->static_rqs[i] = NULL;
2442                                 goto fail;
2443                         }
2444
2445                         p += rq_size;
2446                         i++;
2447                 }
2448         }
2449         return 0;
2450
2451 fail:
2452         blk_mq_free_rqs(set, tags, hctx_idx);
2453         return -ENOMEM;
2454 }
2455
2456 struct rq_iter_data {
2457         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2458         bool has_rq;
2459 };
2460
2461 static bool blk_mq_has_request(struct request *rq, void *data, bool reserved)
2462 {
2463         struct rq_iter_data *iter_data = data;
2464
2465         if (rq->mq_hctx != iter_data->hctx)
2466                 return true;
2467         iter_data->has_rq = true;
2468         return false;
2469 }
2470
2471 static bool blk_mq_hctx_has_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
2472 {
2473         struct blk_mq_tags *tags = hctx->sched_tags ?
2474                         hctx->sched_tags : hctx->tags;
2475         struct rq_iter_data data = {
2476                 .hctx   = hctx,
2477         };
2478
2479         blk_mq_all_tag_iter(tags, blk_mq_has_request, &data);
2480         return data.has_rq;
2481 }
2482
2483 static inline bool blk_mq_last_cpu_in_hctx(unsigned int cpu,
2484                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
2485 {
2486         if (cpumask_next_and(-1, hctx->cpumask, cpu_online_mask) != cpu)
2487                 return false;
2488         if (cpumask_next_and(cpu, hctx->cpumask, cpu_online_mask) < nr_cpu_ids)
2489                 return false;
2490         return true;
2491 }
2492
2493 static int blk_mq_hctx_notify_offline(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
2494 {
2495         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = hlist_entry_safe(node,
2496                         struct blk_mq_hw_ctx, cpuhp_online);
2497
2498         if (!cpumask_test_cpu(cpu, hctx->cpumask) ||
2499             !blk_mq_last_cpu_in_hctx(cpu, hctx))
2500                 return 0;
2501
2502         /*
2503          * Prevent new request from being allocated on the current hctx.
2504          *
2505          * The smp_mb__after_atomic() Pairs with the implied barrier in
2506          * test_and_set_bit_lock in sbitmap_get().  Ensures the inactive flag is
2507          * seen once we return from the tag allocator.
2508          */
2509         set_bit(BLK_MQ_S_INACTIVE, &hctx->state);
2510         smp_mb__after_atomic();
2511
2512         /*
2513          * Try to grab a reference to the queue and wait for any outstanding
2514          * requests.  If we could not grab a reference the queue has been
2515          * frozen and there are no requests.
2516          */
2517         if (percpu_ref_tryget(&hctx->queue->q_usage_counter)) {
2518                 while (blk_mq_hctx_has_requests(hctx))
2519                         msleep(5);
2520                 percpu_ref_put(&hctx->queue->q_usage_counter);
2521         }
2522
2523         return 0;
2524 }
2525
2526 static int blk_mq_hctx_notify_online(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
2527 {
2528         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = hlist_entry_safe(node,
2529                         struct blk_mq_hw_ctx, cpuhp_online);
2530
2531         if (cpumask_test_cpu(cpu, hctx->cpumask))
2532                 clear_bit(BLK_MQ_S_INACTIVE, &hctx->state);
2533         return 0;
2534 }
2535
2536 /*
2537  * 'cpu' is going away. splice any existing rq_list entries from this
2538  * software queue to the hw queue dispatch list, and ensure that it
2539  * gets run.
2540  */
2541 static int blk_mq_hctx_notify_dead(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
2542 {
2543         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2544         struct blk_mq_ctx *ctx;
2545         LIST_HEAD(tmp);
2546         enum hctx_type type;
2547
2548         hctx = hlist_entry_safe(node, struct blk_mq_hw_ctx, cpuhp_dead);
2549         if (!cpumask_test_cpu(cpu, hctx->cpumask))
2550                 return 0;
2551
2552         ctx = __blk_mq_get_ctx(hctx->queue, cpu);
2553         type = hctx->type;
2554
2555         spin_lock(&ctx->lock);
2556         if (!list_empty(&ctx->rq_lists[type])) {
2557                 list_splice_init(&ctx->rq_lists[type], &tmp);
2558                 blk_mq_hctx_clear_pending(hctx, ctx);
2559         }
2560         spin_unlock(&ctx->lock);
2561
2562         if (list_empty(&tmp))
2563                 return 0;
2564
2565         spin_lock(&hctx->lock);
2566         list_splice_tail_init(&tmp, &hctx->dispatch);
2567         spin_unlock(&hctx->lock);
2568
2569         blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
2570         return 0;
2571 }
2572
2573 static void blk_mq_remove_cpuhp(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
2574 {
2575         if (!(hctx->flags & BLK_MQ_F_STACKING))
2576                 cpuhp_state_remove_instance_nocalls(CPUHP_AP_BLK_MQ_ONLINE,
2577                                                     &hctx->cpuhp_online);
2578         cpuhp_state_remove_instance_nocalls(CPUHP_BLK_MQ_DEAD,
2579                                             &hctx->cpuhp_dead);
2580 }
2581
2582 /* hctx->ctxs will be freed in queue's release handler */
2583 static void blk_mq_exit_hctx(struct request_queue *q,
2584                 struct blk_mq_tag_set *set,
2585                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx, unsigned int hctx_idx)
2586 {
2587         if (blk_mq_hw_queue_mapped(hctx))
2588                 blk_mq_tag_idle(hctx);
2589
2590         if (set->ops->exit_request)
2591                 set->ops->exit_request(set, hctx->fq->flush_rq, hctx_idx);
2592
2593         if (set->ops->exit_hctx)
2594                 set->ops->exit_hctx(hctx, hctx_idx);
2595
2596         blk_mq_remove_cpuhp(hctx);
2597
2598         spin_lock(&q->unused_hctx_lock);
2599         list_add(&hctx->hctx_list, &q->unused_hctx_list);
2600         spin_unlock(&q->unused_hctx_lock);
2601 }
2602
2603 static void blk_mq_exit_hw_queues(struct request_queue *q,
2604                 struct blk_mq_tag_set *set, int nr_queue)
2605 {
2606         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2607         unsigned int i;
2608
2609         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
2610                 if (i == nr_queue)
2611                         break;
2612                 blk_mq_debugfs_unregister_hctx(hctx);
2613                 blk_mq_exit_hctx(q, set, hctx, i);
2614         }
2615 }
2616
2617 static int blk_mq_hw_ctx_size(struct blk_mq_tag_set *tag_set)
2618 {
2619         int hw_ctx_size = sizeof(struct blk_mq_hw_ctx);
2620
2621         BUILD_BUG_ON(ALIGN(offsetof(struct blk_mq_hw_ctx, srcu),
2622                            __alignof__(struct blk_mq_hw_ctx)) !=
2623                      sizeof(struct blk_mq_hw_ctx));
2624
2625         if (tag_set->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)
2626                 hw_ctx_size += sizeof(struct srcu_struct);
2627
2628         return hw_ctx_size;
2629 }
2630
2631 static int blk_mq_init_hctx(struct request_queue *q,
2632                 struct blk_mq_tag_set *set,
2633                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx, unsigned hctx_idx)
2634 {
2635         hctx->queue_num = hctx_idx;
2636
2637         if (!(hctx->flags & BLK_MQ_F_STACKING))
2638                 cpuhp_state_add_instance_nocalls(CPUHP_AP_BLK_MQ_ONLINE,
2639                                 &hctx->cpuhp_online);
2640         cpuhp_state_add_instance_nocalls(CPUHP_BLK_MQ_DEAD, &hctx->cpuhp_dead);
2641
2642         hctx->tags = set->tags[hctx_idx];
2643
2644         if (set->ops->init_hctx &&
2645             set->ops->init_hctx(hctx, set->driver_data, hctx_idx))
2646                 goto unregister_cpu_notifier;
2647
2648         if (blk_mq_init_request(set, hctx->fq->flush_rq, hctx_idx,
2649                                 hctx->numa_node))
2650                 goto exit_hctx;
2651         return 0;
2652
2653  exit_hctx:
2654         if (set->ops->exit_hctx)
2655                 set->ops->exit_hctx(hctx, hctx_idx);
2656  unregister_cpu_notifier:
2657         blk_mq_remove_cpuhp(hctx);
2658         return -1;
2659 }
2660
2661 static struct blk_mq_hw_ctx *
2662 blk_mq_alloc_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_tag_set *set,
2663                 int node)
2664 {
2665         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2666         gfp_t gfp = GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY;
2667
2668         hctx = kzalloc_node(blk_mq_hw_ctx_size(set), gfp, node);
2669         if (!hctx)
2670                 goto fail_alloc_hctx;
2671
2672         if (!zalloc_cpumask_var_node(&hctx->cpumask, gfp, node))
2673                 goto free_hctx;
2674
2675         atomic_set(&hctx->nr_active, 0);
2676         if (node == NUMA_NO_NODE)
2677                 node = set->numa_node;
2678         hctx->numa_node = node;
2679
2680         INIT_DELAYED_WORK(&hctx->run_work, blk_mq_run_work_fn);
2681         spin_lock_init(&hctx->lock);
2682         INIT_LIST_HEAD(&hctx->dispatch);
2683         hctx->queue = q;
2684         hctx->flags = set->flags & ~BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2685
2686         INIT_LIST_HEAD(&hctx->hctx_list);
2687
2688         /*
2689          * Allocate space for all possible cpus to avoid allocation at
2690          * runtime
2691          */
2692         hctx->ctxs = kmalloc_array_node(nr_cpu_ids, sizeof(void *),
2693                         gfp, node);
2694         if (!hctx->ctxs)
2695                 goto free_cpumask;
2696
2697         if (sbitmap_init_node(&hctx->ctx_map, nr_cpu_ids, ilog2(8),
2698                                 gfp, node))
2699                 goto free_ctxs;
2700         hctx->nr_ctx = 0;
2701
2702         spin_lock_init(&hctx->dispatch_wait_lock);
2703         init_waitqueue_func_entry(&hctx->dispatch_wait, blk_mq_dispatch_wake);
2704         INIT_LIST_HEAD(&hctx->dispatch_wait.entry);
2705
2706         hctx->fq = blk_alloc_flush_queue(hctx->numa_node, set->cmd_size, gfp);
2707         if (!hctx->fq)
2708                 goto free_bitmap;
2709
2710         if (hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)
2711                 init_srcu_struct(hctx->srcu);
2712         blk_mq_hctx_kobj_init(hctx);
2713
2714         return hctx;
2715
2716  free_bitmap:
2717         sbitmap_free(&hctx->ctx_map);
2718  free_ctxs:
2719         kfree(hctx->ctxs);
2720  free_cpumask:
2721         free_cpumask_var(hctx->cpumask);
2722  free_hctx:
2723         kfree(hctx);
2724  fail_alloc_hctx:
2725         return NULL;
2726 }
2727
2728 static void blk_mq_init_cpu_queues(struct request_queue *q,
2729                                    unsigned int nr_hw_queues)
2730 {
2731         struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
2732         unsigned int i, j;
2733
2734         for_each_possible_cpu(i) {
2735                 struct blk_mq_ctx *__ctx = per_cpu_ptr(q->queue_ctx, i);
2736                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2737                 int k;
2738
2739                 __ctx->cpu = i;
2740                 spin_lock_init(&__ctx->lock);
2741                 for (k = HCTX_TYPE_DEFAULT; k < HCTX_MAX_TYPES; k++)
2742                         INIT_LIST_HEAD(&__ctx->rq_lists[k]);
2743
2744                 __ctx->queue = q;
2745
2746                 /*
2747                  * Set local node, IFF we have more than one hw queue. If
2748                  * not, we remain on the home node of the device
2749                  */
2750                 for (j = 0; j < set->nr_maps; j++) {
2751                         hctx = blk_mq_map_queue_type(q, j, i);
2752                         if (nr_hw_queues > 1 && hctx->numa_node == NUMA_NO_NODE)
2753                                 hctx->numa_node = local_memory_node(cpu_to_node(i));
2754                 }
2755         }
2756 }
2757
2758 static bool __blk_mq_alloc_map_and_request(struct blk_mq_tag_set *set,
2759                                         int hctx_idx)
2760 {
2761         int ret = 0;
2762
2763         set->tags[hctx_idx] = blk_mq_alloc_rq_map(set, hctx_idx,
2764                                         set->queue_depth, set->reserved_tags);
2765         if (!set->tags[hctx_idx])
2766                 return false;
2767
2768         ret = blk_mq_alloc_rqs(set, set->tags[hctx_idx], hctx_idx,
2769                                 set->queue_depth);
2770         if (!ret)
2771                 return true;
2772
2773         blk_mq_free_rq_map(set->tags[hctx_idx]);
2774         set->tags[hctx_idx] = NULL;
2775         return false;
2776 }
2777
2778 static void blk_mq_free_map_and_requests(struct blk_mq_tag_set *set,
2779                                          unsigned int hctx_idx)
2780 {
2781         if (set->tags && set->tags[hctx_idx]) {
2782                 blk_mq_free_rqs(set, set->tags[hctx_idx], hctx_idx);
2783                 blk_mq_free_rq_map(set->tags[hctx_idx]);
2784                 set->tags[hctx_idx] = NULL;
2785         }
2786 }
2787
2788 static void blk_mq_map_swqueue(struct request_queue *q)
2789 {
2790         unsigned int i, j, hctx_idx;
2791         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2792         struct blk_mq_ctx *ctx;
2793         struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
2794
2795         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
2796                 cpumask_clear(hctx->cpumask);
2797                 hctx->nr_ctx = 0;
2798                 hctx->dispatch_from = NULL;
2799         }
2800
2801         /*
2802          * Map software to hardware queues.
2803          *
2804          * If the cpu isn't present, the cpu is mapped to first hctx.
2805          */
2806         for_each_possible_cpu(i) {
2807
2808                 ctx = per_cpu_ptr(q->queue_ctx, i);
2809                 for (j = 0; j < set->nr_maps; j++) {
2810                         if (!set->map[j].nr_queues) {
2811                                 ctx->hctxs[j] = blk_mq_map_queue_type(q,
2812                                                 HCTX_TYPE_DEFAULT, i);
2813                                 continue;
2814                         }
2815                         hctx_idx = set->map[j].mq_map[i];
2816                         /* unmapped hw queue can be remapped after CPU topo changed */
2817                         if (!set->tags[hctx_idx] &&
2818                             !__blk_mq_alloc_map_and_request(set, hctx_idx)) {
2819                                 /*
2820                                  * If tags initialization fail for some hctx,
2821                                  * that hctx won't be brought online.  In this
2822                                  * case, remap the current ctx to hctx[0] which
2823                                  * is guaranteed to always have tags allocated
2824                                  */
2825                                 set->map[j].mq_map[i] = 0;
2826                         }
2827
2828                         hctx = blk_mq_map_queue_type(q, j, i);
2829                         ctx->hctxs[j] = hctx;
2830                         /*
2831                          * If the CPU is already set in the mask, then we've
2832                          * mapped this one already. This can happen if
2833                          * devices share queues across queue maps.
2834                          */
2835                         if (cpumask_test_cpu(i, hctx->cpumask))
2836                                 continue;
2837
2838                         cpumask_set_cpu(i, hctx->cpumask);
2839                         hctx->type = j;
2840                         ctx->index_hw[hctx->type] = hctx->nr_ctx;
2841                         hctx->ctxs[hctx->nr_ctx++] = ctx;
2842
2843                         /*
2844                          * If the nr_ctx type overflows, we have exceeded the
2845                          * amount of sw queues we can support.
2846                          */
2847                         BUG_ON(!hctx->nr_ctx);
2848                 }
2849
2850                 for (; j < HCTX_MAX_TYPES; j++)
2851                         ctx->hctxs[j] = blk_mq_map_queue_type(q,
2852                                         HCTX_TYPE_DEFAULT, i);
2853         }
2854
2855         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
2856                 /*
2857                  * If no software queues are mapped to this hardware queue,
2858                  * disable it and free the request entries.
2859                  */
2860                 if (!hctx->nr_ctx) {
2861                         /* Never unmap queue 0.  We need it as a
2862                          * fallback in case of a new remap fails
2863                          * allocation
2864                          */
2865                         if (i && set->tags[i])
2866                                 blk_mq_free_map_and_requests(set, i);
2867
2868                         hctx->tags = NULL;
2869                         continue;
2870                 }
2871
2872                 hctx->tags = set->tags[i];
2873                 WARN_ON(!hctx->tags);
2874
2875                 /*
2876                  * Set the map size to the number of mapped software queues.
2877                  * This is more accurate and more efficient than looping
2878                  * over all possibly mapped software queues.
2879                  */
2880                 sbitmap_resize(&hctx->ctx_map, hctx->nr_ctx);
2881
2882                 /*
2883                  * Initialize batch roundrobin counts
2884                  */
2885                 hctx->next_cpu = blk_mq_first_mapped_cpu(hctx);
2886                 hctx->next_cpu_batch = BLK_MQ_CPU_WORK_BATCH;
2887         }
2888 }
2889
2890 /*
2891  * Caller needs to ensure that we're either frozen/quiesced, or that
2892  * the queue isn't live yet.
2893  */
2894 static void queue_set_hctx_shared(struct request_queue *q, bool shared)
2895 {
2896         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2897         int i;
2898
2899         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
2900                 if (shared)
2901                         hctx->flags |= BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2902                 else
2903                         hctx->flags &= ~BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2904         }
2905 }
2906
2907 static void blk_mq_update_tag_set_depth(struct blk_mq_tag_set *set,
2908                                         bool shared)
2909 {
2910         struct request_queue *q;
2911
2912         lockdep_assert_held(&set->tag_list_lock);
2913
2914         list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list) {
2915                 blk_mq_freeze_queue(q);
2916                 queue_set_hctx_shared(q, shared);
2917                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
2918         }
2919 }
2920
2921 static void blk_mq_del_queue_tag_set(struct request_queue *q)
2922 {
2923         struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
2924
2925         mutex_lock(&set->tag_list_lock);
2926         list_del_rcu(&q->tag_set_list);
2927         if (list_is_singular(&set->tag_list)) {
2928                 /* just transitioned to unshared */
2929                 set->flags &= ~BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2930                 /* update existing queue */
2931                 blk_mq_update_tag_set_depth(set, false);
2932         }
2933         mutex_unlock(&set->tag_list_lock);
2934         INIT_LIST_HEAD(&q->tag_set_list);
2935 }
2936
2937 static void blk_mq_add_queue_tag_set(struct blk_mq_tag_set *set,
2938                                      struct request_queue *q)
2939 {
2940         mutex_lock(&set->tag_list_lock);
2941
2942         /*
2943          * Check to see if we're transitioning to shared (from 1 to 2 queues).
2944          */
2945         if (!list_empty(&set->tag_list) &&
2946             !(set->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED)) {
2947                 set->flags |= BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2948                 /* update existing queue */
2949                 blk_mq_update_tag_set_depth(set, true);
2950         }
2951         if (set->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED)
2952                 queue_set_hctx_shared(q, true);
2953         list_add_tail_rcu(&q->tag_set_list, &set->tag_list);
2954
2955         mutex_unlock(&set->tag_list_lock);
2956 }
2957
2958 /* All allocations will be freed in release handler of q->mq_kobj */
2959 static int blk_mq_alloc_ctxs(struct request_queue *q)
2960 {
2961         struct blk_mq_ctxs *ctxs;
2962         int cpu;
2963
2964         ctxs = kzalloc(sizeof(*ctxs), GFP_KERNEL);
2965         if (!ctxs)
2966                 return -ENOMEM;
2967
2968         ctxs->queue_ctx = alloc_percpu(struct blk_mq_ctx);
2969         if (!ctxs->queue_ctx)
2970                 goto fail;
2971
2972         for_each_possible_cpu(cpu) {
2973                 struct blk_mq_ctx *ctx = per_cpu_ptr(ctxs->queue_ctx, cpu);
2974                 ctx->ctxs = ctxs;
2975         }
2976
2977         q->mq_kobj = &ctxs->kobj;
2978         q->queue_ctx = ctxs->queue_ctx;
2979
2980         return 0;
2981  fail:
2982         kfree(ctxs);
2983         return -ENOMEM;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * It is the actual release handler for mq, but we do it from
2988  * request queue's release handler for avoiding use-after-free
2989  * and headache because q->mq_kobj shouldn't have been introduced,
2990  * but we can't group ctx/kctx kobj without it.
2991  */
2992 void blk_mq_release(struct request_queue *q)
2993 {
2994         struct blk_mq_hw_ctx *hctx, *next;
2995         int i;
2996
2997         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
2998                 WARN_ON_ONCE(hctx && list_empty(&hctx->hctx_list));
2999
3000         /* all hctx are in .unused_hctx_list now */
3001         list_for_each_entry_safe(hctx, next, &q->unused_hctx_list, hctx_list) {
3002                 list_del_init(&hctx->hctx_list);
3003                 kobject_put(&hctx->kobj);
3004         }
3005
3006         kfree(q->queue_hw_ctx);
3007
3008         /*
3009          * release .mq_kobj and sw queue's kobject now because
3010          * both share lifetime with request queue.
3011          */
3012         blk_mq_sysfs_deinit(q);
3013 }
3014
3015 struct request_queue *blk_mq_init_queue_data(struct blk_mq_tag_set *set,
3016                 void *queuedata)
3017 {
3018         struct request_queue *uninit_q, *q;
3019
3020         uninit_q = __blk_alloc_queue(set->numa_node);
3021         if (!uninit_q)
3022                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3023         uninit_q->queuedata = queuedata;
3024
3025         /*
3026          * Initialize the queue without an elevator. device_add_disk() will do
3027          * the initialization.
3028          */
3029         q = blk_mq_init_allocated_queue(set, uninit_q, false);
3030         if (IS_ERR(q))
3031                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
3032
3033         return q;
3034 }
3035 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_init_queue_data);
3036
3037 struct request_queue *blk_mq_init_queue(struct blk_mq_tag_set *set)
3038 {
3039         return blk_mq_init_queue_data(set, NULL);
3040 }
3041 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_init_queue);
3042
3043 /*
3044  * Helper for setting up a queue with mq ops, given queue depth, and
3045  * the passed in mq ops flags.
3046  */
3047 struct request_queue *blk_mq_init_sq_queue(struct blk_mq_tag_set *set,
3048                                            const struct blk_mq_ops *ops,
3049                                            unsigned int queue_depth,
3050                                            unsigned int set_flags)
3051 {
3052         struct request_queue *q;
3053         int ret;
3054
3055         memset(set, 0, sizeof(*set));
3056         set->ops = ops;
3057         set->nr_hw_queues = 1;
3058         set->nr_maps = 1;
3059         set->queue_depth = queue_depth;
3060         set->numa_node = NUMA_NO_NODE;
3061         set->flags = set_flags;
3062
3063         ret = blk_mq_alloc_tag_set(set);
3064         if (ret)
3065                 return ERR_PTR(ret);
3066
3067         q = blk_mq_init_queue(set);
3068         if (IS_ERR(q)) {
3069                 blk_mq_free_tag_set(set);
3070                 return q;
3071         }
3072
3073         return q;
3074 }
3075 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_init_sq_queue);
3076
3077 static struct blk_mq_hw_ctx *blk_mq_alloc_and_init_hctx(
3078                 struct blk_mq_tag_set *set, struct request_queue *q,
3079                 int hctx_idx, int node)
3080 {
3081         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = NULL, *tmp;
3082
3083         /* reuse dead hctx first */
3084         spin_lock(&q->unused_hctx_lock);
3085         list_for_each_entry(tmp, &q->unused_hctx_list, hctx_list) {
3086                 if (tmp->numa_node == node) {
3087                         hctx = tmp;
3088                         break;
3089                 }
3090         }
3091         if (hctx)
3092                 list_del_init(&hctx->hctx_list);
3093         spin_unlock(&q->unused_hctx_lock);
3094
3095         if (!hctx)
3096                 hctx = blk_mq_alloc_hctx(q, set, node);
3097         if (!hctx)
3098                 goto fail;
3099
3100         if (blk_mq_init_hctx(q, set, hctx, hctx_idx))
3101                 goto free_hctx;
3102
3103         return hctx;
3104
3105  free_hctx:
3106         kobject_put(&hctx->kobj);
3107  fail:
3108         return NULL;
3109 }
3110
3111 static void blk_mq_realloc_hw_ctxs(struct blk_mq_tag_set *set,
3112                                                 struct request_queue *q)
3113 {
3114         int i, j, end;
3115         struct blk_mq_hw_ctx **hctxs = q->queue_hw_ctx;
3116
3117         if (q->nr_hw_queues < set->nr_hw_queues) {
3118                 struct blk_mq_hw_ctx **new_hctxs;
3119
3120                 new_hctxs = kcalloc_node(set->nr_hw_queues,
3121                                        sizeof(*new_hctxs), GFP_KERNEL,
3122                                        set->numa_node);
3123                 if (!new_hctxs)
3124                         return;
3125                 if (hctxs)
3126                         memcpy(new_hctxs, hctxs, q->nr_hw_queues *
3127                                sizeof(*hctxs));
3128                 q->queue_hw_ctx = new_hctxs;
3129                 kfree(hctxs);
3130                 hctxs = new_hctxs;
3131         }
3132
3133         /* protect against switching io scheduler  */
3134         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
3135         for (i = 0; i < set->nr_hw_queues; i++) {
3136                 int node;
3137                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
3138
3139                 node = blk_mq_hw_queue_to_node(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT], i);
3140                 /*
3141                  * If the hw queue has been mapped to another numa node,
3142                  * we need to realloc the hctx. If allocation fails, fallback
3143                  * to use the previous one.
3144                  */
3145                 if (hctxs[i] && (hctxs[i]->numa_node == node))
3146                         continue;
3147
3148                 hctx = blk_mq_alloc_and_init_hctx(set, q, i, node);
3149                 if (hctx) {
3150                         if (hctxs[i])
3151                                 blk_mq_exit_hctx(q, set, hctxs[i], i);
3152                         hctxs[i] = hctx;
3153                 } else {
3154                         if (hctxs[i])
3155                                 pr_warn("Allocate new hctx on node %d fails,\
3156                                                 fallback to previous one on node %d\n",
3157                                                 node, hctxs[i]->numa_node);
3158                         else
3159                                 break;
3160                 }
3161         }
3162         /*
3163          * Increasing nr_hw_queues fails. Free the newly allocated
3164          * hctxs and keep the previous q->nr_hw_queues.
3165          */
3166         if (i != set->nr_hw_queues) {
3167                 j = q->nr_hw_queues;
3168                 end = i;
3169         } else {
3170                 j = i;
3171                 end = q->nr_hw_queues;
3172                 q->nr_hw_queues = set->nr_hw_queues;
3173         }
3174
3175         for (; j < end; j++) {
3176                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = hctxs[j];
3177
3178                 if (hctx) {
3179                         if (hctx->tags)
3180                                 blk_mq_free_map_and_requests(set, j);
3181                         blk_mq_exit_hctx(q, set, hctx, j);
3182                         hctxs[j] = NULL;
3183                 }
3184         }
3185         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3186 }
3187
3188 struct request_queue *blk_mq_init_allocated_queue(struct blk_mq_tag_set *set,
3189                                                   struct request_queue *q,
3190                                                   bool elevator_init)
3191 {
3192         /* mark the queue as mq asap */
3193         q->mq_ops = set->ops;
3194
3195         q->poll_cb = blk_stat_alloc_callback(blk_mq_poll_stats_fn,
3196                                              blk_mq_poll_stats_bkt,
3197                                              BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS, q);
3198         if (!q->poll_cb)
3199                 goto err_exit;
3200
3201         if (blk_mq_alloc_ctxs(q))
3202                 goto err_poll;
3203
3204         /* init q->mq_kobj and sw queues' kobjects */
3205         blk_mq_sysfs_init(q);
3206
3207         INIT_LIST_HEAD(&q->unused_hctx_list);
3208         spin_lock_init(&q->unused_hctx_lock);
3209
3210         blk_mq_realloc_hw_ctxs(set, q);
3211         if (!q->nr_hw_queues)
3212                 goto err_hctxs;
3213
3214         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_mq_timeout_work);
3215         blk_queue_rq_timeout(q, set->timeout ? set->timeout : 30 * HZ);
3216
3217         q->tag_set = set;
3218
3219         q->queue_flags |= QUEUE_FLAG_MQ_DEFAULT;
3220         if (set->nr_maps > HCTX_TYPE_POLL &&
3221             set->map[HCTX_TYPE_POLL].nr_queues)
3222                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_POLL, q);
3223
3224         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
3225
3226         INIT_DELAYED_WORK(&q->requeue_work, blk_mq_requeue_work);
3227         INIT_LIST_HEAD(&q->requeue_list);
3228         spin_lock_init(&q->requeue_lock);
3229
3230         q->nr_requests = set->queue_depth;
3231
3232         /*
3233          * Default to classic polling
3234          */
3235         q->poll_nsec = BLK_MQ_POLL_CLASSIC;
3236
3237         blk_mq_init_cpu_queues(q, set->nr_hw_queues);
3238         blk_mq_add_queue_tag_set(set, q);
3239         blk_mq_map_swqueue(q);
3240
3241         if (elevator_init)
3242                 elevator_init_mq(q);
3243
3244         return q;
3245
3246 err_hctxs:
3247         kfree(q->queue_hw_ctx);
3248         q->nr_hw_queues = 0;
3249         blk_mq_sysfs_deinit(q);
3250 err_poll:
3251         blk_stat_free_callback(q->poll_cb);
3252         q->poll_cb = NULL;
3253 err_exit:
3254         q->mq_ops = NULL;
3255         return ERR_PTR(-ENOMEM);
3256 }
3257 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_init_allocated_queue);
3258
3259 /* tags can _not_ be used after returning from blk_mq_exit_queue */
3260 void blk_mq_exit_queue(struct request_queue *q)
3261 {
3262         struct blk_mq_tag_set   *set = q->tag_set;
3263
3264         blk_mq_del_queue_tag_set(q);
3265         blk_mq_exit_hw_queues(q, set, set->nr_hw_queues);
3266 }
3267
3268 static int __blk_mq_alloc_rq_maps(struct blk_mq_tag_set *set)
3269 {
3270         int i;
3271
3272         for (i = 0; i < set->nr_hw_queues; i++)
3273                 if (!__blk_mq_alloc_map_and_request(set, i))
3274                         goto out_unwind;
3275
3276         return 0;
3277
3278 out_unwind:
3279         while (--i >= 0)
3280                 blk_mq_free_map_and_requests(set, i);
3281
3282         return -ENOMEM;
3283 }
3284
3285 /*
3286  * Allocate the request maps associated with this tag_set. Note that this
3287  * may reduce the depth asked for, if memory is tight. set->queue_depth
3288  * will be updated to reflect the allocated depth.
3289  */
3290 static int blk_mq_alloc_map_and_requests(struct blk_mq_tag_set *set)
3291 {
3292         unsigned int depth;
3293         int err;
3294
3295         depth = set->queue_depth;
3296         do {
3297                 err = __blk_mq_alloc_rq_maps(set);
3298                 if (!err)
3299                         break;
3300
3301                 set->queue_depth >>= 1;
3302                 if (set->queue_depth < set->reserved_tags + BLK_MQ_TAG_MIN) {
3303                         err = -ENOMEM;
3304                         break;
3305                 }
3306         } while (set->queue_depth);
3307
3308         if (!set->queue_depth || err) {
3309                 pr_err("blk-mq: failed to allocate request map\n");
3310                 return -ENOMEM;
3311         }
3312
3313         if (depth != set->queue_depth)
3314                 pr_info("blk-mq: reduced tag depth (%u -> %u)\n",
3315                                                 depth, set->queue_depth);
3316
3317         return 0;
3318 }
3319
3320 static int blk_mq_update_queue_map(struct blk_mq_tag_set *set)
3321 {
3322         /*
3323          * blk_mq_map_queues() and multiple .map_queues() implementations
3324          * expect that set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT].nr_queues is set to the
3325          * number of hardware queues.
3326          */
3327         if (set->nr_maps == 1)
3328                 set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT].nr_queues = set->nr_hw_queues;
3329
3330         if (set->ops->map_queues && !is_kdump_kernel()) {
3331                 int i;
3332
3333                 /*
3334                  * transport .map_queues is usually done in the following
3335                  * way:
3336                  *
3337                  * for (queue = 0; queue < set->nr_hw_queues; queue++) {
3338                  *      mask = get_cpu_mask(queue)
3339                  *      for_each_cpu(cpu, mask)
3340                  *              set->map[x].mq_map[cpu] = queue;
3341                  * }
3342                  *
3343                  * When we need to remap, the table has to be cleared for
3344                  * killing stale mapping since one CPU may not be mapped
3345                  * to any hw queue.
3346                  */
3347                 for (i = 0; i < set->nr_maps; i++)
3348                         blk_mq_clear_mq_map(&set->map[i]);
3349
3350                 return set->ops->map_queues(set);
3351         } else {
3352                 BUG_ON(set->nr_maps > 1);
3353                 return blk_mq_map_queues(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT]);
3354         }
3355 }
3356
3357 static int blk_mq_realloc_tag_set_tags(struct blk_mq_tag_set *set,
3358                                   int cur_nr_hw_queues, int new_nr_hw_queues)
3359 {
3360         struct blk_mq_tags **new_tags;
3361
3362         if (cur_nr_hw_queues >= new_nr_hw_queues)
3363                 return 0;
3364
3365         new_tags = kcalloc_node(new_nr_hw_queues, sizeof(struct blk_mq_tags *),
3366                                 GFP_KERNEL, set->numa_node);
3367         if (!new_tags)
3368                 return -ENOMEM;
3369
3370         if (set->tags)
3371                 memcpy(new_tags, set->tags, cur_nr_hw_queues *
3372                        sizeof(*set->tags));
3373         kfree(set->tags);
3374         set->tags = new_tags;
3375         set->nr_hw_queues = new_nr_hw_queues;
3376
3377         return 0;
3378 }
3379
3380 /*
3381  * Alloc a tag set to be associated with one or more request queues.
3382  * May fail with EINVAL for various error conditions. May adjust the
3383  * requested depth down, if it's too large. In that case, the set
3384  * value will be stored in set->queue_depth.
3385  */
3386 int blk_mq_alloc_tag_set(struct blk_mq_tag_set *set)
3387 {
3388         int i, ret;
3389
3390         BUILD_BUG_ON(BLK_MQ_MAX_DEPTH > 1 << BLK_MQ_UNIQUE_TAG_BITS);
3391
3392         if (!set->nr_hw_queues)
3393                 return -EINVAL;
3394         if (!set->queue_depth)
3395                 return -EINVAL;
3396         if (set->queue_depth < set->reserved_tags + BLK_MQ_TAG_MIN)
3397                 return -EINVAL;
3398
3399         if (!set->ops->queue_rq)
3400                 return -EINVAL;
3401
3402         if (!set->ops->get_budget ^ !set->ops->put_budget)
3403                 return -EINVAL;
3404
3405         if (set->queue_depth > BLK_MQ_MAX_DEPTH) {
3406                 pr_info("blk-mq: reduced tag depth to %u\n",
3407                         BLK_MQ_MAX_DEPTH);
3408                 set->queue_depth = BLK_MQ_MAX_DEPTH;
3409         }
3410
3411         if (!set->nr_maps)
3412                 set->nr_maps = 1;
3413         else if (set->nr_maps > HCTX_MAX_TYPES)
3414                 return -EINVAL;
3415
3416         /*
3417          * If a crashdump is active, then we are potentially in a very
3418          * memory constrained environment. Limit us to 1 queue and
3419          * 64 tags to prevent using too much memory.
3420          */
3421         if (is_kdump_kernel()) {
3422                 set->nr_hw_queues = 1;
3423                 set->nr_maps = 1;
3424                 set->queue_depth = min(64U, set->queue_depth);
3425         }
3426         /*
3427          * There is no use for more h/w queues than cpus if we just have
3428          * a single map
3429          */
3430         if (set->nr_maps == 1 && set->nr_hw_queues > nr_cpu_ids)
3431                 set->nr_hw_queues = nr_cpu_ids;
3432
3433         if (blk_mq_realloc_tag_set_tags(set, 0, set->nr_hw_queues) < 0)
3434                 return -ENOMEM;
3435
3436         ret = -ENOMEM;
3437         for (i = 0; i < set->nr_maps; i++) {
3438                 set->map[i].mq_map = kcalloc_node(nr_cpu_ids,
3439                                                   sizeof(set->map[i].mq_map[0]),
3440                                                   GFP_KERNEL, set->numa_node);
3441                 if (!set->map[i].mq_map)
3442                         goto out_free_mq_map;
3443                 set->map[i].nr_queues = is_kdump_kernel() ? 1 : set->nr_hw_queues;
3444         }
3445
3446         ret = blk_mq_update_queue_map(set);
3447         if (ret)
3448                 goto out_free_mq_map;
3449
3450         ret = blk_mq_alloc_map_and_requests(set);
3451         if (ret)
3452                 goto out_free_mq_map;
3453
3454         mutex_init(&set->tag_list_lock);
3455         INIT_LIST_HEAD(&set->tag_list);
3456
3457         return 0;
3458
3459 out_free_mq_map:
3460         for (i = 0; i < set->nr_maps; i++) {
3461                 kfree(set->map[i].mq_map);
3462                 set->map[i].mq_map = NULL;
3463         }
3464         kfree(set->tags);
3465         set->tags = NULL;
3466         return ret;
3467 }
3468 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_alloc_tag_set);
3469
3470 void blk_mq_free_tag_set(struct blk_mq_tag_set *set)
3471 {
3472         int i, j;
3473
3474         for (i = 0; i < set->nr_hw_queues; i++)
3475                 blk_mq_free_map_and_requests(set, i);
3476
3477         for (j = 0; j < set->nr_maps; j++) {
3478                 kfree(set->map[j].mq_map);
3479                 set->map[j].mq_map = NULL;
3480         }
3481
3482         kfree(set->tags);
3483         set->tags = NULL;
3484 }
3485 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_free_tag_set);
3486
3487 int blk_mq_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
3488 {
3489         struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
3490         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
3491         int i, ret;
3492
3493         if (!set)
3494                 return -EINVAL;
3495
3496         if (q->nr_requests == nr)
3497                 return 0;
3498
3499         blk_mq_freeze_queue(q);
3500         blk_mq_quiesce_queue(q);
3501
3502         ret = 0;
3503         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
3504                 if (!hctx->tags)
3505                         continue;
3506                 /*
3507                  * If we're using an MQ scheduler, just update the scheduler
3508                  * queue depth. This is similar to what the old code would do.
3509                  */
3510                 if (!hctx->sched_tags) {
3511                         ret = blk_mq_tag_update_depth(hctx, &hctx->tags, nr,
3512                                                         false);
3513                 } else {
3514                         ret = blk_mq_tag_update_depth(hctx, &hctx->sched_tags,
3515                                                         nr, true);
3516                 }
3517                 if (ret)
3518                         break;
3519                 if (q->elevator && q->elevator->type->ops.depth_updated)
3520                         q->elevator->type->ops.depth_updated(hctx);
3521         }
3522
3523         if (!ret)
3524                 q->nr_requests = nr;
3525
3526         blk_mq_unquiesce_queue(q);
3527         blk_mq_unfreeze_queue(q);
3528
3529         return ret;
3530 }
3531
3532 /*
3533  * request_queue and elevator_type pair.
3534  * It is just used by __blk_mq_update_nr_hw_queues to cache
3535  * the elevator_type associated with a request_queue.
3536  */
3537 struct blk_mq_qe_pair {
3538         struct list_head node;
3539         struct request_queue *q;
3540         struct elevator_type *type;
3541 };
3542
3543 /*
3544  * Cache the elevator_type in qe pair list and switch the
3545  * io scheduler to 'none'
3546  */
3547 static bool blk_mq_elv_switch_none(struct list_head *head,
3548                 struct request_queue *q)
3549 {
3550         struct blk_mq_qe_pair *qe;
3551
3552         if (!q->elevator)
3553                 return true;
3554
3555         qe = kmalloc(sizeof(*qe), GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY);
3556         if (!qe)
3557                 return false;
3558
3559         INIT_LIST_HEAD(&qe->node);
3560         qe->q = q;
3561         qe->type = q->elevator->type;
3562         list_add(&qe->node, head);
3563
3564         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
3565         /*
3566          * After elevator_switch_mq, the previous elevator_queue will be
3567          * released by elevator_release. The reference of the io scheduler
3568          * module get by elevator_get will also be put. So we need to get
3569          * a reference of the io scheduler module here to prevent it to be
3570          * removed.
3571          */
3572         __module_get(qe->type->elevator_owner);
3573         elevator_switch_mq(q, NULL);
3574         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3575
3576         return true;
3577 }
3578
3579 static void blk_mq_elv_switch_back(struct list_head *head,
3580                 struct request_queue *q)
3581 {
3582         struct blk_mq_qe_pair *qe;
3583         struct elevator_type *t = NULL;
3584
3585         list_for_each_entry(qe, head, node)
3586                 if (qe->q == q) {
3587                         t = qe->type;
3588                         break;
3589                 }
3590
3591         if (!t)
3592                 return;
3593
3594         list_del(&qe->node);
3595         kfree(qe);
3596
3597         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
3598         elevator_switch_mq(q, t);
3599         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3600 }
3601
3602 static void __blk_mq_update_nr_hw_queues(struct blk_mq_tag_set *set,
3603                                                         int nr_hw_queues)
3604 {
3605         struct request_queue *q;
3606         LIST_HEAD(head);
3607         int prev_nr_hw_queues;
3608
3609         lockdep_assert_held(&set->tag_list_lock);
3610
3611         if (set->nr_maps == 1 && nr_hw_queues > nr_cpu_ids)
3612                 nr_hw_queues = nr_cpu_ids;
3613         if (nr_hw_queues < 1)
3614                 return;
3615         if (set->nr_maps == 1 && nr_hw_queues == set->nr_hw_queues)
3616                 return;
3617
3618         list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list)
3619                 blk_mq_freeze_queue(q);
3620         /*
3621          * Switch IO scheduler to 'none', cleaning up the data associated
3622          * with the previous scheduler. We will switch back once we are done
3623          * updating the new sw to hw queue mappings.
3624          */
3625         list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list)
3626                 if (!blk_mq_elv_switch_none(&head, q))
3627                         goto switch_back;
3628
3629         list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list) {
3630                 blk_mq_debugfs_unregister_hctxs(q);
3631                 blk_mq_sysfs_unregister(q);
3632         }
3633
3634         prev_nr_hw_queues = set->nr_hw_queues;
3635         if (blk_mq_realloc_tag_set_tags(set, set->nr_hw_queues, nr_hw_queues) <
3636             0)
3637                 goto reregister;
3638
3639         set->nr_hw_queues = nr_hw_queues;
3640 fallback:
3641         blk_mq_update_queue_map(set);
3642         list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list) {
3643                 blk_mq_realloc_hw_ctxs(set, q);
3644                 if (q->nr_hw_queues != set->nr_hw_queues) {
3645                         pr_warn("Increasing nr_hw_queues to %d fails, fallback to %d\n",
3646                                         nr_hw_queues, prev_nr_hw_queues);
3647                         set->nr_hw_queues = prev_nr_hw_queues;
3648                         blk_mq_map_queues(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT]);
3649                         goto fallback;
3650                 }
3651                 blk_mq_map_swqueue(q);
3652         }
3653
3654 reregister:
3655         list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list) {
3656                 blk_mq_sysfs_register(q);
3657                 blk_mq_debugfs_register_hctxs(q);
3658         }
3659
3660 switch_back:
3661         list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list)
3662                 blk_mq_elv_switch_back(&head, q);
3663
3664         list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list)
3665                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
3666 }
3667
3668 void blk_mq_update_nr_hw_queues(struct blk_mq_tag_set *set, int nr_hw_queues)
3669 {
3670         mutex_lock(&set->tag_list_lock);
3671         __blk_mq_update_nr_hw_queues(set, nr_hw_queues);
3672         mutex_unlock(&set->tag_list_lock);
3673 }
3674 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_update_nr_hw_queues);
3675
3676 /* Enable polling stats and return whether they were already enabled. */
3677 static bool blk_poll_stats_enable(struct request_queue *q)
3678 {
3679         if (test_bit(QUEUE_FLAG_POLL_STATS, &q->queue_flags) ||
3680             blk_queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_POLL_STATS, q))
3681                 return true;
3682         blk_stat_add_callback(q, q->poll_cb);
3683         return false;
3684 }
3685
3686 static void blk_mq_poll_stats_start(struct request_queue *q)
3687 {
3688         /*
3689          * We don't arm the callback if polling stats are not enabled or the
3690          * callback is already active.
3691          */
3692         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_POLL_STATS, &q->queue_flags) ||
3693             blk_stat_is_active(q->poll_cb))
3694                 return;
3695
3696         blk_stat_activate_msecs(q->poll_cb, 100);
3697 }
3698
3699 static void blk_mq_poll_stats_fn(struct blk_stat_callback *cb)
3700 {
3701         struct request_queue *q = cb->data;
3702         int bucket;
3703
3704         for (bucket = 0; bucket < BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS; bucket++) {
3705                 if (cb->stat[bucket].nr_samples)
3706                         q->poll_stat[bucket] = cb->stat[bucket];
3707         }
3708 }
3709
3710 static unsigned long blk_mq_poll_nsecs(struct request_queue *q,
3711                                        struct request *rq)
3712 {
3713         unsigned long ret = 0;
3714         int bucket;
3715
3716         /*
3717          * If stats collection isn't on, don't sleep but turn it on for
3718          * future users
3719          */
3720         if (!blk_poll_stats_enable(q))
3721                 return 0;
3722
3723         /*
3724          * As an optimistic guess, use half of the mean service time
3725          * for this type of request. We can (and should) make this smarter.
3726          * For instance, if the completion latencies are tight, we can
3727          * get closer than just half the mean. This is especially
3728          * important on devices where the completion latencies are longer
3729          * than ~10 usec. We do use the stats for the relevant IO size
3730          * if available which does lead to better estimates.
3731          */
3732         bucket = blk_mq_poll_stats_bkt(rq);
3733         if (bucket < 0)
3734                 return ret;
3735
3736         if (q->poll_stat[bucket].nr_samples)
3737                 ret = (q->poll_stat[bucket].mean + 1) / 2;
3738
3739         return ret;
3740 }
3741
3742 static bool blk_mq_poll_hybrid_sleep(struct request_queue *q,
3743                                      struct request *rq)
3744 {
3745         struct hrtimer_sleeper hs;
3746         enum hrtimer_mode mode;
3747         unsigned int nsecs;
3748         ktime_t kt;
3749
3750         if (rq->rq_flags & RQF_MQ_POLL_SLEPT)
3751                 return false;
3752
3753         /*
3754          * If we get here, hybrid polling is enabled. Hence poll_nsec can be:
3755          *
3756          *  0:  use half of prev avg
3757          * >0:  use this specific value
3758          */
3759         if (q->poll_nsec > 0)
3760                 nsecs = q->poll_nsec;
3761         else
3762                 nsecs = blk_mq_poll_nsecs(q, rq);
3763
3764         if (!nsecs)
3765                 return false;
3766
3767         rq->rq_flags |= RQF_MQ_POLL_SLEPT;
3768
3769         /*
3770          * This will be replaced with the stats tracking code, using
3771          * 'avg_completion_time / 2' as the pre-sleep target.
3772          */
3773         kt = nsecs;
3774
3775         mode = HRTIMER_MODE_REL;
3776         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&hs, CLOCK_MONOTONIC, mode);
3777         hrtimer_set_expires(&hs.timer, kt);
3778
3779         do {
3780                 if (blk_mq_rq_state(rq) == MQ_RQ_COMPLETE)
3781                         break;
3782                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3783                 hrtimer_sleeper_start_expires(&hs, mode);
3784                 if (hs.task)
3785                         io_schedule();
3786                 hrtimer_cancel(&hs.timer);
3787                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
3788         } while (hs.task && !signal_pending(current));
3789
3790         __set_current_state(TASK_RUNNING);
3791         destroy_hrtimer_on_stack(&hs.timer);
3792         return true;
3793 }
3794
3795 static bool blk_mq_poll_hybrid(struct request_queue *q,
3796                                struct blk_mq_hw_ctx *hctx, blk_qc_t cookie)
3797 {
3798         struct request *rq;
3799
3800         if (q->poll_nsec == BLK_MQ_POLL_CLASSIC)
3801                 return false;
3802
3803         if (!blk_qc_t_is_internal(cookie))
3804                 rq = blk_mq_tag_to_rq(hctx->tags, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3805         else {
3806                 rq = blk_mq_tag_to_rq(hctx->sched_tags, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3807                 /*
3808                  * With scheduling, if the request has completed, we'll
3809                  * get a NULL return here, as we clear the sched tag when
3810                  * that happens. The request still remains valid, like always,
3811                  * so we should be safe with just the NULL check.
3812                  */
3813                 if (!rq)
3814                         return false;
3815         }
3816
3817         return blk_mq_poll_hybrid_sleep(q, rq);
3818 }
3819
3820 /**
3821  * blk_poll - poll for IO completions
3822  * @q:  the queue
3823  * @cookie: cookie passed back at IO submission time
3824  * @spin: whether to spin for completions
3825  *
3826  * Description:
3827  *    Poll for completions on the passed in queue. Returns number of
3828  *    completed entries found. If @spin is true, then blk_poll will continue
3829  *    looping until at least one completion is found, unless the task is
3830  *    otherwise marked running (or we need to reschedule).
3831  */
3832 int blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie, bool spin)
3833 {
3834         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
3835         long state;
3836
3837         if (!blk_qc_t_valid(cookie) ||
3838             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3839                 return 0;
3840
3841         if (current->plug)
3842                 blk_flush_plug_list(current->plug, false);
3843
3844         hctx = q->queue_hw_ctx[blk_qc_t_to_queue_num(cookie)];
3845
3846         /*
3847          * If we sleep, have the caller restart the poll loop to reset
3848          * the state. Like for the other success return cases, the
3849          * caller is responsible for checking if the IO completed. If
3850          * the IO isn't complete, we'll get called again and will go
3851          * straight to the busy poll loop.
3852          */
3853         if (blk_mq_poll_hybrid(q, hctx, cookie))
3854                 return 1;
3855
3856         hctx->poll_considered++;
3857
3858         state = current->state;
3859         do {
3860                 int ret;
3861
3862                 hctx->poll_invoked++;
3863
3864                 ret = q->mq_ops->poll(hctx);
3865                 if (ret > 0) {
3866                         hctx->poll_success++;
3867                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
3868                         return ret;
3869                 }
3870
3871                 if (signal_pending_state(state, current))
3872                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
3873
3874                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3875                         return 1;
3876                 if (ret < 0 || !spin)
3877                         break;
3878                 cpu_relax();
3879         } while (!need_resched());
3880
3881         __set_current_state(TASK_RUNNING);
3882         return 0;
3883 }
3884 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_poll);
3885
3886 unsigned int blk_mq_rq_cpu(struct request *rq)
3887 {
3888         return rq->mq_ctx->cpu;
3889 }
3890 EXPORT_SYMBOL(blk_mq_rq_cpu);
3891
3892 static int __init blk_mq_init(void)
3893 {
3894         int i;
3895
3896         for_each_possible_cpu(i)
3897                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));
3898         open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq);
3899
3900         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_BLOCK_SOFTIRQ_DEAD,
3901                                   "block/softirq:dead", NULL,
3902                                   blk_softirq_cpu_dead);
3903         cpuhp_setup_state_multi(CPUHP_BLK_MQ_DEAD, "block/mq:dead", NULL,
3904                                 blk_mq_hctx_notify_dead);
3905         cpuhp_setup_state_multi(CPUHP_AP_BLK_MQ_ONLINE, "block/mq:online",
3906                                 blk_mq_hctx_notify_online,
3907                                 blk_mq_hctx_notify_offline);
3908         return 0;
3909 }
3910 subsys_initcall(blk_mq_init);