block/blk-settings.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Functions related to setting various queue properties from drivers
   4  */
   5 #include <linux/kernel.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/blkdev.h>
  10 #include <linux/pagemap.h>
  11 #include <linux/backing-dev-defs.h>
  12 #include <linux/gcd.h>
  13 #include <linux/lcm.h>
  14 #include <linux/jiffies.h>
  15 #include <linux/gfp.h>
  16 #include <linux/dma-mapping.h>
  17
  18 #include "blk.h"
  19 #include "blk-rq-qos.h"
  20 #include "blk-wbt.h"
  21
  22 void blk_queue_rq_timeout(struct request_queue *q, unsigned int timeout)
  23 {
  24         q->rq_timeout = timeout;
  25 }
  26 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_rq_timeout);
  27
  28 /**
  29  * blk_set_stacking_limits - set default limits for stacking devices
  30  * @lim:  the queue_limits structure to reset
  31  *
  32  * Prepare queue limits for applying limits from underlying devices using
  33  * blk_stack_limits().
  34  */
  35 void blk_set_stacking_limits(struct queue_limits *lim)
  36 {
  37         memset(lim, 0, sizeof(*lim));
  38         lim->logical_block_size = SECTOR_SIZE;
  39         lim->physical_block_size = SECTOR_SIZE;
  40         lim->io_min = SECTOR_SIZE;
  41         lim->discard_granularity = SECTOR_SIZE;
  42         lim->dma_alignment = SECTOR_SIZE - 1;
  43         lim->seg_boundary_mask = BLK_SEG_BOUNDARY_MASK;
  44
  45         /* Inherit limits from component devices */
  46         lim->max_segments = USHRT_MAX;
  47         lim->max_discard_segments = USHRT_MAX;
  48         lim->max_hw_sectors = UINT_MAX;
  49         lim->max_segment_size = UINT_MAX;
  50         lim->max_sectors = UINT_MAX;
  51         lim->max_dev_sectors = UINT_MAX;
  52         lim->max_write_zeroes_sectors = UINT_MAX;
  53         lim->max_zone_append_sectors = UINT_MAX;
  54         lim->max_user_discard_sectors = UINT_MAX;
  55 }
  56 EXPORT_SYMBOL(blk_set_stacking_limits);
  57
  58 static void blk_apply_bdi_limits(struct backing_dev_info *bdi,
  59                 struct queue_limits *lim)
  60 {
  61         /*
  62          * For read-ahead of large files to be effective, we need to read ahead
  63          * at least twice the optimal I/O size.
  64          */
  65         bdi->ra_pages = max(lim->io_opt * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
  66         bdi->io_pages = lim->max_sectors >> PAGE_SECTORS_SHIFT;
  67 }
  68
  69 static int blk_validate_zoned_limits(struct queue_limits *lim)
  70 {
  71         if (!lim->zoned) {
  72                 if (WARN_ON_ONCE(lim->max_open_zones) ||
  73                     WARN_ON_ONCE(lim->max_active_zones) ||
  74                     WARN_ON_ONCE(lim->zone_write_granularity) ||
  75                     WARN_ON_ONCE(lim->max_zone_append_sectors))
  76                         return -EINVAL;
  77                 return 0;
  78         }
  79
  80         if (WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED)))
  81                 return -EINVAL;
  82
  83         if (lim->zone_write_granularity < lim->logical_block_size)
  84                 lim->zone_write_granularity = lim->logical_block_size;
  85
  86         if (lim->max_zone_append_sectors) {
  87                 /*
  88                  * The Zone Append size is limited by the maximum I/O size
  89                  * and the zone size given that it can't span zones.
  90                  */
  91                 lim->max_zone_append_sectors =
  92                         min3(lim->max_hw_sectors,
  93                              lim->max_zone_append_sectors,
  94                              lim->chunk_sectors);
  95         }
  96
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 /*
 101  * Check that the limits in lim are valid, initialize defaults for unset
 102  * values, and cap values based on others where needed.
 103  */
 104 static int blk_validate_limits(struct queue_limits *lim)
 105 {
 106         unsigned int max_hw_sectors;
 107
 108         /*
 109          * Unless otherwise specified, default to 512 byte logical blocks and a
 110          * physical block size equal to the logical block size.
 111          */
 112         if (!lim->logical_block_size)
 113                 lim->logical_block_size = SECTOR_SIZE;
 114         if (lim->physical_block_size < lim->logical_block_size)
 115                 lim->physical_block_size = lim->logical_block_size;
 116
 117         /*
 118          * The minimum I/O size defaults to the physical block size unless
 119          * explicitly overridden.
 120          */
 121         if (lim->io_min < lim->physical_block_size)
 122                 lim->io_min = lim->physical_block_size;
 123
 124         /*
 125          * max_hw_sectors has a somewhat weird default for historical reason,
 126          * but driver really should set their own instead of relying on this
 127          * value.
 128          *
 129          * The block layer relies on the fact that every driver can
 130          * handle at lest a page worth of data per I/O, and needs the value
 131          * aligned to the logical block size.
 132          */
 133         if (!lim->max_hw_sectors)
 134                 lim->max_hw_sectors = BLK_SAFE_MAX_SECTORS;
 135         if (WARN_ON_ONCE(lim->max_hw_sectors < PAGE_SECTORS))
 136                 return -EINVAL;
 137         lim->max_hw_sectors = round_down(lim->max_hw_sectors,
 138                         lim->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
 139
 140         /*
 141          * The actual max_sectors value is a complex beast and also takes the
 142          * max_dev_sectors value (set by SCSI ULPs) and a user configurable
 143          * value into account.  The ->max_sectors value is always calculated
 144          * from these, so directly setting it won't have any effect.
 145          */
 146         max_hw_sectors = min_not_zero(lim->max_hw_sectors,
 147                                 lim->max_dev_sectors);
 148         if (lim->max_user_sectors) {
 149                 if (lim->max_user_sectors < PAGE_SIZE / SECTOR_SIZE)
 150                         return -EINVAL;
 151                 lim->max_sectors = min(max_hw_sectors, lim->max_user_sectors);
 152         } else {
 153                 lim->max_sectors = min(max_hw_sectors, BLK_DEF_MAX_SECTORS_CAP);
 154         }
 155         lim->max_sectors = round_down(lim->max_sectors,
 156                         lim->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
 157
 158         /*
 159          * Random default for the maximum number of segments.  Driver should not
 160          * rely on this and set their own.
 161          */
 162         if (!lim->max_segments)
 163                 lim->max_segments = BLK_MAX_SEGMENTS;
 164
 165         lim->max_discard_sectors =
 166                 min(lim->max_hw_discard_sectors, lim->max_user_discard_sectors);
 167
 168         if (!lim->max_discard_segments)
 169                 lim->max_discard_segments = 1;
 170
 171         if (lim->discard_granularity < lim->physical_block_size)
 172                 lim->discard_granularity = lim->physical_block_size;
 173
 174         /*
 175          * By default there is no limit on the segment boundary alignment,
 176          * but if there is one it can't be smaller than the page size as
 177          * that would break all the normal I/O patterns.
 178          */
 179         if (!lim->seg_boundary_mask)
 180                 lim->seg_boundary_mask = BLK_SEG_BOUNDARY_MASK;
 181         if (WARN_ON_ONCE(lim->seg_boundary_mask < PAGE_SIZE - 1))
 182                 return -EINVAL;
 183
 184         /*
 185          * Stacking device may have both virtual boundary and max segment
 186          * size limit, so allow this setting now, and long-term the two
 187          * might need to move out of stacking limits since we have immutable
 188          * bvec and lower layer bio splitting is supposed to handle the two
 189          * correctly.
 190          */
 191         if (lim->virt_boundary_mask) {
 192                 if (!lim->max_segment_size)
 193                         lim->max_segment_size = UINT_MAX;
 194         } else {
 195                 /*
 196                  * The maximum segment size has an odd historic 64k default that
 197                  * drivers probably should override.  Just like the I/O size we
 198                  * require drivers to at least handle a full page per segment.
 199                  */
 200                 if (!lim->max_segment_size)
 201                         lim->max_segment_size = BLK_MAX_SEGMENT_SIZE;
 202                 if (WARN_ON_ONCE(lim->max_segment_size < PAGE_SIZE))
 203                         return -EINVAL;
 204         }
 205
 206         /*
 207          * We require drivers to at least do logical block aligned I/O, but
 208          * historically could not check for that due to the separate calls
 209          * to set the limits.  Once the transition is finished the check
 210          * below should be narrowed down to check the logical block size.
 211          */
 212         if (!lim->dma_alignment)
 213                 lim->dma_alignment = SECTOR_SIZE - 1;
 214         if (WARN_ON_ONCE(lim->dma_alignment > PAGE_SIZE))
 215                 return -EINVAL;
 216
 217         if (lim->alignment_offset) {
 218                 lim->alignment_offset &= (lim->physical_block_size - 1);
 219                 lim->misaligned = 0;
 220         }
 221
 222         return blk_validate_zoned_limits(lim);
 223 }
 224
 225 /*
 226  * Set the default limits for a newly allocated queue.  @lim contains the
 227  * initial limits set by the driver, which could be no limit in which case
 228  * all fields are cleared to zero.
 229  */
 230 int blk_set_default_limits(struct queue_limits *lim)
 231 {
 232         /*
 233          * Most defaults are set by capping the bounds in blk_validate_limits,
 234          * but max_user_discard_sectors is special and needs an explicit
 235          * initialization to the max value here.
 236          */
 237         lim->max_user_discard_sectors = UINT_MAX;
 238         return blk_validate_limits(lim);
 239 }
 240
 241 /**
 242  * queue_limits_commit_update - commit an atomic update of queue limits
 243  * @q:          queue to update
 244  * @lim:        limits to apply
 245  *
 246  * Apply the limits in @lim that were obtained from queue_limits_start_update()
 247  * and updated by the caller to @q.
 248  *
 249  * Returns 0 if successful, else a negative error code.
 250  */
 251 int queue_limits_commit_update(struct request_queue *q,
 252                 struct queue_limits *lim)
 253         __releases(q->limits_lock)
 254 {
 255         int error = blk_validate_limits(lim);
 256
 257         if (!error) {
 258                 q->limits = *lim;
 259                 if (q->disk)
 260                         blk_apply_bdi_limits(q->disk->bdi, lim);
 261         }
 262         mutex_unlock(&q->limits_lock);
 263         return error;
 264 }
 265 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_limits_commit_update);
 266
 267 /**
 268  * queue_limits_set - apply queue limits to queue
 269  * @q:          queue to update
 270  * @lim:        limits to apply
 271  *
 272  * Apply the limits in @lim that were freshly initialized to @q.
 273  * To update existing limits use queue_limits_start_update() and
 274  * queue_limits_commit_update() instead.
 275  *
 276  * Returns 0 if successful, else a negative error code.
 277  */
 278 int queue_limits_set(struct request_queue *q, struct queue_limits *lim)
 279 {
 280         mutex_lock(&q->limits_lock);
 281         return queue_limits_commit_update(q, lim);
 282 }
 283 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_limits_set);
 284
 285 /**
 286  * blk_queue_chunk_sectors - set size of the chunk for this queue
 287  * @q:  the request queue for the device
 288  * @chunk_sectors:  chunk sectors in the usual 512b unit
 289  *
 290  * Description:
 291  *    If a driver doesn't want IOs to cross a given chunk size, it can set
 292  *    this limit and prevent merging across chunks. Note that the block layer
 293  *    must accept a page worth of data at any offset. So if the crossing of
 294  *    chunks is a hard limitation in the driver, it must still be prepared
 295  *    to split single page bios.
 296  **/
 297 void blk_queue_chunk_sectors(struct request_queue *q, unsigned int chunk_sectors)
 298 {
 299         q->limits.chunk_sectors = chunk_sectors;
 300 }
 301 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_chunk_sectors);
 302
 303 /**
 304  * blk_queue_max_discard_sectors - set max sectors for a single discard
 305  * @q:  the request queue for the device
 306  * @max_discard_sectors: maximum number of sectors to discard
 307  **/
 308 void blk_queue_max_discard_sectors(struct request_queue *q,
 309                 unsigned int max_discard_sectors)
 310 {
 311         struct queue_limits *lim = &q->limits;
 312
 313         lim->max_hw_discard_sectors = max_discard_sectors;
 314         lim->max_discard_sectors =
 315                 min(max_discard_sectors, lim->max_user_discard_sectors);
 316 }
 317 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_discard_sectors);
 318
 319 /**
 320  * blk_queue_max_secure_erase_sectors - set max sectors for a secure erase
 321  * @q:  the request queue for the device
 322  * @max_sectors: maximum number of sectors to secure_erase
 323  **/
 324 void blk_queue_max_secure_erase_sectors(struct request_queue *q,
 325                 unsigned int max_sectors)
 326 {
 327         q->limits.max_secure_erase_sectors = max_sectors;
 328 }
 329 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_secure_erase_sectors);
 330
 331 /**
 332  * blk_queue_max_write_zeroes_sectors - set max sectors for a single
 333  *                                      write zeroes
 334  * @q:  the request queue for the device
 335  * @max_write_zeroes_sectors: maximum number of sectors to write per command
 336  **/
 337 void blk_queue_max_write_zeroes_sectors(struct request_queue *q,
 338                 unsigned int max_write_zeroes_sectors)
 339 {
 340         q->limits.max_write_zeroes_sectors = max_write_zeroes_sectors;
 341 }
 342 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_write_zeroes_sectors);
 343
 344 /**
 345  * blk_queue_max_zone_append_sectors - set max sectors for a single zone append
 346  * @q:  the request queue for the device
 347  * @max_zone_append_sectors: maximum number of sectors to write per command
 348  *
 349  * Sets the maximum number of sectors allowed for zone append commands. If
 350  * Specifying 0 for @max_zone_append_sectors indicates that the queue does
 351  * not natively support zone append operations and that the block layer must
 352  * emulate these operations using regular writes.
 353  **/
 354 void blk_queue_max_zone_append_sectors(struct request_queue *q,
 355                 unsigned int max_zone_append_sectors)
 356 {
 357         unsigned int max_sectors = 0;
 358
 359         if (WARN_ON(!blk_queue_is_zoned(q)))
 360                 return;
 361
 362         if (max_zone_append_sectors) {
 363                 max_sectors = min(q->limits.max_hw_sectors,
 364                                   max_zone_append_sectors);
 365                 max_sectors = min(q->limits.chunk_sectors, max_sectors);
 366
 367                 /*
 368                  * Signal eventual driver bugs resulting in the max_zone_append
 369                  * sectors limit being 0 due to the chunk_sectors limit (zone
 370                  * size) not set or the max_hw_sectors limit not set.
 371                  */
 372                 WARN_ON_ONCE(!max_sectors);
 373         }
 374
 375         q->limits.max_zone_append_sectors = max_sectors;
 376 }
 377 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_zone_append_sectors);
 378
 379 /**
 380  * blk_queue_logical_block_size - set logical block size for the queue
 381  * @q:  the request queue for the device
 382  * @size:  the logical block size, in bytes
 383  *
 384  * Description:
 385  *   This should be set to the lowest possible block size that the
 386  *   storage device can address.  The default of 512 covers most
 387  *   hardware.
 388  **/
 389 void blk_queue_logical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
 390 {
 391         struct queue_limits *limits = &q->limits;
 392
 393         limits->logical_block_size = size;
 394
 395         if (limits->discard_granularity < limits->logical_block_size)
 396                 limits->discard_granularity = limits->logical_block_size;
 397
 398         if (limits->physical_block_size < size)
 399                 limits->physical_block_size = size;
 400
 401         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
 402                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
 403
 404         limits->max_hw_sectors =
 405                 round_down(limits->max_hw_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
 406         limits->max_sectors =
 407                 round_down(limits->max_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
 408 }
 409 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_logical_block_size);
 410
 411 /**
 412  * blk_queue_physical_block_size - set physical block size for the queue
 413  * @q:  the request queue for the device
 414  * @size:  the physical block size, in bytes
 415  *
 416  * Description:
 417  *   This should be set to the lowest possible sector size that the
 418  *   hardware can operate on without reverting to read-modify-write
 419  *   operations.
 420  */
 421 void blk_queue_physical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
 422 {
 423         q->limits.physical_block_size = size;
 424
 425         if (q->limits.physical_block_size < q->limits.logical_block_size)
 426                 q->limits.physical_block_size = q->limits.logical_block_size;
 427
 428         if (q->limits.discard_granularity < q->limits.physical_block_size)
 429                 q->limits.discard_granularity = q->limits.physical_block_size;
 430
 431         if (q->limits.io_min < q->limits.physical_block_size)
 432                 q->limits.io_min = q->limits.physical_block_size;
 433 }
 434 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_physical_block_size);
 435
 436 /**
 437  * blk_queue_zone_write_granularity - set zone write granularity for the queue
 438  * @q:  the request queue for the zoned device
 439  * @size:  the zone write granularity size, in bytes
 440  *
 441  * Description:
 442  *   This should be set to the lowest possible size allowing to write in
 443  *   sequential zones of a zoned block device.
 444  */
 445 void blk_queue_zone_write_granularity(struct request_queue *q,
 446                                       unsigned int size)
 447 {
 448         if (WARN_ON_ONCE(!blk_queue_is_zoned(q)))
 449                 return;
 450
 451         q->limits.zone_write_granularity = size;
 452
 453         if (q->limits.zone_write_granularity < q->limits.logical_block_size)
 454                 q->limits.zone_write_granularity = q->limits.logical_block_size;
 455 }
 456 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_zone_write_granularity);
 457
 458 /**
 459  * blk_queue_alignment_offset - set physical block alignment offset
 460  * @q:  the request queue for the device
 461  * @offset: alignment offset in bytes
 462  *
 463  * Description:
 464  *   Some devices are naturally misaligned to compensate for things like
 465  *   the legacy DOS partition table 63-sector offset.  Low-level drivers
 466  *   should call this function for devices whose first sector is not
 467  *   naturally aligned.
 468  */
 469 void blk_queue_alignment_offset(struct request_queue *q, unsigned int offset)
 470 {
 471         q->limits.alignment_offset =
 472                 offset & (q->limits.physical_block_size - 1);
 473         q->limits.misaligned = 0;
 474 }
 475 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_alignment_offset);
 476
 477 void disk_update_readahead(struct gendisk *disk)
 478 {
 479         blk_apply_bdi_limits(disk->bdi, &disk->queue->limits);
 480 }
 481 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_update_readahead);
 482
 483 /**
 484  * blk_limits_io_min - set minimum request size for a device
 485  * @limits: the queue limits
 486  * @min:  smallest I/O size in bytes
 487  *
 488  * Description:
 489  *   Some devices have an internal block size bigger than the reported
 490  *   hardware sector size.  This function can be used to signal the
 491  *   smallest I/O the device can perform without incurring a performance
 492  *   penalty.
 493  */
 494 void blk_limits_io_min(struct queue_limits *limits, unsigned int min)
 495 {
 496         limits->io_min = min;
 497
 498         if (limits->io_min < limits->logical_block_size)
 499                 limits->io_min = limits->logical_block_size;
 500
 501         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
 502                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
 503 }
 504 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_min);
 505
 506 /**
 507  * blk_queue_io_min - set minimum request size for the queue
 508  * @q:  the request queue for the device
 509  * @min:  smallest I/O size in bytes
 510  *
 511  * Description:
 512  *   Storage devices may report a granularity or preferred minimum I/O
 513  *   size which is the smallest request the device can perform without
 514  *   incurring a performance penalty.  For disk drives this is often the
 515  *   physical block size.  For RAID arrays it is often the stripe chunk
 516  *   size.  A properly aligned multiple of minimum_io_size is the
 517  *   preferred request size for workloads where a high number of I/O
 518  *   operations is desired.
 519  */
 520 void blk_queue_io_min(struct request_queue *q, unsigned int min)
 521 {
 522         blk_limits_io_min(&q->limits, min);
 523 }
 524 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_min);
 525
 526 /**
 527  * blk_limits_io_opt - set optimal request size for a device
 528  * @limits: the queue limits
 529  * @opt:  smallest I/O size in bytes
 530  *
 531  * Description:
 532  *   Storage devices may report an optimal I/O size, which is the
 533  *   device's preferred unit for sustained I/O.  This is rarely reported
 534  *   for disk drives.  For RAID arrays it is usually the stripe width or
 535  *   the internal track size.  A properly aligned multiple of
 536  *   optimal_io_size is the preferred request size for workloads where
 537  *   sustained throughput is desired.
 538  */
 539 void blk_limits_io_opt(struct queue_limits *limits, unsigned int opt)
 540 {
 541         limits->io_opt = opt;
 542 }
 543 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_opt);
 544
 545 static int queue_limit_alignment_offset(const struct queue_limits *lim,
 546                 sector_t sector)
 547 {
 548         unsigned int granularity = max(lim->physical_block_size, lim->io_min);
 549         unsigned int alignment = sector_div(sector, granularity >> SECTOR_SHIFT)
 550                 << SECTOR_SHIFT;
 551
 552         return (granularity + lim->alignment_offset - alignment) % granularity;
 553 }
 554
 555 static unsigned int queue_limit_discard_alignment(
 556                 const struct queue_limits *lim, sector_t sector)
 557 {
 558         unsigned int alignment, granularity, offset;
 559
 560         if (!lim->max_discard_sectors)
 561                 return 0;
 562
 563         /* Why are these in bytes, not sectors? */
 564         alignment = lim->discard_alignment >> SECTOR_SHIFT;
 565         granularity = lim->discard_granularity >> SECTOR_SHIFT;
 566         if (!granularity)
 567                 return 0;
 568
 569         /* Offset of the partition start in 'granularity' sectors */
 570         offset = sector_div(sector, granularity);
 571
 572         /* And why do we do this modulus *again* in blkdev_issue_discard()? */
 573         offset = (granularity + alignment - offset) % granularity;
 574
 575         /* Turn it back into bytes, gaah */
 576         return offset << SECTOR_SHIFT;
 577 }
 578
 579 static unsigned int blk_round_down_sectors(unsigned int sectors, unsigned int lbs)
 580 {
 581         sectors = round_down(sectors, lbs >> SECTOR_SHIFT);
 582         if (sectors < PAGE_SIZE >> SECTOR_SHIFT)
 583                 sectors = PAGE_SIZE >> SECTOR_SHIFT;
 584         return sectors;
 585 }
 586
 587 /**
 588  * blk_stack_limits - adjust queue_limits for stacked devices
 589  * @t:  the stacking driver limits (top device)
 590  * @b:  the underlying queue limits (bottom, component device)
 591  * @start:  first data sector within component device
 592  *
 593  * Description:
 594  *    This function is used by stacking drivers like MD and DM to ensure
 595  *    that all component devices have compatible block sizes and
 596  *    alignments.  The stacking driver must provide a queue_limits
 597  *    struct (top) and then iteratively call the stacking function for
 598  *    all component (bottom) devices.  The stacking function will
 599  *    attempt to combine the values and ensure proper alignment.
 600  *
 601  *    Returns 0 if the top and bottom queue_limits are compatible.  The
 602  *    top device's block sizes and alignment offsets may be adjusted to
 603  *    ensure alignment with the bottom device. If no compatible sizes
 604  *    and alignments exist, -1 is returned and the resulting top
 605  *    queue_limits will have the misaligned flag set to indicate that
 606  *    the alignment_offset is undefined.
 607  */
 608 int blk_stack_limits(struct queue_limits *t, struct queue_limits *b,
 609                      sector_t start)
 610 {
 611         unsigned int top, bottom, alignment, ret = 0;
 612
 613         t->max_sectors = min_not_zero(t->max_sectors, b->max_sectors);
 614         t->max_hw_sectors = min_not_zero(t->max_hw_sectors, b->max_hw_sectors);
 615         t->max_dev_sectors = min_not_zero(t->max_dev_sectors, b->max_dev_sectors);
 616         t->max_write_zeroes_sectors = min(t->max_write_zeroes_sectors,
 617                                         b->max_write_zeroes_sectors);
 618         t->max_zone_append_sectors = min(queue_limits_max_zone_append_sectors(t),
 619                                          queue_limits_max_zone_append_sectors(b));
 620         t->bounce = max(t->bounce, b->bounce);
 621
 622         t->seg_boundary_mask = min_not_zero(t->seg_boundary_mask,
 623                                             b->seg_boundary_mask);
 624         t->virt_boundary_mask = min_not_zero(t->virt_boundary_mask,
 625                                             b->virt_boundary_mask);
 626
 627         t->max_segments = min_not_zero(t->max_segments, b->max_segments);
 628         t->max_discard_segments = min_not_zero(t->max_discard_segments,
 629                                                b->max_discard_segments);
 630         t->max_integrity_segments = min_not_zero(t->max_integrity_segments,
 631                                                  b->max_integrity_segments);
 632
 633         t->max_segment_size = min_not_zero(t->max_segment_size,
 634                                            b->max_segment_size);
 635
 636         t->misaligned |= b->misaligned;
 637
 638         alignment = queue_limit_alignment_offset(b, start);
 639
 640         /* Bottom device has different alignment.  Check that it is
 641          * compatible with the current top alignment.
 642          */
 643         if (t->alignment_offset != alignment) {
 644
 645                 top = max(t->physical_block_size, t->io_min)
 646                         + t->alignment_offset;
 647                 bottom = max(b->physical_block_size, b->io_min) + alignment;
 648
 649                 /* Verify that top and bottom intervals line up */
 650                 if (max(top, bottom) % min(top, bottom)) {
 651                         t->misaligned = 1;
 652                         ret = -1;
 653                 }
 654         }
 655
 656         t->logical_block_size = max(t->logical_block_size,
 657                                     b->logical_block_size);
 658
 659         t->physical_block_size = max(t->physical_block_size,
 660                                      b->physical_block_size);
 661
 662         t->io_min = max(t->io_min, b->io_min);
 663         t->io_opt = lcm_not_zero(t->io_opt, b->io_opt);
 664         t->dma_alignment = max(t->dma_alignment, b->dma_alignment);
 665
 666         /* Set non-power-of-2 compatible chunk_sectors boundary */
 667         if (b->chunk_sectors)
 668                 t->chunk_sectors = gcd(t->chunk_sectors, b->chunk_sectors);
 669
 670         /* Physical block size a multiple of the logical block size? */
 671         if (t->physical_block_size & (t->logical_block_size - 1)) {
 672                 t->physical_block_size = t->logical_block_size;
 673                 t->misaligned = 1;
 674                 ret = -1;
 675         }
 676
 677         /* Minimum I/O a multiple of the physical block size? */
 678         if (t->io_min & (t->physical_block_size - 1)) {
 679                 t->io_min = t->physical_block_size;
 680                 t->misaligned = 1;
 681                 ret = -1;
 682         }
 683
 684         /* Optimal I/O a multiple of the physical block size? */
 685         if (t->io_opt & (t->physical_block_size - 1)) {
 686                 t->io_opt = 0;
 687                 t->misaligned = 1;
 688                 ret = -1;
 689         }
 690
 691         /* chunk_sectors a multiple of the physical block size? */
 692         if ((t->chunk_sectors << 9) & (t->physical_block_size - 1)) {
 693                 t->chunk_sectors = 0;
 694                 t->misaligned = 1;
 695                 ret = -1;
 696         }
 697
 698         t->raid_partial_stripes_expensive =
 699                 max(t->raid_partial_stripes_expensive,
 700                     b->raid_partial_stripes_expensive);
 701
 702         /* Find lowest common alignment_offset */
 703         t->alignment_offset = lcm_not_zero(t->alignment_offset, alignment)
 704                 % max(t->physical_block_size, t->io_min);
 705
 706         /* Verify that new alignment_offset is on a logical block boundary */
 707         if (t->alignment_offset & (t->logical_block_size - 1)) {
 708                 t->misaligned = 1;
 709                 ret = -1;
 710         }
 711
 712         t->max_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_sectors, t->logical_block_size);
 713         t->max_hw_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_hw_sectors, t->logical_block_size);
 714         t->max_dev_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_dev_sectors, t->logical_block_size);
 715
 716         /* Discard alignment and granularity */
 717         if (b->discard_granularity) {
 718                 alignment = queue_limit_discard_alignment(b, start);
 719
 720                 if (t->discard_granularity != 0 &&
 721                     t->discard_alignment != alignment) {
 722                         top = t->discard_granularity + t->discard_alignment;
 723                         bottom = b->discard_granularity + alignment;
 724
 725                         /* Verify that top and bottom intervals line up */
 726                         if ((max(top, bottom) % min(top, bottom)) != 0)
 727                                 t->discard_misaligned = 1;
 728                 }
 729
 730                 t->max_discard_sectors = min_not_zero(t->max_discard_sectors,
 731                                                       b->max_discard_sectors);
 732                 t->max_hw_discard_sectors = min_not_zero(t->max_hw_discard_sectors,
 733                                                          b->max_hw_discard_sectors);
 734                 t->discard_granularity = max(t->discard_granularity,
 735                                              b->discard_granularity);
 736                 t->discard_alignment = lcm_not_zero(t->discard_alignment, alignment) %
 737                         t->discard_granularity;
 738         }
 739         t->max_secure_erase_sectors = min_not_zero(t->max_secure_erase_sectors,
 740                                                    b->max_secure_erase_sectors);
 741         t->zone_write_granularity = max(t->zone_write_granularity,
 742                                         b->zone_write_granularity);
 743         t->zoned = max(t->zoned, b->zoned);
 744         if (!t->zoned) {
 745                 t->zone_write_granularity = 0;
 746                 t->max_zone_append_sectors = 0;
 747         }
 748         return ret;
 749 }
 750 EXPORT_SYMBOL(blk_stack_limits);
 751
 752 /**
 753  * queue_limits_stack_bdev - adjust queue_limits for stacked devices
 754  * @t:  the stacking driver limits (top device)
 755  * @bdev:  the underlying block device (bottom)
 756  * @offset:  offset to beginning of data within component device
 757  * @pfx: prefix to use for warnings logged
 758  *
 759  * Description:
 760  *    This function is used by stacking drivers like MD and DM to ensure
 761  *    that all component devices have compatible block sizes and
 762  *    alignments.  The stacking driver must provide a queue_limits
 763  *    struct (top) and then iteratively call the stacking function for
 764  *    all component (bottom) devices.  The stacking function will
 765  *    attempt to combine the values and ensure proper alignment.
 766  */
 767 void queue_limits_stack_bdev(struct queue_limits *t, struct block_device *bdev,
 768                 sector_t offset, const char *pfx)
 769 {
 770         if (blk_stack_limits(t, &bdev_get_queue(bdev)->limits,
 771                         get_start_sect(bdev) + offset))
 772                 pr_notice("%s: Warning: Device %pg is misaligned\n",
 773                         pfx, bdev);
 774 }
 775 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_limits_stack_bdev);
 776
 777 /**
 778  * blk_queue_update_dma_pad - update pad mask
 779  * @q:     the request queue for the device
 780  * @mask:  pad mask
 781  *
 782  * Update dma pad mask.
 783  *
 784  * Appending pad buffer to a request modifies the last entry of a
 785  * scatter list such that it includes the pad buffer.
 786  **/
 787 void blk_queue_update_dma_pad(struct request_queue *q, unsigned int mask)
 788 {
 789         if (mask > q->dma_pad_mask)
 790                 q->dma_pad_mask = mask;
 791 }
 792 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_pad);
 793
 794 /**
 795  * blk_set_queue_depth - tell the block layer about the device queue depth
 796  * @q:          the request queue for the device
 797  * @depth:              queue depth
 798  *
 799  */
 800 void blk_set_queue_depth(struct request_queue *q, unsigned int depth)
 801 {
 802         q->queue_depth = depth;
 803         rq_qos_queue_depth_changed(q);
 804 }
 805 EXPORT_SYMBOL(blk_set_queue_depth);
 806
 807 /**
 808  * blk_queue_write_cache - configure queue's write cache
 809  * @q:          the request queue for the device
 810  * @wc:         write back cache on or off
 811  * @fua:        device supports FUA writes, if true
 812  *
 813  * Tell the block layer about the write cache of @q.
 814  */
 815 void blk_queue_write_cache(struct request_queue *q, bool wc, bool fua)
 816 {
 817         if (wc) {
 818                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_HW_WC, q);
 819                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_WC, q);
 820         } else {
 821                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_HW_WC, q);
 822                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_WC, q);
 823         }
 824         if (fua)
 825                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_FUA, q);
 826         else
 827                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_FUA, q);
 828 }
 829 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_write_cache);
 830
 831 /**
 832  * disk_set_zoned - inidicate a zoned device
 833  * @disk:       gendisk to configure
 834  */
 835 void disk_set_zoned(struct gendisk *disk)
 836 {
 837         struct request_queue *q = disk->queue;
 838
 839         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED));
 840
 841         /*
 842          * Set the zone write granularity to the device logical block
 843          * size by default. The driver can change this value if needed.
 844          */
 845         q->limits.zoned = true;
 846         blk_queue_zone_write_granularity(q, queue_logical_block_size(q));
 847 }
 848 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_set_zoned);
 849
 850 int bdev_alignment_offset(struct block_device *bdev)
 851 {
 852         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 853
 854         if (q->limits.misaligned)
 855                 return -1;
 856         if (bdev_is_partition(bdev))
 857                 return queue_limit_alignment_offset(&q->limits,
 858                                 bdev->bd_start_sect);
 859         return q->limits.alignment_offset;
 860 }
 861 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_alignment_offset);
 862
 863 unsigned int bdev_discard_alignment(struct block_device *bdev)
 864 {
 865         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 866
 867         if (bdev_is_partition(bdev))
 868                 return queue_limit_discard_alignment(&q->limits,
 869                                 bdev->bd_start_sect);
 870         return q->limits.discard_alignment;
 871 }
 872 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_discard_alignment);