include/linux/blkdev.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _LINUX_BLKDEV_H
   3 #define _LINUX_BLKDEV_H
   4
   5 #include <linux/sched.h>
   6 #include <linux/sched/clock.h>
   7
   8 #ifdef CONFIG_BLOCK
   9
  10 #include <linux/major.h>
  11 #include <linux/genhd.h>
  12 #include <linux/list.h>
  13 #include <linux/llist.h>
  14 #include <linux/timer.h>
  15 #include <linux/workqueue.h>
  16 #include <linux/pagemap.h>
  17 #include <linux/backing-dev-defs.h>
  18 #include <linux/wait.h>
  19 #include <linux/mempool.h>
  20 #include <linux/pfn.h>
  21 #include <linux/bio.h>
  22 #include <linux/stringify.h>
  23 #include <linux/gfp.h>
  24 #include <linux/bsg.h>
  25 #include <linux/smp.h>
  26 #include <linux/rcupdate.h>
  27 #include <linux/percpu-refcount.h>
  28 #include <linux/scatterlist.h>
  29 #include <linux/blkzoned.h>
  30 #include <linux/seqlock.h>
  31 #include <linux/u64_stats_sync.h>
  32
  33 struct module;
  34 struct scsi_ioctl_command;
  35
  36 struct request_queue;
  37 struct elevator_queue;
  38 struct blk_trace;
  39 struct request;
  40 struct sg_io_hdr;
  41 struct bsg_job;
  42 struct blkcg_gq;
  43 struct blk_flush_queue;
  44 struct pr_ops;
  45 struct rq_wb;
  46 struct blk_queue_stats;
  47 struct blk_stat_callback;
  48
  49 #define BLKDEV_MIN_RQ   4
  50 #define BLKDEV_MAX_RQ   128     /* Default maximum */
  51
  52 /* Must be consistent with blk_mq_poll_stats_bkt() */
  53 #define BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS 16
  54
  55 /*
  56  * Maximum number of blkcg policies allowed to be registered concurrently.
  57  * Defined here to simplify include dependency.
  58  */
  59 #define BLKCG_MAX_POLS          3
  60
  61 typedef void (rq_end_io_fn)(struct request *, blk_status_t);
  62
  63 #define BLK_RL_SYNCFULL         (1U << 0)
  64 #define BLK_RL_ASYNCFULL        (1U << 1)
  65
  66 struct request_list {
  67         struct request_queue    *q;     /* the queue this rl belongs to */
  68 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
  69         struct blkcg_gq         *blkg;  /* blkg this request pool belongs to */
  70 #endif
  71         /*
  72          * count[], starved[], and wait[] are indexed by
  73          * BLK_RW_SYNC/BLK_RW_ASYNC
  74          */
  75         int                     count[2];
  76         int                     starved[2];
  77         mempool_t               *rq_pool;
  78         wait_queue_head_t       wait[2];
  79         unsigned int            flags;
  80 };
  81
  82 /*
  83  * request flags */
  84 typedef __u32 __bitwise req_flags_t;
  85
  86 /* elevator knows about this request */
  87 #define RQF_SORTED              ((__force req_flags_t)(1 << 0))
  88 /* drive already may have started this one */
  89 #define RQF_STARTED             ((__force req_flags_t)(1 << 1))
  90 /* uses tagged queueing */
  91 #define RQF_QUEUED              ((__force req_flags_t)(1 << 2))
  92 /* may not be passed by ioscheduler */
  93 #define RQF_SOFTBARRIER         ((__force req_flags_t)(1 << 3))
  94 /* request for flush sequence */
  95 #define RQF_FLUSH_SEQ           ((__force req_flags_t)(1 << 4))
  96 /* merge of different types, fail separately */
  97 #define RQF_MIXED_MERGE         ((__force req_flags_t)(1 << 5))
  98 /* track inflight for MQ */
  99 #define RQF_MQ_INFLIGHT         ((__force req_flags_t)(1 << 6))
 100 /* don't call prep for this one */
 101 #define RQF_DONTPREP            ((__force req_flags_t)(1 << 7))
 102 /* set for "ide_preempt" requests and also for requests for which the SCSI
 103    "quiesce" state must be ignored. */
 104 #define RQF_PREEMPT             ((__force req_flags_t)(1 << 8))
 105 /* contains copies of user pages */
 106 #define RQF_COPY_USER           ((__force req_flags_t)(1 << 9))
 107 /* vaguely specified driver internal error.  Ignored by the block layer */
 108 #define RQF_FAILED              ((__force req_flags_t)(1 << 10))
 109 /* don't warn about errors */
 110 #define RQF_QUIET               ((__force req_flags_t)(1 << 11))
 111 /* elevator private data attached */
 112 #define RQF_ELVPRIV             ((__force req_flags_t)(1 << 12))
 113 /* account I/O stat */
 114 #define RQF_IO_STAT             ((__force req_flags_t)(1 << 13))
 115 /* request came from our alloc pool */
 116 #define RQF_ALLOCED             ((__force req_flags_t)(1 << 14))
 117 /* runtime pm request */
 118 #define RQF_PM                  ((__force req_flags_t)(1 << 15))
 119 /* on IO scheduler merge hash */
 120 #define RQF_HASHED              ((__force req_flags_t)(1 << 16))
 121 /* IO stats tracking on */
 122 #define RQF_STATS               ((__force req_flags_t)(1 << 17))
 123 /* Look at ->special_vec for the actual data payload instead of the
 124    bio chain. */
 125 #define RQF_SPECIAL_PAYLOAD     ((__force req_flags_t)(1 << 18))
 126 /* The per-zone write lock is held for this request */
 127 #define RQF_ZONE_WRITE_LOCKED   ((__force req_flags_t)(1 << 19))
 128 /* timeout is expired */
 129 #define RQF_MQ_TIMEOUT_EXPIRED  ((__force req_flags_t)(1 << 20))
 130 /* already slept for hybrid poll */
 131 #define RQF_MQ_POLL_SLEPT       ((__force req_flags_t)(1 << 21))
 132
 133 /* flags that prevent us from merging requests: */
 134 #define RQF_NOMERGE_FLAGS \
 135         (RQF_STARTED | RQF_SOFTBARRIER | RQF_FLUSH_SEQ | RQF_SPECIAL_PAYLOAD)
 136
 137 /*
 138  * Try to put the fields that are referenced together in the same cacheline.
 139  *
 140  * If you modify this structure, make sure to update blk_rq_init() and
 141  * especially blk_mq_rq_ctx_init() to take care of the added fields.
 142  */
 143 struct request {
 144         struct request_queue *q;
 145         struct blk_mq_ctx *mq_ctx;
 146
 147         int cpu;
 148         unsigned int cmd_flags;         /* op and common flags */
 149         req_flags_t rq_flags;
 150
 151         int internal_tag;
 152
 153         /* the following two fields are internal, NEVER access directly */
 154         unsigned int __data_len;        /* total data len */
 155         int tag;
 156         sector_t __sector;              /* sector cursor */
 157
 158         struct bio *bio;
 159         struct bio *biotail;
 160
 161         struct list_head queuelist;
 162
 163         /*
 164          * The hash is used inside the scheduler, and killed once the
 165          * request reaches the dispatch list. The ipi_list is only used
 166          * to queue the request for softirq completion, which is long
 167          * after the request has been unhashed (and even removed from
 168          * the dispatch list).
 169          */
 170         union {
 171                 struct hlist_node hash; /* merge hash */
 172                 struct list_head ipi_list;
 173         };
 174
 175         /*
 176          * The rb_node is only used inside the io scheduler, requests
 177          * are pruned when moved to the dispatch queue. So let the
 178          * completion_data share space with the rb_node.
 179          */
 180         union {
 181                 struct rb_node rb_node; /* sort/lookup */
 182                 struct bio_vec special_vec;
 183                 void *completion_data;
 184                 int error_count; /* for legacy drivers, don't use */
 185         };
 186
 187         /*
 188          * Three pointers are available for the IO schedulers, if they need
 189          * more they have to dynamically allocate it.  Flush requests are
 190          * never put on the IO scheduler. So let the flush fields share
 191          * space with the elevator data.
 192          */
 193         union {
 194                 struct {
 195                         struct io_cq            *icq;
 196                         void                    *priv[2];
 197                 } elv;
 198
 199                 struct {
 200                         unsigned int            seq;
 201                         struct list_head        list;
 202                         rq_end_io_fn            *saved_end_io;
 203                 } flush;
 204         };
 205
 206         struct gendisk *rq_disk;
 207         struct hd_struct *part;
 208         unsigned long start_time;
 209         /* Time that I/O was submitted to the device. */
 210         u64 io_start_time_ns;
 211
 212 #ifdef CONFIG_BLK_WBT
 213         unsigned short wbt_flags;
 214 #endif
 215 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING_LOW
 216         unsigned short throtl_size;
 217 #endif
 218
 219         /*
 220          * Number of scatter-gather DMA addr+len pairs after
 221          * physical address coalescing is performed.
 222          */
 223         unsigned short nr_phys_segments;
 224
 225 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
 226         unsigned short nr_integrity_segments;
 227 #endif
 228
 229         unsigned short write_hint;
 230         unsigned short ioprio;
 231
 232         unsigned int timeout;
 233
 234         void *special;          /* opaque pointer available for LLD use */
 235
 236         unsigned int extra_len; /* length of alignment and padding */
 237
 238         /*
 239          * On blk-mq, the lower bits of ->gstate (generation number and
 240          * state) carry the MQ_RQ_* state value and the upper bits the
 241          * generation number which is monotonically incremented and used to
 242          * distinguish the reuse instances.
 243          *
 244          * ->gstate_seq allows updates to ->gstate and other fields
 245          * (currently ->deadline) during request start to be read
 246          * atomically from the timeout path, so that it can operate on a
 247          * coherent set of information.
 248          */
 249         seqcount_t gstate_seq;
 250         u64 gstate;
 251
 252         /*
 253          * ->aborted_gstate is used by the timeout to claim a specific
 254          * recycle instance of this request.  See blk_mq_timeout_work().
 255          */
 256         struct u64_stats_sync aborted_gstate_sync;
 257         u64 aborted_gstate;
 258
 259         /* access through blk_rq_set_deadline, blk_rq_deadline */
 260         unsigned long __deadline;
 261
 262         struct list_head timeout_list;
 263
 264         union {
 265                 struct __call_single_data csd;
 266                 u64 fifo_time;
 267         };
 268
 269         /*
 270          * completion callback.
 271          */
 272         rq_end_io_fn *end_io;
 273         void *end_io_data;
 274
 275         /* for bidi */
 276         struct request *next_rq;
 277
 278 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 279         struct request_list *rl;                /* rl this rq is alloced from */
 280         unsigned long long cgroup_start_time_ns;
 281         unsigned long long cgroup_io_start_time_ns;    /* when passed to hardware */
 282 #endif
 283 };
 284
 285 static inline bool blk_op_is_scsi(unsigned int op)
 286 {
 287         return op == REQ_OP_SCSI_IN || op == REQ_OP_SCSI_OUT;
 288 }
 289
 290 static inline bool blk_op_is_private(unsigned int op)
 291 {
 292         return op == REQ_OP_DRV_IN || op == REQ_OP_DRV_OUT;
 293 }
 294
 295 static inline bool blk_rq_is_scsi(struct request *rq)
 296 {
 297         return blk_op_is_scsi(req_op(rq));
 298 }
 299
 300 static inline bool blk_rq_is_private(struct request *rq)
 301 {
 302         return blk_op_is_private(req_op(rq));
 303 }
 304
 305 static inline bool blk_rq_is_passthrough(struct request *rq)
 306 {
 307         return blk_rq_is_scsi(rq) || blk_rq_is_private(rq);
 308 }
 309
 310 static inline bool bio_is_passthrough(struct bio *bio)
 311 {
 312         unsigned op = bio_op(bio);
 313
 314         return blk_op_is_scsi(op) || blk_op_is_private(op);
 315 }
 316
 317 static inline unsigned short req_get_ioprio(struct request *req)
 318 {
 319         return req->ioprio;
 320 }
 321
 322 #include <linux/elevator.h>
 323
 324 struct blk_queue_ctx;
 325
 326 typedef void (request_fn_proc) (struct request_queue *q);
 327 typedef blk_qc_t (make_request_fn) (struct request_queue *q, struct bio *bio);
 328 typedef bool (poll_q_fn) (struct request_queue *q, blk_qc_t);
 329 typedef int (prep_rq_fn) (struct request_queue *, struct request *);
 330 typedef void (unprep_rq_fn) (struct request_queue *, struct request *);
 331
 332 struct bio_vec;
 333 typedef void (softirq_done_fn)(struct request *);
 334 typedef int (dma_drain_needed_fn)(struct request *);
 335 typedef int (lld_busy_fn) (struct request_queue *q);
 336 typedef int (bsg_job_fn) (struct bsg_job *);
 337 typedef int (init_rq_fn)(struct request_queue *, struct request *, gfp_t);
 338 typedef void (exit_rq_fn)(struct request_queue *, struct request *);
 339
 340 enum blk_eh_timer_return {
 341         BLK_EH_NOT_HANDLED,
 342         BLK_EH_HANDLED,
 343         BLK_EH_RESET_TIMER,
 344 };
 345
 346 typedef enum blk_eh_timer_return (rq_timed_out_fn)(struct request *);
 347
 348 enum blk_queue_state {
 349         Queue_down,
 350         Queue_up,
 351 };
 352
 353 struct blk_queue_tag {
 354         struct request **tag_index;     /* map of busy tags */
 355         unsigned long *tag_map;         /* bit map of free/busy tags */
 356         int max_depth;                  /* what we will send to device */
 357         int real_max_depth;             /* what the array can hold */
 358         atomic_t refcnt;                /* map can be shared */
 359         int alloc_policy;               /* tag allocation policy */
 360         int next_tag;                   /* next tag */
 361 };
 362 #define BLK_TAG_ALLOC_FIFO 0 /* allocate starting from 0 */
 363 #define BLK_TAG_ALLOC_RR 1 /* allocate starting from last allocated tag */
 364
 365 #define BLK_SCSI_MAX_CMDS       (256)
 366 #define BLK_SCSI_CMD_PER_LONG   (BLK_SCSI_MAX_CMDS / (sizeof(long) * 8))
 367
 368 /*
 369  * Zoned block device models (zoned limit).
 370  */
 371 enum blk_zoned_model {
 372         BLK_ZONED_NONE, /* Regular block device */
 373         BLK_ZONED_HA,   /* Host-aware zoned block device */
 374         BLK_ZONED_HM,   /* Host-managed zoned block device */
 375 };
 376
 377 struct queue_limits {
 378         unsigned long           bounce_pfn;
 379         unsigned long           seg_boundary_mask;
 380         unsigned long           virt_boundary_mask;
 381
 382         unsigned int            max_hw_sectors;
 383         unsigned int            max_dev_sectors;
 384         unsigned int            chunk_sectors;
 385         unsigned int            max_sectors;
 386         unsigned int            max_segment_size;
 387         unsigned int            physical_block_size;
 388         unsigned int            alignment_offset;
 389         unsigned int            io_min;
 390         unsigned int            io_opt;
 391         unsigned int            max_discard_sectors;
 392         unsigned int            max_hw_discard_sectors;
 393         unsigned int            max_write_same_sectors;
 394         unsigned int            max_write_zeroes_sectors;
 395         unsigned int            discard_granularity;
 396         unsigned int            discard_alignment;
 397
 398         unsigned short          logical_block_size;
 399         unsigned short          max_segments;
 400         unsigned short          max_integrity_segments;
 401         unsigned short          max_discard_segments;
 402
 403         unsigned char           misaligned;
 404         unsigned char           discard_misaligned;
 405         unsigned char           cluster;
 406         unsigned char           raid_partial_stripes_expensive;
 407         enum blk_zoned_model    zoned;
 408 };
 409
 410 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
 411
 412 struct blk_zone_report_hdr {
 413         unsigned int    nr_zones;
 414         u8              padding[60];
 415 };
 416
 417 extern int blkdev_report_zones(struct block_device *bdev,
 418                                sector_t sector, struct blk_zone *zones,
 419                                unsigned int *nr_zones, gfp_t gfp_mask);
 420 extern int blkdev_reset_zones(struct block_device *bdev, sector_t sectors,
 421                               sector_t nr_sectors, gfp_t gfp_mask);
 422
 423 extern int blkdev_report_zones_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 424                                      unsigned int cmd, unsigned long arg);
 425 extern int blkdev_reset_zones_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 426                                     unsigned int cmd, unsigned long arg);
 427
 428 #else /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
 429
 430 static inline int blkdev_report_zones_ioctl(struct block_device *bdev,
 431                                             fmode_t mode, unsigned int cmd,
 432                                             unsigned long arg)
 433 {
 434         return -ENOTTY;
 435 }
 436
 437 static inline int blkdev_reset_zones_ioctl(struct block_device *bdev,
 438                                            fmode_t mode, unsigned int cmd,
 439                                            unsigned long arg)
 440 {
 441         return -ENOTTY;
 442 }
 443
 444 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
 445
 446 struct request_queue {
 447         /*
 448          * Together with queue_head for cacheline sharing
 449          */
 450         struct list_head        queue_head;
 451         struct request          *last_merge;
 452         struct elevator_queue   *elevator;
 453         int                     nr_rqs[2];      /* # allocated [a]sync rqs */
 454         int                     nr_rqs_elvpriv; /* # allocated rqs w/ elvpriv */
 455
 456         atomic_t                shared_hctx_restart;
 457
 458         struct blk_queue_stats  *stats;
 459         struct rq_wb            *rq_wb;
 460
 461         /*
 462          * If blkcg is not used, @q->root_rl serves all requests.  If blkcg
 463          * is used, root blkg allocates from @q->root_rl and all other
 464          * blkgs from their own blkg->rl.  Which one to use should be
 465          * determined using bio_request_list().
 466          */
 467         struct request_list     root_rl;
 468
 469         request_fn_proc         *request_fn;
 470         make_request_fn         *make_request_fn;
 471         poll_q_fn               *poll_fn;
 472         prep_rq_fn              *prep_rq_fn;
 473         unprep_rq_fn            *unprep_rq_fn;
 474         softirq_done_fn         *softirq_done_fn;
 475         rq_timed_out_fn         *rq_timed_out_fn;
 476         dma_drain_needed_fn     *dma_drain_needed;
 477         lld_busy_fn             *lld_busy_fn;
 478         /* Called just after a request is allocated */
 479         init_rq_fn              *init_rq_fn;
 480         /* Called just before a request is freed */
 481         exit_rq_fn              *exit_rq_fn;
 482         /* Called from inside blk_get_request() */
 483         void (*initialize_rq_fn)(struct request *rq);
 484
 485         const struct blk_mq_ops *mq_ops;
 486
 487         unsigned int            *mq_map;
 488
 489         /* sw queues */
 490         struct blk_mq_ctx __percpu      *queue_ctx;
 491         unsigned int            nr_queues;
 492
 493         unsigned int            queue_depth;
 494
 495         /* hw dispatch queues */
 496         struct blk_mq_hw_ctx    **queue_hw_ctx;
 497         unsigned int            nr_hw_queues;
 498
 499         /*
 500          * Dispatch queue sorting
 501          */
 502         sector_t                end_sector;
 503         struct request          *boundary_rq;
 504
 505         /*
 506          * Delayed queue handling
 507          */
 508         struct delayed_work     delay_work;
 509
 510         struct backing_dev_info *backing_dev_info;
 511
 512         /*
 513          * The queue owner gets to use this for whatever they like.
 514          * ll_rw_blk doesn't touch it.
 515          */
 516         void                    *queuedata;
 517
 518         /*
 519          * various queue flags, see QUEUE_* below
 520          */
 521         unsigned long           queue_flags;
 522
 523         /*
 524          * ida allocated id for this queue.  Used to index queues from
 525          * ioctx.
 526          */
 527         int                     id;
 528
 529         /*
 530          * queue needs bounce pages for pages above this limit
 531          */
 532         gfp_t                   bounce_gfp;
 533
 534         /*
 535          * protects queue structures from reentrancy. ->__queue_lock should
 536          * _never_ be used directly, it is queue private. always use
 537          * ->queue_lock.
 538          */
 539         spinlock_t              __queue_lock;
 540         spinlock_t              *queue_lock;
 541
 542         /*
 543          * queue kobject
 544          */
 545         struct kobject kobj;
 546
 547         /*
 548          * mq queue kobject
 549          */
 550         struct kobject mq_kobj;
 551
 552 #ifdef  CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
 553         struct blk_integrity integrity;
 554 #endif  /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
 555
 556 #ifdef CONFIG_PM
 557         struct device           *dev;
 558         int                     rpm_status;
 559         unsigned int            nr_pending;
 560 #endif
 561
 562         /*
 563          * queue settings
 564          */
 565         unsigned long           nr_requests;    /* Max # of requests */
 566         unsigned int            nr_congestion_on;
 567         unsigned int            nr_congestion_off;
 568         unsigned int            nr_batching;
 569
 570         unsigned int            dma_drain_size;
 571         void                    *dma_drain_buffer;
 572         unsigned int            dma_pad_mask;
 573         unsigned int            dma_alignment;
 574
 575         struct blk_queue_tag    *queue_tags;
 576         struct list_head        tag_busy_list;
 577
 578         unsigned int            nr_sorted;
 579         unsigned int            in_flight[2];
 580
 581         /*
 582          * Number of active block driver functions for which blk_drain_queue()
 583          * must wait. Must be incremented around functions that unlock the
 584          * queue_lock internally, e.g. scsi_request_fn().
 585          */
 586         unsigned int            request_fn_active;
 587
 588         unsigned int            rq_timeout;
 589         int                     poll_nsec;
 590
 591         struct blk_stat_callback        *poll_cb;
 592         struct blk_rq_stat      poll_stat[BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS];
 593
 594         struct timer_list       timeout;
 595         struct work_struct      timeout_work;
 596         struct list_head        timeout_list;
 597
 598         struct list_head        icq_list;
 599 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 600         DECLARE_BITMAP          (blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS);
 601         struct blkcg_gq         *root_blkg;
 602         struct list_head        blkg_list;
 603 #endif
 604
 605         struct queue_limits     limits;
 606
 607         /*
 608          * Zoned block device information for request dispatch control.
 609          * nr_zones is the total number of zones of the device. This is always
 610          * 0 for regular block devices. seq_zones_bitmap is a bitmap of nr_zones
 611          * bits which indicates if a zone is conventional (bit clear) or
 612          * sequential (bit set). seq_zones_wlock is a bitmap of nr_zones
 613          * bits which indicates if a zone is write locked, that is, if a write
 614          * request targeting the zone was dispatched. All three fields are
 615          * initialized by the low level device driver (e.g. scsi/sd.c).
 616          * Stacking drivers (device mappers) may or may not initialize
 617          * these fields.
 618          *
 619          * Reads of this information must be protected with blk_queue_enter() /
 620          * blk_queue_exit(). Modifying this information is only allowed while
 621          * no requests are being processed. See also blk_mq_freeze_queue() and
 622          * blk_mq_unfreeze_queue().
 623          */
 624         unsigned int            nr_zones;
 625         unsigned long           *seq_zones_bitmap;
 626         unsigned long           *seq_zones_wlock;
 627
 628         /*
 629          * sg stuff
 630          */
 631         unsigned int            sg_timeout;
 632         unsigned int            sg_reserved_size;
 633         int                     node;
 634 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
 635         struct blk_trace        *blk_trace;
 636         struct mutex            blk_trace_mutex;
 637 #endif
 638         /*
 639          * for flush operations
 640          */
 641         struct blk_flush_queue  *fq;
 642
 643         struct list_head        requeue_list;
 644         spinlock_t              requeue_lock;
 645         struct delayed_work     requeue_work;
 646
 647         struct mutex            sysfs_lock;
 648
 649         int                     bypass_depth;
 650         atomic_t                mq_freeze_depth;
 651
 652 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_BSG)
 653         bsg_job_fn              *bsg_job_fn;
 654         struct bsg_class_device bsg_dev;
 655 #endif
 656
 657 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING
 658         /* Throttle data */
 659         struct throtl_data *td;
 660 #endif
 661         struct rcu_head         rcu_head;
 662         wait_queue_head_t       mq_freeze_wq;
 663         struct percpu_ref       q_usage_counter;
 664         struct list_head        all_q_node;
 665
 666         struct blk_mq_tag_set   *tag_set;
 667         struct list_head        tag_set_list;
 668         struct bio_set          *bio_split;
 669
 670 #ifdef CONFIG_BLK_DEBUG_FS
 671         struct dentry           *debugfs_dir;
 672         struct dentry           *sched_debugfs_dir;
 673 #endif
 674
 675         bool                    mq_sysfs_init_done;
 676
 677         size_t                  cmd_size;
 678         void                    *rq_alloc_data;
 679
 680         struct work_struct      release_work;
 681
 682 #define BLK_MAX_WRITE_HINTS     5
 683         u64                     write_hints[BLK_MAX_WRITE_HINTS];
 684 };
 685
 686 #define QUEUE_FLAG_QUEUED       0       /* uses generic tag queueing */
 687 #define QUEUE_FLAG_STOPPED      1       /* queue is stopped */
 688 #define QUEUE_FLAG_DYING        2       /* queue being torn down */
 689 #define QUEUE_FLAG_BYPASS       3       /* act as dumb FIFO queue */
 690 #define QUEUE_FLAG_BIDI         4       /* queue supports bidi requests */
 691 #define QUEUE_FLAG_NOMERGES     5       /* disable merge attempts */
 692 #define QUEUE_FLAG_SAME_COMP    6       /* complete on same CPU-group */
 693 #define QUEUE_FLAG_FAIL_IO      7       /* fake timeout */
 694 #define QUEUE_FLAG_NONROT       9       /* non-rotational device (SSD) */
 695 #define QUEUE_FLAG_VIRT        QUEUE_FLAG_NONROT /* paravirt device */
 696 #define QUEUE_FLAG_IO_STAT     10       /* do IO stats */
 697 #define QUEUE_FLAG_DISCARD     11       /* supports DISCARD */
 698 #define QUEUE_FLAG_NOXMERGES   12       /* No extended merges */
 699 #define QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM  13       /* Contributes to random pool */
 700 #define QUEUE_FLAG_SECERASE    14       /* supports secure erase */
 701 #define QUEUE_FLAG_SAME_FORCE  15       /* force complete on same CPU */
 702 #define QUEUE_FLAG_DEAD        16       /* queue tear-down finished */
 703 #define QUEUE_FLAG_INIT_DONE   17       /* queue is initialized */
 704 #define QUEUE_FLAG_NO_SG_MERGE 18       /* don't attempt to merge SG segments*/
 705 #define QUEUE_FLAG_POLL        19       /* IO polling enabled if set */
 706 #define QUEUE_FLAG_WC          20       /* Write back caching */
 707 #define QUEUE_FLAG_FUA         21       /* device supports FUA writes */
 708 #define QUEUE_FLAG_FLUSH_NQ    22       /* flush not queueuable */
 709 #define QUEUE_FLAG_DAX         23       /* device supports DAX */
 710 #define QUEUE_FLAG_STATS       24       /* track rq completion times */
 711 #define QUEUE_FLAG_POLL_STATS  25       /* collecting stats for hybrid polling */
 712 #define QUEUE_FLAG_REGISTERED  26       /* queue has been registered to a disk */
 713 #define QUEUE_FLAG_SCSI_PASSTHROUGH 27  /* queue supports SCSI commands */
 714 #define QUEUE_FLAG_QUIESCED    28       /* queue has been quiesced */
 715 #define QUEUE_FLAG_PREEMPT_ONLY 29      /* only process REQ_PREEMPT requests */
 716
 717 #define QUEUE_FLAG_DEFAULT      ((1 << QUEUE_FLAG_IO_STAT) |            \
 718                                  (1 << QUEUE_FLAG_SAME_COMP)    |       \
 719                                  (1 << QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM))
 720
 721 #define QUEUE_FLAG_MQ_DEFAULT   ((1 << QUEUE_FLAG_IO_STAT) |            \
 722                                  (1 << QUEUE_FLAG_SAME_COMP)    |       \
 723                                  (1 << QUEUE_FLAG_POLL))
 724
 725 void blk_queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q);
 726 void blk_queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q);
 727 bool blk_queue_flag_test_and_set(unsigned int flag, struct request_queue *q);
 728 bool blk_queue_flag_test_and_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q);
 729
 730 #define blk_queue_tagged(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_QUEUED, &(q)->queue_flags)
 731 #define blk_queue_stopped(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &(q)->queue_flags)
 732 #define blk_queue_dying(q)      test_bit(QUEUE_FLAG_DYING, &(q)->queue_flags)
 733 #define blk_queue_dead(q)       test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &(q)->queue_flags)
 734 #define blk_queue_bypass(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &(q)->queue_flags)
 735 #define blk_queue_init_done(q)  test_bit(QUEUE_FLAG_INIT_DONE, &(q)->queue_flags)
 736 #define blk_queue_nomerges(q)   test_bit(QUEUE_FLAG_NOMERGES, &(q)->queue_flags)
 737 #define blk_queue_noxmerges(q)  \
 738         test_bit(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, &(q)->queue_flags)
 739 #define blk_queue_nonrot(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_NONROT, &(q)->queue_flags)
 740 #define blk_queue_io_stat(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_IO_STAT, &(q)->queue_flags)
 741 #define blk_queue_add_random(q) test_bit(QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM, &(q)->queue_flags)
 742 #define blk_queue_discard(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_DISCARD, &(q)->queue_flags)
 743 #define blk_queue_secure_erase(q) \
 744         (test_bit(QUEUE_FLAG_SECERASE, &(q)->queue_flags))
 745 #define blk_queue_dax(q)        test_bit(QUEUE_FLAG_DAX, &(q)->queue_flags)
 746 #define blk_queue_scsi_passthrough(q)   \
 747         test_bit(QUEUE_FLAG_SCSI_PASSTHROUGH, &(q)->queue_flags)
 748
 749 #define blk_noretry_request(rq) \
 750         ((rq)->cmd_flags & (REQ_FAILFAST_DEV|REQ_FAILFAST_TRANSPORT| \
 751                              REQ_FAILFAST_DRIVER))
 752 #define blk_queue_quiesced(q)   test_bit(QUEUE_FLAG_QUIESCED, &(q)->queue_flags)
 753 #define blk_queue_preempt_only(q)                               \
 754         test_bit(QUEUE_FLAG_PREEMPT_ONLY, &(q)->queue_flags)
 755 #define blk_queue_fua(q)        test_bit(QUEUE_FLAG_FUA, &(q)->queue_flags)
 756
 757 extern int blk_set_preempt_only(struct request_queue *q);
 758 extern void blk_clear_preempt_only(struct request_queue *q);
 759
 760 static inline int queue_in_flight(struct request_queue *q)
 761 {
 762         return q->in_flight[0] + q->in_flight[1];
 763 }
 764
 765 static inline bool blk_account_rq(struct request *rq)
 766 {
 767         return (rq->rq_flags & RQF_STARTED) && !blk_rq_is_passthrough(rq);
 768 }
 769
 770 #define blk_rq_cpu_valid(rq)    ((rq)->cpu != -1)
 771 #define blk_bidi_rq(rq)         ((rq)->next_rq != NULL)
 772 /* rq->queuelist of dequeued request must be list_empty() */
 773 #define blk_queued_rq(rq)       (!list_empty(&(rq)->queuelist))
 774
 775 #define list_entry_rq(ptr)      list_entry((ptr), struct request, queuelist)
 776
 777 #define rq_data_dir(rq)         (op_is_write(req_op(rq)) ? WRITE : READ)
 778
 779 /*
 780  * Driver can handle struct request, if it either has an old style
 781  * request_fn defined, or is blk-mq based.
 782  */
 783 static inline bool queue_is_rq_based(struct request_queue *q)
 784 {
 785         return q->request_fn || q->mq_ops;
 786 }
 787
 788 static inline unsigned int blk_queue_cluster(struct request_queue *q)
 789 {
 790         return q->limits.cluster;
 791 }
 792
 793 static inline enum blk_zoned_model
 794 blk_queue_zoned_model(struct request_queue *q)
 795 {
 796         return q->limits.zoned;
 797 }
 798
 799 static inline bool blk_queue_is_zoned(struct request_queue *q)
 800 {
 801         switch (blk_queue_zoned_model(q)) {
 802         case BLK_ZONED_HA:
 803         case BLK_ZONED_HM:
 804                 return true;
 805         default:
 806                 return false;
 807         }
 808 }
 809
 810 static inline unsigned int blk_queue_zone_sectors(struct request_queue *q)
 811 {
 812         return blk_queue_is_zoned(q) ? q->limits.chunk_sectors : 0;
 813 }
 814
 815 static inline unsigned int blk_queue_nr_zones(struct request_queue *q)
 816 {
 817         return q->nr_zones;
 818 }
 819
 820 static inline unsigned int blk_queue_zone_no(struct request_queue *q,
 821                                              sector_t sector)
 822 {
 823         if (!blk_queue_is_zoned(q))
 824                 return 0;
 825         return sector >> ilog2(q->limits.chunk_sectors);
 826 }
 827
 828 static inline bool blk_queue_zone_is_seq(struct request_queue *q,
 829                                          sector_t sector)
 830 {
 831         if (!blk_queue_is_zoned(q) || !q->seq_zones_bitmap)
 832                 return false;
 833         return test_bit(blk_queue_zone_no(q, sector), q->seq_zones_bitmap);
 834 }
 835
 836 static inline bool rq_is_sync(struct request *rq)
 837 {
 838         return op_is_sync(rq->cmd_flags);
 839 }
 840
 841 static inline bool blk_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 842 {
 843         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 844
 845         return rl->flags & flag;
 846 }
 847
 848 static inline void blk_set_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 849 {
 850         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 851
 852         rl->flags |= flag;
 853 }
 854
 855 static inline void blk_clear_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 856 {
 857         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 858
 859         rl->flags &= ~flag;
 860 }
 861
 862 static inline bool rq_mergeable(struct request *rq)
 863 {
 864         if (blk_rq_is_passthrough(rq))
 865                 return false;
 866
 867         if (req_op(rq) == REQ_OP_FLUSH)
 868                 return false;
 869
 870         if (req_op(rq) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
 871                 return false;
 872
 873         if (rq->cmd_flags & REQ_NOMERGE_FLAGS)
 874                 return false;
 875         if (rq->rq_flags & RQF_NOMERGE_FLAGS)
 876                 return false;
 877
 878         return true;
 879 }
 880
 881 static inline bool blk_write_same_mergeable(struct bio *a, struct bio *b)
 882 {
 883         if (bio_page(a) == bio_page(b) &&
 884             bio_offset(a) == bio_offset(b))
 885                 return true;
 886
 887         return false;
 888 }
 889
 890 static inline unsigned int blk_queue_depth(struct request_queue *q)
 891 {
 892         if (q->queue_depth)
 893                 return q->queue_depth;
 894
 895         return q->nr_requests;
 896 }
 897
 898 /*
 899  * q->prep_rq_fn return values
 900  */
 901 enum {
 902         BLKPREP_OK,             /* serve it */
 903         BLKPREP_KILL,           /* fatal error, kill, return -EIO */
 904         BLKPREP_DEFER,          /* leave on queue */
 905         BLKPREP_INVALID,        /* invalid command, kill, return -EREMOTEIO */
 906 };
 907
 908 extern unsigned long blk_max_low_pfn, blk_max_pfn;
 909
 910 /*
 911  * standard bounce addresses:
 912  *
 913  * BLK_BOUNCE_HIGH      : bounce all highmem pages
 914  * BLK_BOUNCE_ANY       : don't bounce anything
 915  * BLK_BOUNCE_ISA       : bounce pages above ISA DMA boundary
 916  */
 917
 918 #if BITS_PER_LONG == 32
 919 #define BLK_BOUNCE_HIGH         ((u64)blk_max_low_pfn << PAGE_SHIFT)
 920 #else
 921 #define BLK_BOUNCE_HIGH         -1ULL
 922 #endif
 923 #define BLK_BOUNCE_ANY          (-1ULL)
 924 #define BLK_BOUNCE_ISA          (DMA_BIT_MASK(24))
 925
 926 /*
 927  * default timeout for SG_IO if none specified
 928  */
 929 #define BLK_DEFAULT_SG_TIMEOUT  (60 * HZ)
 930 #define BLK_MIN_SG_TIMEOUT      (7 * HZ)
 931
 932 struct rq_map_data {
 933         struct page **pages;
 934         int page_order;
 935         int nr_entries;
 936         unsigned long offset;
 937         int null_mapped;
 938         int from_user;
 939 };
 940
 941 struct req_iterator {
 942         struct bvec_iter iter;
 943         struct bio *bio;
 944 };
 945
 946 /* This should not be used directly - use rq_for_each_segment */
 947 #define for_each_bio(_bio)              \
 948         for (; _bio; _bio = _bio->bi_next)
 949 #define __rq_for_each_bio(_bio, rq)     \
 950         if ((rq->bio))                  \
 951                 for (_bio = (rq)->bio; _bio; _bio = _bio->bi_next)
 952
 953 #define rq_for_each_segment(bvl, _rq, _iter)                    \
 954         __rq_for_each_bio(_iter.bio, _rq)                       \
 955                 bio_for_each_segment(bvl, _iter.bio, _iter.iter)
 956
 957 #define rq_iter_last(bvec, _iter)                               \
 958                 (_iter.bio->bi_next == NULL &&                  \
 959                  bio_iter_last(bvec, _iter.iter))
 960
 961 #ifndef ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
 962 # error "You should define ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE for your platform"
 963 #endif
 964 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
 965 extern void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq);
 966 #else
 967 static inline void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
 968 {
 969 }
 970 #endif
 971
 972 extern int blk_register_queue(struct gendisk *disk);
 973 extern void blk_unregister_queue(struct gendisk *disk);
 974 extern blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio);
 975 extern blk_qc_t direct_make_request(struct bio *bio);
 976 extern void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq);
 977 extern void blk_init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio);
 978 extern void blk_put_request(struct request *);
 979 extern void __blk_put_request(struct request_queue *, struct request *);
 980 extern struct request *blk_get_request_flags(struct request_queue *,
 981                                              unsigned int op,
 982                                              blk_mq_req_flags_t flags);
 983 extern struct request *blk_get_request(struct request_queue *, unsigned int op,
 984                                        gfp_t gfp_mask);
 985 extern void blk_requeue_request(struct request_queue *, struct request *);
 986 extern int blk_lld_busy(struct request_queue *q);
 987 extern int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
 988                              struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
 989                              int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
 990                              void *data);
 991 extern void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq);
 992 extern blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q,
 993                                      struct request *rq);
 994 extern int blk_rq_append_bio(struct request *rq, struct bio **bio);
 995 extern void blk_delay_queue(struct request_queue *, unsigned long);
 996 extern void blk_queue_split(struct request_queue *, struct bio **);
 997 extern void blk_recount_segments(struct request_queue *, struct bio *);
 998 extern int scsi_verify_blk_ioctl(struct block_device *, unsigned int);
 999 extern int scsi_cmd_blk_ioctl(struct block_device *, fmode_t,
1000                               unsigned int, void __user *);
1001 extern int scsi_cmd_ioctl(struct request_queue *, struct gendisk *, fmode_t,
1002                           unsigned int, void __user *);
1003 extern int sg_scsi_ioctl(struct request_queue *, struct gendisk *, fmode_t,
1004                          struct scsi_ioctl_command __user *);
1005
1006 extern int blk_queue_enter(struct request_queue *q, blk_mq_req_flags_t flags);
1007 extern void blk_queue_exit(struct request_queue *q);
1008 extern void blk_start_queue(struct request_queue *q);
1009 extern void blk_start_queue_async(struct request_queue *q);
1010 extern void blk_stop_queue(struct request_queue *q);
1011 extern void blk_sync_queue(struct request_queue *q);
1012 extern void __blk_stop_queue(struct request_queue *q);
1013 extern void __blk_run_queue(struct request_queue *q);
1014 extern void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q);
1015 extern void blk_run_queue(struct request_queue *);
1016 extern void blk_run_queue_async(struct request_queue *q);
1017 extern int blk_rq_map_user(struct request_queue *, struct request *,
1018                            struct rq_map_data *, void __user *, unsigned long,
1019                            gfp_t);
1020 extern int blk_rq_unmap_user(struct bio *);
1021 extern int blk_rq_map_kern(struct request_queue *, struct request *, void *, unsigned int, gfp_t);
1022 extern int blk_rq_map_user_iov(struct request_queue *, struct request *,
1023                                struct rq_map_data *, const struct iov_iter *,
1024                                gfp_t);
1025 extern void blk_execute_rq(struct request_queue *, struct gendisk *,
1026                           struct request *, int);
1027 extern void blk_execute_rq_nowait(struct request_queue *, struct gendisk *,
1028                                   struct request *, int, rq_end_io_fn *);
1029
1030 int blk_status_to_errno(blk_status_t status);
1031 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno);
1032
1033 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie);
1034
1035 static inline struct request_queue *bdev_get_queue(struct block_device *bdev)
1036 {
1037         return bdev->bd_disk->queue;    /* this is never NULL */
1038 }
1039
1040 /*
1041  * The basic unit of block I/O is a sector. It is used in a number of contexts
1042  * in Linux (blk, bio, genhd). The size of one sector is 512 = 2**9
1043  * bytes. Variables of type sector_t represent an offset or size that is a
1044  * multiple of 512 bytes. Hence these two constants.
1045  */
1046 #ifndef SECTOR_SHIFT
1047 #define SECTOR_SHIFT 9
1048 #endif
1049 #ifndef SECTOR_SIZE
1050 #define SECTOR_SIZE (1 << SECTOR_SHIFT)
1051 #endif
1052
1053 /*
1054  * blk_rq_pos()                 : the current sector
1055  * blk_rq_bytes()               : bytes left in the entire request
1056  * blk_rq_cur_bytes()           : bytes left in the current segment
1057  * blk_rq_err_bytes()           : bytes left till the next error boundary
1058  * blk_rq_sectors()             : sectors left in the entire request
1059  * blk_rq_cur_sectors()         : sectors left in the current segment
1060  */
1061 static inline sector_t blk_rq_pos(const struct request *rq)
1062 {
1063         return rq->__sector;
1064 }
1065
1066 static inline unsigned int blk_rq_bytes(const struct request *rq)
1067 {
1068         return rq->__data_len;
1069 }
1070
1071 static inline int blk_rq_cur_bytes(const struct request *rq)
1072 {
1073         return rq->bio ? bio_cur_bytes(rq->bio) : 0;
1074 }
1075
1076 extern unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq);
1077
1078 static inline unsigned int blk_rq_sectors(const struct request *rq)
1079 {
1080         return blk_rq_bytes(rq) >> SECTOR_SHIFT;
1081 }
1082
1083 static inline unsigned int blk_rq_cur_sectors(const struct request *rq)
1084 {
1085         return blk_rq_cur_bytes(rq) >> SECTOR_SHIFT;
1086 }
1087
1088 static inline unsigned int blk_rq_zone_no(struct request *rq)
1089 {
1090         return blk_queue_zone_no(rq->q, blk_rq_pos(rq));
1091 }
1092
1093 static inline unsigned int blk_rq_zone_is_seq(struct request *rq)
1094 {
1095         return blk_queue_zone_is_seq(rq->q, blk_rq_pos(rq));
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Some commands like WRITE SAME have a payload or data transfer size which
1100  * is different from the size of the request.  Any driver that supports such
1101  * commands using the RQF_SPECIAL_PAYLOAD flag needs to use this helper to
1102  * calculate the data transfer size.
1103  */
1104 static inline unsigned int blk_rq_payload_bytes(struct request *rq)
1105 {
1106         if (rq->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)
1107                 return rq->special_vec.bv_len;
1108         return blk_rq_bytes(rq);
1109 }
1110
1111 static inline unsigned int blk_queue_get_max_sectors(struct request_queue *q,
1112                                                      int op)
1113 {
1114         if (unlikely(op == REQ_OP_DISCARD || op == REQ_OP_SECURE_ERASE))
1115                 return min(q->limits.max_discard_sectors,
1116                            UINT_MAX >> SECTOR_SHIFT);
1117
1118         if (unlikely(op == REQ_OP_WRITE_SAME))
1119                 return q->limits.max_write_same_sectors;
1120
1121         if (unlikely(op == REQ_OP_WRITE_ZEROES))
1122                 return q->limits.max_write_zeroes_sectors;
1123
1124         return q->limits.max_sectors;
1125 }
1126
1127 /*
1128  * Return maximum size of a request at given offset. Only valid for
1129  * file system requests.
1130  */
1131 static inline unsigned int blk_max_size_offset(struct request_queue *q,
1132                                                sector_t offset)
1133 {
1134         if (!q->limits.chunk_sectors)
1135                 return q->limits.max_sectors;
1136
1137         return q->limits.chunk_sectors -
1138                         (offset & (q->limits.chunk_sectors - 1));
1139 }
1140
1141 static inline unsigned int blk_rq_get_max_sectors(struct request *rq,
1142                                                   sector_t offset)
1143 {
1144         struct request_queue *q = rq->q;
1145
1146         if (blk_rq_is_passthrough(rq))
1147                 return q->limits.max_hw_sectors;
1148
1149         if (!q->limits.chunk_sectors ||
1150             req_op(rq) == REQ_OP_DISCARD ||
1151             req_op(rq) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1152                 return blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq));
1153
1154         return min(blk_max_size_offset(q, offset),
1155                         blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq)));
1156 }
1157
1158 static inline unsigned int blk_rq_count_bios(struct request *rq)
1159 {
1160         unsigned int nr_bios = 0;
1161         struct bio *bio;
1162
1163         __rq_for_each_bio(bio, rq)
1164                 nr_bios++;
1165
1166         return nr_bios;
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Request issue related functions.
1171  */
1172 extern struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q);
1173 extern void blk_start_request(struct request *rq);
1174 extern struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q);
1175
1176 void blk_steal_bios(struct bio_list *list, struct request *rq);
1177
1178 /*
1179  * Request completion related functions.
1180  *
1181  * blk_update_request() completes given number of bytes and updates
1182  * the request without completing it.
1183  *
1184  * blk_end_request() and friends.  __blk_end_request() must be called
1185  * with the request queue spinlock acquired.
1186  *
1187  * Several drivers define their own end_request and call
1188  * blk_end_request() for parts of the original function.
1189  * This prevents code duplication in drivers.
1190  */
1191 extern bool blk_update_request(struct request *rq, blk_status_t error,
1192                                unsigned int nr_bytes);
1193 extern void blk_finish_request(struct request *rq, blk_status_t error);
1194 extern bool blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
1195                             unsigned int nr_bytes);
1196 extern void blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error);
1197 extern bool __blk_end_request(struct request *rq, blk_status_t error,
1198                               unsigned int nr_bytes);
1199 extern void __blk_end_request_all(struct request *rq, blk_status_t error);
1200 extern bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, blk_status_t error);
1201
1202 extern void blk_complete_request(struct request *);
1203 extern void __blk_complete_request(struct request *);
1204 extern void blk_abort_request(struct request *);
1205 extern void blk_unprep_request(struct request *);
1206
1207 /*
1208  * Access functions for manipulating queue properties
1209  */
1210 extern struct request_queue *blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn,
1211                                         spinlock_t *lock, int node_id);
1212 extern struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *, spinlock_t *);
1213 extern int blk_init_allocated_queue(struct request_queue *);
1214 extern void blk_cleanup_queue(struct request_queue *);
1215 extern void blk_queue_make_request(struct request_queue *, make_request_fn *);
1216 extern void blk_queue_bounce_limit(struct request_queue *, u64);
1217 extern void blk_queue_max_hw_sectors(struct request_queue *, unsigned int);
1218 extern void blk_queue_chunk_sectors(struct request_queue *, unsigned int);
1219 extern void blk_queue_max_segments(struct request_queue *, unsigned short);
1220 extern void blk_queue_max_discard_segments(struct request_queue *,
1221                 unsigned short);
1222 extern void blk_queue_max_segment_size(struct request_queue *, unsigned int);
1223 extern void blk_queue_max_discard_sectors(struct request_queue *q,
1224                 unsigned int max_discard_sectors);
1225 extern void blk_queue_max_write_same_sectors(struct request_queue *q,
1226                 unsigned int max_write_same_sectors);
1227 extern void blk_queue_max_write_zeroes_sectors(struct request_queue *q,
1228                 unsigned int max_write_same_sectors);
1229 extern void blk_queue_logical_block_size(struct request_queue *, unsigned short);
1230 extern void blk_queue_physical_block_size(struct request_queue *, unsigned int);
1231 extern void blk_queue_alignment_offset(struct request_queue *q,
1232                                        unsigned int alignment);
1233 extern void blk_limits_io_min(struct queue_limits *limits, unsigned int min);
1234 extern void blk_queue_io_min(struct request_queue *q, unsigned int min);
1235 extern void blk_limits_io_opt(struct queue_limits *limits, unsigned int opt);
1236 extern void blk_queue_io_opt(struct request_queue *q, unsigned int opt);
1237 extern void blk_set_queue_depth(struct request_queue *q, unsigned int depth);
1238 extern void blk_set_default_limits(struct queue_limits *lim);
1239 extern void blk_set_stacking_limits(struct queue_limits *lim);
1240 extern int blk_stack_limits(struct queue_limits *t, struct queue_limits *b,
1241                             sector_t offset);
1242 extern int bdev_stack_limits(struct queue_limits *t, struct block_device *bdev,
1243                             sector_t offset);
1244 extern void disk_stack_limits(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1245                               sector_t offset);
1246 extern void blk_queue_stack_limits(struct request_queue *t, struct request_queue *b);
1247 extern void blk_queue_dma_pad(struct request_queue *, unsigned int);
1248 extern void blk_queue_update_dma_pad(struct request_queue *, unsigned int);
1249 extern int blk_queue_dma_drain(struct request_queue *q,
1250                                dma_drain_needed_fn *dma_drain_needed,
1251                                void *buf, unsigned int size);
1252 extern void blk_queue_lld_busy(struct request_queue *q, lld_busy_fn *fn);
1253 extern void blk_queue_segment_boundary(struct request_queue *, unsigned long);
1254 extern void blk_queue_virt_boundary(struct request_queue *, unsigned long);
1255 extern void blk_queue_prep_rq(struct request_queue *, prep_rq_fn *pfn);
1256 extern void blk_queue_unprep_rq(struct request_queue *, unprep_rq_fn *ufn);
1257 extern void blk_queue_dma_alignment(struct request_queue *, int);
1258 extern void blk_queue_update_dma_alignment(struct request_queue *, int);
1259 extern void blk_queue_softirq_done(struct request_queue *, softirq_done_fn *);
1260 extern void blk_queue_rq_timed_out(struct request_queue *, rq_timed_out_fn *);
1261 extern void blk_queue_rq_timeout(struct request_queue *, unsigned int);
1262 extern void blk_queue_flush_queueable(struct request_queue *q, bool queueable);
1263 extern void blk_queue_write_cache(struct request_queue *q, bool enabled, bool fua);
1264
1265 /*
1266  * Number of physical segments as sent to the device.
1267  *
1268  * Normally this is the number of discontiguous data segments sent by the
1269  * submitter.  But for data-less command like discard we might have no
1270  * actual data segments submitted, but the driver might have to add it's
1271  * own special payload.  In that case we still return 1 here so that this
1272  * special payload will be mapped.
1273  */
1274 static inline unsigned short blk_rq_nr_phys_segments(struct request *rq)
1275 {
1276         if (rq->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)
1277                 return 1;
1278         return rq->nr_phys_segments;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Number of discard segments (or ranges) the driver needs to fill in.
1283  * Each discard bio merged into a request is counted as one segment.
1284  */
1285 static inline unsigned short blk_rq_nr_discard_segments(struct request *rq)
1286 {
1287         return max_t(unsigned short, rq->nr_phys_segments, 1);
1288 }
1289
1290 extern int blk_rq_map_sg(struct request_queue *, struct request *, struct scatterlist *);
1291 extern void blk_dump_rq_flags(struct request *, char *);
1292 extern long nr_blockdev_pages(void);
1293
1294 bool __must_check blk_get_queue(struct request_queue *);
1295 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t);
1296 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id,
1297                                            spinlock_t *lock);
1298 extern void blk_put_queue(struct request_queue *);
1299 extern void blk_set_queue_dying(struct request_queue *);
1300
1301 /*
1302  * block layer runtime pm functions
1303  */
1304 #ifdef CONFIG_PM
1305 extern void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev);
1306 extern int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q);
1307 extern void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err);
1308 extern void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q);
1309 extern void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err);
1310 extern void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q);
1311 #else
1312 static inline void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q,
1313         struct device *dev) {}
1314 static inline int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
1315 {
1316         return -ENOSYS;
1317 }
1318 static inline void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err) {}
1319 static inline void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q) {}
1320 static inline void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err) {}
1321 static inline void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q) {}
1322 #endif
1323
1324 /*
1325  * blk_plug permits building a queue of related requests by holding the I/O
1326  * fragments for a short period. This allows merging of sequential requests
1327  * into single larger request. As the requests are moved from a per-task list to
1328  * the device's request_queue in a batch, this results in improved scalability
1329  * as the lock contention for request_queue lock is reduced.
1330  *
1331  * It is ok not to disable preemption when adding the request to the plug list
1332  * or when attempting a merge, because blk_schedule_flush_list() will only flush
1333  * the plug list when the task sleeps by itself. For details, please see
1334  * schedule() where blk_schedule_flush_plug() is called.
1335  */
1336 struct blk_plug {
1337         struct list_head list; /* requests */
1338         struct list_head mq_list; /* blk-mq requests */
1339         struct list_head cb_list; /* md requires an unplug callback */
1340 };
1341 #define BLK_MAX_REQUEST_COUNT 16
1342 #define BLK_PLUG_FLUSH_SIZE (128 * 1024)
1343
1344 struct blk_plug_cb;
1345 typedef void (*blk_plug_cb_fn)(struct blk_plug_cb *, bool);
1346 struct blk_plug_cb {
1347         struct list_head list;
1348         blk_plug_cb_fn callback;
1349         void *data;
1350 };
1351 extern struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug,
1352                                              void *data, int size);
1353 extern void blk_start_plug(struct blk_plug *);
1354 extern void blk_finish_plug(struct blk_plug *);
1355 extern void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *, bool);
1356
1357 static inline void blk_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1358 {
1359         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1360
1361         if (plug)
1362                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1363 }
1364
1365 static inline void blk_schedule_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1366 {
1367         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1368
1369         if (plug)
1370                 blk_flush_plug_list(plug, true);
1371 }
1372
1373 static inline bool blk_needs_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1374 {
1375         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1376
1377         return plug &&
1378                 (!list_empty(&plug->list) ||
1379                  !list_empty(&plug->mq_list) ||
1380                  !list_empty(&plug->cb_list));
1381 }
1382
1383 /*
1384  * tag stuff
1385  */
1386 extern int blk_queue_start_tag(struct request_queue *, struct request *);
1387 extern struct request *blk_queue_find_tag(struct request_queue *, int);
1388 extern void blk_queue_end_tag(struct request_queue *, struct request *);
1389 extern int blk_queue_init_tags(struct request_queue *, int, struct blk_queue_tag *, int);
1390 extern void blk_queue_free_tags(struct request_queue *);
1391 extern int blk_queue_resize_tags(struct request_queue *, int);
1392 extern void blk_queue_invalidate_tags(struct request_queue *);
1393 extern struct blk_queue_tag *blk_init_tags(int, int);
1394 extern void blk_free_tags(struct blk_queue_tag *);
1395
1396 static inline struct request *blk_map_queue_find_tag(struct blk_queue_tag *bqt,
1397                                                 int tag)
1398 {
1399         if (unlikely(bqt == NULL || tag >= bqt->real_max_depth))
1400                 return NULL;
1401         return bqt->tag_index[tag];
1402 }
1403
1404 extern int blkdev_issue_flush(struct block_device *, gfp_t, sector_t *);
1405 extern int blkdev_issue_write_same(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1406                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, struct page *page);
1407
1408 #define BLKDEV_DISCARD_SECURE   (1 << 0)        /* issue a secure erase */
1409
1410 extern int blkdev_issue_discard(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1411                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, unsigned long flags);
1412 extern int __blkdev_issue_discard(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1413                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, int flags,
1414                 struct bio **biop);
1415
1416 #define BLKDEV_ZERO_NOUNMAP     (1 << 0)  /* do not free blocks */
1417 #define BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK  (1 << 1)  /* don't write explicit zeroes */
1418
1419 extern int __blkdev_issue_zeroout(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1420                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, struct bio **biop,
1421                 unsigned flags);
1422 extern int blkdev_issue_zeroout(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1423                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, unsigned flags);
1424
1425 static inline int sb_issue_discard(struct super_block *sb, sector_t block,
1426                 sector_t nr_blocks, gfp_t gfp_mask, unsigned long flags)
1427 {
1428         return blkdev_issue_discard(sb->s_bdev,
1429                                     block << (sb->s_blocksize_bits -
1430                                               SECTOR_SHIFT),
1431                                     nr_blocks << (sb->s_blocksize_bits -
1432                                                   SECTOR_SHIFT),
1433                                     gfp_mask, flags);
1434 }
1435 static inline int sb_issue_zeroout(struct super_block *sb, sector_t block,
1436                 sector_t nr_blocks, gfp_t gfp_mask)
1437 {
1438         return blkdev_issue_zeroout(sb->s_bdev,
1439                                     block << (sb->s_blocksize_bits -
1440                                               SECTOR_SHIFT),
1441                                     nr_blocks << (sb->s_blocksize_bits -
1442                                                   SECTOR_SHIFT),
1443                                     gfp_mask, 0);
1444 }
1445
1446 extern int blk_verify_command(unsigned char *cmd, fmode_t mode);
1447
1448 enum blk_default_limits {
1449         BLK_MAX_SEGMENTS        = 128,
1450         BLK_SAFE_MAX_SECTORS    = 255,
1451         BLK_DEF_MAX_SECTORS     = 2560,
1452         BLK_MAX_SEGMENT_SIZE    = 65536,
1453         BLK_SEG_BOUNDARY_MASK   = 0xFFFFFFFFUL,
1454 };
1455
1456 #define blkdev_entry_to_request(entry) list_entry((entry), struct request, queuelist)
1457
1458 static inline unsigned long queue_segment_boundary(struct request_queue *q)
1459 {
1460         return q->limits.seg_boundary_mask;
1461 }
1462
1463 static inline unsigned long queue_virt_boundary(struct request_queue *q)
1464 {
1465         return q->limits.virt_boundary_mask;
1466 }
1467
1468 static inline unsigned int queue_max_sectors(struct request_queue *q)
1469 {
1470         return q->limits.max_sectors;
1471 }
1472
1473 static inline unsigned int queue_max_hw_sectors(struct request_queue *q)
1474 {
1475         return q->limits.max_hw_sectors;
1476 }
1477
1478 static inline unsigned short queue_max_segments(struct request_queue *q)
1479 {
1480         return q->limits.max_segments;
1481 }
1482
1483 static inline unsigned short queue_max_discard_segments(struct request_queue *q)
1484 {
1485         return q->limits.max_discard_segments;
1486 }
1487
1488 static inline unsigned int queue_max_segment_size(struct request_queue *q)
1489 {
1490         return q->limits.max_segment_size;
1491 }
1492
1493 static inline unsigned short queue_logical_block_size(struct request_queue *q)
1494 {
1495         int retval = 512;
1496
1497         if (q && q->limits.logical_block_size)
1498                 retval = q->limits.logical_block_size;
1499
1500         return retval;
1501 }
1502
1503 static inline unsigned short bdev_logical_block_size(struct block_device *bdev)
1504 {
1505         return queue_logical_block_size(bdev_get_queue(bdev));
1506 }
1507
1508 static inline unsigned int queue_physical_block_size(struct request_queue *q)
1509 {
1510         return q->limits.physical_block_size;
1511 }
1512
1513 static inline unsigned int bdev_physical_block_size(struct block_device *bdev)
1514 {
1515         return queue_physical_block_size(bdev_get_queue(bdev));
1516 }
1517
1518 static inline unsigned int queue_io_min(struct request_queue *q)
1519 {
1520         return q->limits.io_min;
1521 }
1522
1523 static inline int bdev_io_min(struct block_device *bdev)
1524 {
1525         return queue_io_min(bdev_get_queue(bdev));
1526 }
1527
1528 static inline unsigned int queue_io_opt(struct request_queue *q)
1529 {
1530         return q->limits.io_opt;
1531 }
1532
1533 static inline int bdev_io_opt(struct block_device *bdev)
1534 {
1535         return queue_io_opt(bdev_get_queue(bdev));
1536 }
1537
1538 static inline int queue_alignment_offset(struct request_queue *q)
1539 {
1540         if (q->limits.misaligned)
1541                 return -1;
1542
1543         return q->limits.alignment_offset;
1544 }
1545
1546 static inline int queue_limit_alignment_offset(struct queue_limits *lim, sector_t sector)
1547 {
1548         unsigned int granularity = max(lim->physical_block_size, lim->io_min);
1549         unsigned int alignment = sector_div(sector, granularity >> SECTOR_SHIFT)
1550                 << SECTOR_SHIFT;
1551
1552         return (granularity + lim->alignment_offset - alignment) % granularity;
1553 }
1554
1555 static inline int bdev_alignment_offset(struct block_device *bdev)
1556 {
1557         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1558
1559         if (q->limits.misaligned)
1560                 return -1;
1561
1562         if (bdev != bdev->bd_contains)
1563                 return bdev->bd_part->alignment_offset;
1564
1565         return q->limits.alignment_offset;
1566 }
1567
1568 static inline int queue_discard_alignment(struct request_queue *q)
1569 {
1570         if (q->limits.discard_misaligned)
1571                 return -1;
1572
1573         return q->limits.discard_alignment;
1574 }
1575
1576 static inline int queue_limit_discard_alignment(struct queue_limits *lim, sector_t sector)
1577 {
1578         unsigned int alignment, granularity, offset;
1579
1580         if (!lim->max_discard_sectors)
1581                 return 0;
1582
1583         /* Why are these in bytes, not sectors? */
1584         alignment = lim->discard_alignment >> SECTOR_SHIFT;
1585         granularity = lim->discard_granularity >> SECTOR_SHIFT;
1586         if (!granularity)
1587                 return 0;
1588
1589         /* Offset of the partition start in 'granularity' sectors */
1590         offset = sector_div(sector, granularity);
1591
1592         /* And why do we do this modulus *again* in blkdev_issue_discard()? */
1593         offset = (granularity + alignment - offset) % granularity;
1594
1595         /* Turn it back into bytes, gaah */
1596         return offset << SECTOR_SHIFT;
1597 }
1598
1599 static inline int bdev_discard_alignment(struct block_device *bdev)
1600 {
1601         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1602
1603         if (bdev != bdev->bd_contains)
1604                 return bdev->bd_part->discard_alignment;
1605
1606         return q->limits.discard_alignment;
1607 }
1608
1609 static inline unsigned int bdev_write_same(struct block_device *bdev)
1610 {
1611         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1612
1613         if (q)
1614                 return q->limits.max_write_same_sectors;
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static inline unsigned int bdev_write_zeroes_sectors(struct block_device *bdev)
1620 {
1621         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1622
1623         if (q)
1624                 return q->limits.max_write_zeroes_sectors;
1625
1626         return 0;
1627 }
1628
1629 static inline enum blk_zoned_model bdev_zoned_model(struct block_device *bdev)
1630 {
1631         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1632
1633         if (q)
1634                 return blk_queue_zoned_model(q);
1635
1636         return BLK_ZONED_NONE;
1637 }
1638
1639 static inline bool bdev_is_zoned(struct block_device *bdev)
1640 {
1641         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1642
1643         if (q)
1644                 return blk_queue_is_zoned(q);
1645
1646         return false;
1647 }
1648
1649 static inline unsigned int bdev_zone_sectors(struct block_device *bdev)
1650 {
1651         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1652
1653         if (q)
1654                 return blk_queue_zone_sectors(q);
1655         return 0;
1656 }
1657
1658 static inline unsigned int bdev_nr_zones(struct block_device *bdev)
1659 {
1660         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1661
1662         if (q)
1663                 return blk_queue_nr_zones(q);
1664         return 0;
1665 }
1666
1667 static inline int queue_dma_alignment(struct request_queue *q)
1668 {
1669         return q ? q->dma_alignment : 511;
1670 }
1671
1672 static inline int blk_rq_aligned(struct request_queue *q, unsigned long addr,
1673                                  unsigned int len)
1674 {
1675         unsigned int alignment = queue_dma_alignment(q) | q->dma_pad_mask;
1676         return !(addr & alignment) && !(len & alignment);
1677 }
1678
1679 /* assumes size > 256 */
1680 static inline unsigned int blksize_bits(unsigned int size)
1681 {
1682         unsigned int bits = 8;
1683         do {
1684                 bits++;
1685                 size >>= 1;
1686         } while (size > 256);
1687         return bits;
1688 }
1689
1690 static inline unsigned int block_size(struct block_device *bdev)
1691 {
1692         return bdev->bd_block_size;
1693 }
1694
1695 static inline bool queue_flush_queueable(struct request_queue *q)
1696 {
1697         return !test_bit(QUEUE_FLAG_FLUSH_NQ, &q->queue_flags);
1698 }
1699
1700 typedef struct {struct page *v;} Sector;
1701
1702 unsigned char *read_dev_sector(struct block_device *, sector_t, Sector *);
1703
1704 static inline void put_dev_sector(Sector p)
1705 {
1706         put_page(p.v);
1707 }
1708
1709 static inline bool __bvec_gap_to_prev(struct request_queue *q,
1710                                 struct bio_vec *bprv, unsigned int offset)
1711 {
1712         return offset ||
1713                 ((bprv->bv_offset + bprv->bv_len) & queue_virt_boundary(q));
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Check if adding a bio_vec after bprv with offset would create a gap in
1718  * the SG list. Most drivers don't care about this, but some do.
1719  */
1720 static inline bool bvec_gap_to_prev(struct request_queue *q,
1721                                 struct bio_vec *bprv, unsigned int offset)
1722 {
1723         if (!queue_virt_boundary(q))
1724                 return false;
1725         return __bvec_gap_to_prev(q, bprv, offset);
1726 }
1727
1728 /*
1729  * Check if the two bvecs from two bios can be merged to one segment.
1730  * If yes, no need to check gap between the two bios since the 1st bio
1731  * and the 1st bvec in the 2nd bio can be handled in one segment.
1732  */
1733 static inline bool bios_segs_mergeable(struct request_queue *q,
1734                 struct bio *prev, struct bio_vec *prev_last_bv,
1735                 struct bio_vec *next_first_bv)
1736 {
1737         if (!BIOVEC_PHYS_MERGEABLE(prev_last_bv, next_first_bv))
1738                 return false;
1739         if (!BIOVEC_SEG_BOUNDARY(q, prev_last_bv, next_first_bv))
1740                 return false;
1741         if (prev->bi_seg_back_size + next_first_bv->bv_len >
1742                         queue_max_segment_size(q))
1743                 return false;
1744         return true;
1745 }
1746
1747 static inline bool bio_will_gap(struct request_queue *q,
1748                                 struct request *prev_rq,
1749                                 struct bio *prev,
1750                                 struct bio *next)
1751 {
1752         if (bio_has_data(prev) && queue_virt_boundary(q)) {
1753                 struct bio_vec pb, nb;
1754
1755                 /*
1756                  * don't merge if the 1st bio starts with non-zero
1757                  * offset, otherwise it is quite difficult to respect
1758                  * sg gap limit. We work hard to merge a huge number of small
1759                  * single bios in case of mkfs.
1760                  */
1761                 if (prev_rq)
1762                         bio_get_first_bvec(prev_rq->bio, &pb);
1763                 else
1764                         bio_get_first_bvec(prev, &pb);
1765                 if (pb.bv_offset)
1766                         return true;
1767
1768                 /*
1769                  * We don't need to worry about the situation that the
1770                  * merged segment ends in unaligned virt boundary:
1771                  *
1772                  * - if 'pb' ends aligned, the merged segment ends aligned
1773                  * - if 'pb' ends unaligned, the next bio must include
1774                  *   one single bvec of 'nb', otherwise the 'nb' can't
1775                  *   merge with 'pb'
1776                  */
1777                 bio_get_last_bvec(prev, &pb);
1778                 bio_get_first_bvec(next, &nb);
1779
1780                 if (!bios_segs_mergeable(q, prev, &pb, &nb))
1781                         return __bvec_gap_to_prev(q, &pb, nb.bv_offset);
1782         }
1783
1784         return false;
1785 }
1786
1787 static inline bool req_gap_back_merge(struct request *req, struct bio *bio)
1788 {
1789         return bio_will_gap(req->q, req, req->biotail, bio);
1790 }
1791
1792 static inline bool req_gap_front_merge(struct request *req, struct bio *bio)
1793 {
1794         return bio_will_gap(req->q, NULL, bio, req->bio);
1795 }
1796
1797 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work);
1798 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work);
1799 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork, unsigned long delay);
1800
1801 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1802 /*
1803  * This should not be using sched_clock(). A real patch is in progress
1804  * to fix this up, until that is in place we need to disable preemption
1805  * around sched_clock() in this function and set_io_start_time_ns().
1806  */
1807 static inline void set_start_time_ns(struct request *req)
1808 {
1809         preempt_disable();
1810         req->cgroup_start_time_ns = sched_clock();
1811         preempt_enable();
1812 }
1813
1814 static inline void set_io_start_time_ns(struct request *req)
1815 {
1816         preempt_disable();
1817         req->cgroup_io_start_time_ns = sched_clock();
1818         preempt_enable();
1819 }
1820
1821 static inline uint64_t rq_start_time_ns(struct request *req)
1822 {
1823         return req->cgroup_start_time_ns;
1824 }
1825
1826 static inline uint64_t rq_io_start_time_ns(struct request *req)
1827 {
1828         return req->cgroup_io_start_time_ns;
1829 }
1830 #else
1831 static inline void set_start_time_ns(struct request *req) {}
1832 static inline void set_io_start_time_ns(struct request *req) {}
1833 static inline uint64_t rq_start_time_ns(struct request *req)
1834 {
1835         return 0;
1836 }
1837 static inline uint64_t rq_io_start_time_ns(struct request *req)
1838 {
1839         return 0;
1840 }
1841 #endif
1842
1843 #define MODULE_ALIAS_BLOCKDEV(major,minor) \
1844         MODULE_ALIAS("block-major-" __stringify(major) "-" __stringify(minor))
1845 #define MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(major) \
1846         MODULE_ALIAS("block-major-" __stringify(major) "-*")
1847
1848 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
1849
1850 enum blk_integrity_flags {
1851         BLK_INTEGRITY_VERIFY            = 1 << 0,
1852         BLK_INTEGRITY_GENERATE          = 1 << 1,
1853         BLK_INTEGRITY_DEVICE_CAPABLE    = 1 << 2,
1854         BLK_INTEGRITY_IP_CHECKSUM       = 1 << 3,
1855 };
1856
1857 struct blk_integrity_iter {
1858         void                    *prot_buf;
1859         void                    *data_buf;
1860         sector_t                seed;
1861         unsigned int            data_size;
1862         unsigned short          interval;
1863         const char              *disk_name;
1864 };
1865
1866 typedef blk_status_t (integrity_processing_fn) (struct blk_integrity_iter *);
1867
1868 struct blk_integrity_profile {
1869         integrity_processing_fn         *generate_fn;
1870         integrity_processing_fn         *verify_fn;
1871         const char                      *name;
1872 };
1873
1874 extern void blk_integrity_register(struct gendisk *, struct blk_integrity *);
1875 extern void blk_integrity_unregister(struct gendisk *);
1876 extern int blk_integrity_compare(struct gendisk *, struct gendisk *);
1877 extern int blk_rq_map_integrity_sg(struct request_queue *, struct bio *,
1878                                    struct scatterlist *);
1879 extern int blk_rq_count_integrity_sg(struct request_queue *, struct bio *);
1880 extern bool blk_integrity_merge_rq(struct request_queue *, struct request *,
1881                                    struct request *);
1882 extern bool blk_integrity_merge_bio(struct request_queue *, struct request *,
1883                                     struct bio *);
1884
1885 static inline struct blk_integrity *blk_get_integrity(struct gendisk *disk)
1886 {
1887         struct blk_integrity *bi = &disk->queue->integrity;
1888
1889         if (!bi->profile)
1890                 return NULL;
1891
1892         return bi;
1893 }
1894
1895 static inline
1896 struct blk_integrity *bdev_get_integrity(struct block_device *bdev)
1897 {
1898         return blk_get_integrity(bdev->bd_disk);
1899 }
1900
1901 static inline bool blk_integrity_rq(struct request *rq)
1902 {
1903         return rq->cmd_flags & REQ_INTEGRITY;
1904 }
1905
1906 static inline void blk_queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q,
1907                                                     unsigned int segs)
1908 {
1909         q->limits.max_integrity_segments = segs;
1910 }
1911
1912 static inline unsigned short
1913 queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q)
1914 {
1915         return q->limits.max_integrity_segments;
1916 }
1917
1918 static inline bool integrity_req_gap_back_merge(struct request *req,
1919                                                 struct bio *next)
1920 {
1921         struct bio_integrity_payload *bip = bio_integrity(req->bio);
1922         struct bio_integrity_payload *bip_next = bio_integrity(next);
1923
1924         return bvec_gap_to_prev(req->q, &bip->bip_vec[bip->bip_vcnt - 1],
1925                                 bip_next->bip_vec[0].bv_offset);
1926 }
1927
1928 static inline bool integrity_req_gap_front_merge(struct request *req,
1929                                                  struct bio *bio)
1930 {
1931         struct bio_integrity_payload *bip = bio_integrity(bio);
1932         struct bio_integrity_payload *bip_next = bio_integrity(req->bio);
1933
1934         return bvec_gap_to_prev(req->q, &bip->bip_vec[bip->bip_vcnt - 1],
1935                                 bip_next->bip_vec[0].bv_offset);
1936 }
1937
1938 #else /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
1939
1940 struct bio;
1941 struct block_device;
1942 struct gendisk;
1943 struct blk_integrity;
1944
1945 static inline int blk_integrity_rq(struct request *rq)
1946 {
1947         return 0;
1948 }
1949 static inline int blk_rq_count_integrity_sg(struct request_queue *q,
1950                                             struct bio *b)
1951 {
1952         return 0;
1953 }
1954 static inline int blk_rq_map_integrity_sg(struct request_queue *q,
1955                                           struct bio *b,
1956                                           struct scatterlist *s)
1957 {
1958         return 0;
1959 }
1960 static inline struct blk_integrity *bdev_get_integrity(struct block_device *b)
1961 {
1962         return NULL;
1963 }
1964 static inline struct blk_integrity *blk_get_integrity(struct gendisk *disk)
1965 {
1966         return NULL;
1967 }
1968 static inline int blk_integrity_compare(struct gendisk *a, struct gendisk *b)
1969 {
1970         return 0;
1971 }
1972 static inline void blk_integrity_register(struct gendisk *d,
1973                                          struct blk_integrity *b)
1974 {
1975 }
1976 static inline void blk_integrity_unregister(struct gendisk *d)
1977 {
1978 }
1979 static inline void blk_queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q,
1980                                                     unsigned int segs)
1981 {
1982 }
1983 static inline unsigned short queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q)
1984 {
1985         return 0;
1986 }
1987 static inline bool blk_integrity_merge_rq(struct request_queue *rq,
1988                                           struct request *r1,
1989                                           struct request *r2)
1990 {
1991         return true;
1992 }
1993 static inline bool blk_integrity_merge_bio(struct request_queue *rq,
1994                                            struct request *r,
1995                                            struct bio *b)
1996 {
1997         return true;
1998 }
1999
2000 static inline bool integrity_req_gap_back_merge(struct request *req,
2001                                                 struct bio *next)
2002 {
2003         return false;
2004 }
2005 static inline bool integrity_req_gap_front_merge(struct request *req,
2006                                                  struct bio *bio)
2007 {
2008         return false;
2009 }
2010
2011 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
2012
2013 struct block_device_operations {
2014         int (*open) (struct block_device *, fmode_t);
2015         void (*release) (struct gendisk *, fmode_t);
2016         int (*rw_page)(struct block_device *, sector_t, struct page *, bool);
2017         int (*ioctl) (struct block_device *, fmode_t, unsigned, unsigned long);
2018         int (*compat_ioctl) (struct block_device *, fmode_t, unsigned, unsigned long);
2019         unsigned int (*check_events) (struct gendisk *disk,
2020                                       unsigned int clearing);
2021         /* ->media_changed() is DEPRECATED, use ->check_events() instead */
2022         int (*media_changed) (struct gendisk *);
2023         void (*unlock_native_capacity) (struct gendisk *);
2024         int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);
2025         int (*getgeo)(struct block_device *, struct hd_geometry *);
2026         /* this callback is with swap_lock and sometimes page table lock held */
2027         void (*swap_slot_free_notify) (struct block_device *, unsigned long);
2028         struct module *owner;
2029         const struct pr_ops *pr_ops;
2030 };
2031
2032 extern int __blkdev_driver_ioctl(struct block_device *, fmode_t, unsigned int,
2033                                  unsigned long);
2034 extern int bdev_read_page(struct block_device *, sector_t, struct page *);
2035 extern int bdev_write_page(struct block_device *, sector_t, struct page *,
2036                                                 struct writeback_control *);
2037
2038 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
2039 bool blk_req_needs_zone_write_lock(struct request *rq);
2040 void __blk_req_zone_write_lock(struct request *rq);
2041 void __blk_req_zone_write_unlock(struct request *rq);
2042
2043 static inline void blk_req_zone_write_lock(struct request *rq)
2044 {
2045         if (blk_req_needs_zone_write_lock(rq))
2046                 __blk_req_zone_write_lock(rq);
2047 }
2048
2049 static inline void blk_req_zone_write_unlock(struct request *rq)
2050 {
2051         if (rq->rq_flags & RQF_ZONE_WRITE_LOCKED)
2052                 __blk_req_zone_write_unlock(rq);
2053 }
2054
2055 static inline bool blk_req_zone_is_write_locked(struct request *rq)
2056 {
2057         return rq->q->seq_zones_wlock &&
2058                 test_bit(blk_rq_zone_no(rq), rq->q->seq_zones_wlock);
2059 }
2060
2061 static inline bool blk_req_can_dispatch_to_zone(struct request *rq)
2062 {
2063         if (!blk_req_needs_zone_write_lock(rq))
2064                 return true;
2065         return !blk_req_zone_is_write_locked(rq);
2066 }
2067 #else
2068 static inline bool blk_req_needs_zone_write_lock(struct request *rq)
2069 {
2070         return false;
2071 }
2072
2073 static inline void blk_req_zone_write_lock(struct request *rq)
2074 {
2075 }
2076
2077 static inline void blk_req_zone_write_unlock(struct request *rq)
2078 {
2079 }
2080 static inline bool blk_req_zone_is_write_locked(struct request *rq)
2081 {
2082         return false;
2083 }
2084
2085 static inline bool blk_req_can_dispatch_to_zone(struct request *rq)
2086 {
2087         return true;
2088 }
2089 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
2090
2091 #else /* CONFIG_BLOCK */
2092
2093 struct block_device;
2094
2095 /*
2096  * stubs for when the block layer is configured out
2097  */
2098 #define buffer_heads_over_limit 0
2099
2100 static inline long nr_blockdev_pages(void)
2101 {
2102         return 0;
2103 }
2104
2105 struct blk_plug {
2106 };
2107
2108 static inline void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
2109 {
2110 }
2111
2112 static inline void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
2113 {
2114 }
2115
2116 static inline void blk_flush_plug(struct task_struct *task)
2117 {
2118 }
2119
2120 static inline void blk_schedule_flush_plug(struct task_struct *task)
2121 {
2122 }
2123
2124
2125 static inline bool blk_needs_flush_plug(struct task_struct *tsk)
2126 {
2127         return false;
2128 }
2129
2130 static inline int blkdev_issue_flush(struct block_device *bdev, gfp_t gfp_mask,
2131                                      sector_t *error_sector)
2132 {
2133         return 0;
2134 }
2135
2136 #endif /* CONFIG_BLOCK */
2137
2138 #endif