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