fs: Avoid premature clearing of capabilities
[cascardo/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
37 #define CREATE_TRACE_POINTS
38 #include <trace/events/block.h>
39
40 #include "blk.h"
41 #include "blk-mq.h"
42
43 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
44 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
45 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
46 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
47 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
48
49 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
50
51 /*
52  * For the allocated request tables
53  */
54 struct kmem_cache *request_cachep;
55
56 /*
57  * For queue allocation
58  */
59 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
60
61 /*
62  * Controlling structure to kblockd
63  */
64 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
65
66 static void blk_clear_congested(struct request_list *rl, int sync)
67 {
68 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
69         clear_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
70 #else
71         /*
72          * If !CGROUP_WRITEBACK, all blkg's map to bdi->wb and we shouldn't
73          * flip its congestion state for events on other blkcgs.
74          */
75         if (rl == &rl->q->root_rl)
76                 clear_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
77 #endif
78 }
79
80 static void blk_set_congested(struct request_list *rl, int sync)
81 {
82 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
83         set_wb_congested(rl->blkg->wb_congested, sync);
84 #else
85         /* see blk_clear_congested() */
86         if (rl == &rl->q->root_rl)
87                 set_wb_congested(rl->q->backing_dev_info.wb.congested, sync);
88 #endif
89 }
90
91 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
92 {
93         int nr;
94
95         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
96         if (nr > q->nr_requests)
97                 nr = q->nr_requests;
98         q->nr_congestion_on = nr;
99
100         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
101         if (nr < 1)
102                 nr = 1;
103         q->nr_congestion_off = nr;
104 }
105
106 /**
107  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
108  * @bdev:       device
109  *
110  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
111  * backing_dev_info.  This function can only be called if @bdev is opened
112  * and the return value is never NULL.
113  */
114 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
115 {
116         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
117
118         return &q->backing_dev_info;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
121
122 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
123 {
124         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
125
126         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
127         INIT_LIST_HEAD(&rq->timeout_list);
128         rq->cpu = -1;
129         rq->q = q;
130         rq->__sector = (sector_t) -1;
131         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
132         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
133         rq->cmd = rq->__cmd;
134         rq->cmd_len = BLK_MAX_CDB;
135         rq->tag = -1;
136         rq->start_time = jiffies;
137         set_start_time_ns(rq);
138         rq->part = NULL;
139 }
140 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
141
142 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
143                           unsigned int nbytes, int error)
144 {
145         if (error)
146                 bio->bi_error = error;
147
148         if (unlikely(rq->cmd_flags & REQ_QUIET))
149                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
150
151         bio_advance(bio, nbytes);
152
153         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
154         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ))
155                 bio_endio(bio);
156 }
157
158 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
159 {
160         int bit;
161
162         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%llx\n", msg,
163                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
164                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
165
166         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
167                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
168                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
169         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
170                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
171
172         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
173                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
174                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
175                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
176                 printk("\n");
177         }
178 }
179 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
180
181 static void blk_delay_work(struct work_struct *work)
182 {
183         struct request_queue *q;
184
185         q = container_of(work, struct request_queue, delay_work.work);
186         spin_lock_irq(q->queue_lock);
187         __blk_run_queue(q);
188         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
189 }
190
191 /**
192  * blk_delay_queue - restart queueing after defined interval
193  * @q:          The &struct request_queue in question
194  * @msecs:      Delay in msecs
195  *
196  * Description:
197  *   Sometimes queueing needs to be postponed for a little while, to allow
198  *   resources to come back. This function will make sure that queueing is
199  *   restarted around the specified time. Queue lock must be held.
200  */
201 void blk_delay_queue(struct request_queue *q, unsigned long msecs)
202 {
203         if (likely(!blk_queue_dead(q)))
204                 queue_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work,
205                                    msecs_to_jiffies(msecs));
206 }
207 EXPORT_SYMBOL(blk_delay_queue);
208
209 /**
210  * blk_start_queue_async - asynchronously restart a previously stopped queue
211  * @q:    The &struct request_queue in question
212  *
213  * Description:
214  *   blk_start_queue_async() will clear the stop flag on the queue, and
215  *   ensure that the request_fn for the queue is run from an async
216  *   context.
217  **/
218 void blk_start_queue_async(struct request_queue *q)
219 {
220         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
221         blk_run_queue_async(q);
222 }
223 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue_async);
224
225 /**
226  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
227  * @q:    The &struct request_queue in question
228  *
229  * Description:
230  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
231  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
232  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
233  **/
234 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
235 {
236         WARN_ON(!irqs_disabled());
237
238         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
239         __blk_run_queue(q);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
242
243 /**
244  * blk_stop_queue - stop a queue
245  * @q:    The &struct request_queue in question
246  *
247  * Description:
248  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
249  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
250  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
251  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
252  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
253  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
254  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
255  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
256  **/
257 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
258 {
259         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
260         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
263
264 /**
265  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
266  * @q: the queue
267  *
268  * Description:
269  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
270  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
271  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
272  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
273  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
274  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
275  *     this function.
276  *
277  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
278  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
279  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
280  *
281  */
282 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
283 {
284         del_timer_sync(&q->timeout);
285
286         if (q->mq_ops) {
287                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
288                 int i;
289
290                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
291                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
292                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
293                 }
294         } else {
295                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
296         }
297 }
298 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
299
300 /**
301  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
302  * @q:  The queue to run
303  *
304  * Description:
305  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
306  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
307  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
308  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
309  *    disabled. See also @blk_run_queue.
310  */
311 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
312 {
313         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
314                 return;
315
316         /*
317          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
318          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
319          * running such a request function concurrently. Keep track of the
320          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
321          * can wait until all these request_fn calls have finished.
322          */
323         q->request_fn_active++;
324         q->request_fn(q);
325         q->request_fn_active--;
326 }
327 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
328
329 /**
330  * __blk_run_queue - run a single device queue
331  * @q:  The queue to run
332  *
333  * Description:
334  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
335  *    held and interrupts disabled.
336  */
337 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
338 {
339         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
340                 return;
341
342         __blk_run_queue_uncond(q);
343 }
344 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
345
346 /**
347  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
348  * @q:  The queue to run
349  *
350  * Description:
351  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
352  *    of us. The caller must hold the queue lock.
353  */
354 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
355 {
356         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
357                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
358 }
359 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
360
361 /**
362  * blk_run_queue - run a single device queue
363  * @q: The queue to run
364  *
365  * Description:
366  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
367  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
368  */
369 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
370 {
371         unsigned long flags;
372
373         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
374         __blk_run_queue(q);
375         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
376 }
377 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
378
379 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
380 {
381         kobject_put(&q->kobj);
382 }
383 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
384
385 /**
386  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
387  * @q: queue to drain
388  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
389  *
390  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
391  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
392  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
393  */
394 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
395         __releases(q->queue_lock)
396         __acquires(q->queue_lock)
397 {
398         int i;
399
400         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
401
402         while (true) {
403                 bool drain = false;
404
405                 /*
406                  * The caller might be trying to drain @q before its
407                  * elevator is initialized.
408                  */
409                 if (q->elevator)
410                         elv_drain_elevator(q);
411
412                 blkcg_drain_queue(q);
413
414                 /*
415                  * This function might be called on a queue which failed
416                  * driver init after queue creation or is not yet fully
417                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
418                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
419                  * something on it and @q has request_fn set.
420                  */
421                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
422                         __blk_run_queue(q);
423
424                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
425                 drain |= q->request_fn_active;
426
427                 /*
428                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
429                  * multiple places and there's no single counter which can
430                  * be drained.  Check all the queues and counters.
431                  */
432                 if (drain_all) {
433                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
434                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
435                         for (i = 0; i < 2; i++) {
436                                 drain |= q->nr_rqs[i];
437                                 drain |= q->in_flight[i];
438                                 if (fq)
439                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
440                         }
441                 }
442
443                 if (!drain)
444                         break;
445
446                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
447
448                 msleep(10);
449
450                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
451         }
452
453         /*
454          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
455          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
456          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
457          */
458         if (q->request_fn) {
459                 struct request_list *rl;
460
461                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
462                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
463                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
464         }
465 }
466
467 /**
468  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
469  * @q: queue of interest
470  *
471  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
472  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
473  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
474  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
475  * inside queue or RCU read lock.
476  */
477 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
478 {
479         spin_lock_irq(q->queue_lock);
480         q->bypass_depth++;
481         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
482         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
483
484         /*
485          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
486          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
487          * can happen many times during boot.
488          */
489         if (blk_queue_init_done(q)) {
490                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
491                 __blk_drain_queue(q, false);
492                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
493
494                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
495                 synchronize_rcu();
496         }
497 }
498 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
499
500 /**
501  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
502  * @q: queue of interest
503  *
504  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
505  */
506 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
507 {
508         spin_lock_irq(q->queue_lock);
509         if (!--q->bypass_depth)
510                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
511         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
512         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
513 }
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
515
516 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
517 {
518         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
519
520         if (q->mq_ops)
521                 blk_mq_wake_waiters(q);
522         else {
523                 struct request_list *rl;
524
525                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
526                         if (rl->rq_pool) {
527                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
528                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
529                         }
530                 }
531         }
532 }
533 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
534
535 /**
536  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
537  * @q: request queue to shutdown
538  *
539  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
540  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
541  */
542 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
543 {
544         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
545
546         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
547         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
548         blk_set_queue_dying(q);
549         spin_lock_irq(lock);
550
551         /*
552          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
553          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
554          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
555          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
556          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
557          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
558          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
559          */
560         q->bypass_depth++;
561         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
562
563         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
564         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
565         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
566         spin_unlock_irq(lock);
567         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
568
569         /*
570          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
571          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
572          */
573         blk_freeze_queue(q);
574         spin_lock_irq(lock);
575         if (!q->mq_ops)
576                 __blk_drain_queue(q, true);
577         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
578         spin_unlock_irq(lock);
579
580         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
581         blk_flush_integrity();
582
583         /* @q won't process any more request, flush async actions */
584         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
585         blk_sync_queue(q);
586
587         if (q->mq_ops)
588                 blk_mq_free_queue(q);
589         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
590
591         spin_lock_irq(lock);
592         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
593                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
594         spin_unlock_irq(lock);
595
596         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
597
598         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
599         blk_put_queue(q);
600 }
601 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
602
603 /* Allocate memory local to the request queue */
604 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
605 {
606         int nid = (int)(long)data;
607         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
608 }
609
610 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
611 {
612         kmem_cache_free(request_cachep, element);
613 }
614
615 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
616                 gfp_t gfp_mask)
617 {
618         if (unlikely(rl->rq_pool))
619                 return 0;
620
621         rl->q = q;
622         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
623         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
624         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
625         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
626
627         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
628                                           free_request_struct,
629                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
630                                           q->node);
631         if (!rl->rq_pool)
632                 return -ENOMEM;
633
634         return 0;
635 }
636
637 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
638 {
639         if (rl->rq_pool)
640                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
641 }
642
643 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
644 {
645         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
646 }
647 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
648
649 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait)
650 {
651         while (true) {
652                 int ret;
653
654                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
655                         return 0;
656
657                 if (nowait)
658                         return -EBUSY;
659
660                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
661                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
662                                 blk_queue_dying(q));
663                 if (blk_queue_dying(q))
664                         return -ENODEV;
665                 if (ret)
666                         return ret;
667         }
668 }
669
670 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
671 {
672         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
673 }
674
675 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
676 {
677         struct request_queue *q =
678                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
679
680         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
681 }
682
683 static void blk_rq_timed_out_timer(unsigned long data)
684 {
685         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
686
687         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
688 }
689
690 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
691 {
692         struct request_queue *q;
693         int err;
694
695         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
696                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
697         if (!q)
698                 return NULL;
699
700         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
701         if (q->id < 0)
702                 goto fail_q;
703
704         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
705         if (!q->bio_split)
706                 goto fail_id;
707
708         q->backing_dev_info.ra_pages =
709                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_SIZE;
710         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
711         q->backing_dev_info.name = "block";
712         q->node = node_id;
713
714         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
715         if (err)
716                 goto fail_split;
717
718         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
719                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
720         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
721         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
722         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
723         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
724 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
725         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
726 #endif
727         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
728
729         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
730
731         mutex_init(&q->sysfs_lock);
732         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
733
734         /*
735          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
736          * override it later if need be.
737          */
738         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
739
740         /*
741          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
742          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
743          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
744          * registered by blk_register_queue().
745          */
746         q->bypass_depth = 1;
747         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
748
749         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
750
751         /*
752          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
753          * See blk_register_queue() for details.
754          */
755         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
756                                 blk_queue_usage_counter_release,
757                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
758                 goto fail_bdi;
759
760         if (blkcg_init_queue(q))
761                 goto fail_ref;
762
763         return q;
764
765 fail_ref:
766         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
767 fail_bdi:
768         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
769 fail_split:
770         bioset_free(q->bio_split);
771 fail_id:
772         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
773 fail_q:
774         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
775         return NULL;
776 }
777 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
778
779 /**
780  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
781  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
782  *        placed on the queue.
783  * @lock: Request queue spin lock
784  *
785  * Description:
786  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
787  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
788  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
789  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
790  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
791  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
792  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
793  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
794  *
795  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
796  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
797  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
798  *    get dealt with eventually.
799  *
800  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
801  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
802  *    disabling is needed for it.
803  *
804  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
805  *    it didn't succeed.
806  *
807  * Note:
808  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
809  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
810  **/
811
812 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
813 {
814         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
815 }
816 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
817
818 struct request_queue *
819 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
820 {
821         struct request_queue *uninit_q, *q;
822
823         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
824         if (!uninit_q)
825                 return NULL;
826
827         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
828         if (!q)
829                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
830
831         return q;
832 }
833 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
834
835 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
836
837 struct request_queue *
838 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
839                          spinlock_t *lock)
840 {
841         if (!q)
842                 return NULL;
843
844         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
845         if (!q->fq)
846                 return NULL;
847
848         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
849                 goto fail;
850
851         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
852         q->request_fn           = rfn;
853         q->prep_rq_fn           = NULL;
854         q->unprep_rq_fn         = NULL;
855         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
856
857         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
858         if (lock)
859                 q->queue_lock           = lock;
860
861         /*
862          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
863          */
864         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
865
866         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
867
868         /* Protect q->elevator from elevator_change */
869         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
870
871         /* init elevator */
872         if (elevator_init(q, NULL)) {
873                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
874                 goto fail;
875         }
876
877         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
878
879         return q;
880
881 fail:
882         blk_free_flush_queue(q->fq);
883         return NULL;
884 }
885 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
886
887 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
888 {
889         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
890                 __blk_get_queue(q);
891                 return true;
892         }
893
894         return false;
895 }
896 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
897
898 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
899 {
900         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
901                 elv_put_request(rl->q, rq);
902                 if (rq->elv.icq)
903                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
904         }
905
906         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
907 }
908
909 /*
910  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
911  * should be given priority access to a request.
912  */
913 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
914 {
915         if (!ioc)
916                 return 0;
917
918         /*
919          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
920          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
921          * lose wakeups.
922          */
923         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
924                 (ioc->nr_batch_requests > 0
925                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
926 }
927
928 /*
929  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
930  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
931  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
932  * a nice run.
933  */
934 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
935 {
936         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
937                 return;
938
939         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
940         ioc->last_waited = jiffies;
941 }
942
943 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
944 {
945         struct request_queue *q = rl->q;
946
947         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
948                 blk_clear_congested(rl, sync);
949
950         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
951                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
952                         wake_up(&rl->wait[sync]);
953
954                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
955         }
956 }
957
958 /*
959  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
960  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
961  */
962 static void freed_request(struct request_list *rl, int op, unsigned int flags)
963 {
964         struct request_queue *q = rl->q;
965         int sync = rw_is_sync(op, flags);
966
967         q->nr_rqs[sync]--;
968         rl->count[sync]--;
969         if (flags & REQ_ELVPRIV)
970                 q->nr_rqs_elvpriv--;
971
972         __freed_request(rl, sync);
973
974         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
975                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
976 }
977
978 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
979 {
980         struct request_list *rl;
981         int on_thresh, off_thresh;
982
983         spin_lock_irq(q->queue_lock);
984         q->nr_requests = nr;
985         blk_queue_congestion_threshold(q);
986         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
987         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
988
989         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
990                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
991                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
992                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
993                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
994
995                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
996                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
997                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
998                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
999
1000                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
1001                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1002                 } else {
1003                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
1004                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
1005                 }
1006
1007                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
1008                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1009                 } else {
1010                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
1011                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
1012                 }
1013         }
1014
1015         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
1021  * request associated with @bio.
1022  */
1023 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1024 {
1025         if (!bio)
1026                 return true;
1027
1028         /*
1029          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1030          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1031          */
1032         if (bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
1033                 return false;
1034
1035         return true;
1036 }
1037
1038 /**
1039  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1040  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1041  *
1042  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1043  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1044  */
1045 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1046 {
1047 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1048         if (bio && bio->bi_ioc)
1049                 return bio->bi_ioc;
1050 #endif
1051         return current->io_context;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * __get_request - get a free request
1056  * @rl: request list to allocate from
1057  * @op: REQ_OP_READ/REQ_OP_WRITE
1058  * @op_flags: rq_flag_bits
1059  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1060  * @gfp_mask: allocation mask
1061  *
1062  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1063  * pressure or if @q is dead.
1064  *
1065  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1066  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1067  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1068  */
1069 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int op,
1070                                      int op_flags, struct bio *bio,
1071                                      gfp_t gfp_mask)
1072 {
1073         struct request_queue *q = rl->q;
1074         struct request *rq;
1075         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1076         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1077         struct io_cq *icq = NULL;
1078         const bool is_sync = rw_is_sync(op, op_flags) != 0;
1079         int may_queue;
1080
1081         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1082                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1083
1084         may_queue = elv_may_queue(q, op, op_flags);
1085         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1086                 goto rq_starved;
1087
1088         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1089                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1090                         /*
1091                          * The queue will fill after this allocation, so set
1092                          * it as full, and mark this process as "batching".
1093                          * This process will be allowed to complete a batch of
1094                          * requests, others will be blocked.
1095                          */
1096                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1097                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1098                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1099                         } else {
1100                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1101                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1102                                         /*
1103                                          * The queue is full and the allocating
1104                                          * process is not a "batcher", and not
1105                                          * exempted by the IO scheduler
1106                                          */
1107                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1108                                 }
1109                         }
1110                 }
1111                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1112         }
1113
1114         /*
1115          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1116          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1117          * allocated with any setting of ->nr_requests
1118          */
1119         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1120                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1121
1122         q->nr_rqs[is_sync]++;
1123         rl->count[is_sync]++;
1124         rl->starved[is_sync] = 0;
1125
1126         /*
1127          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1128          * so, mark @op_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1129          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1130          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1131          * makes creating new ones safe.
1132          *
1133          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1134          * it will be created after releasing queue_lock.
1135          */
1136         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1137                 op_flags |= REQ_ELVPRIV;
1138                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1139                 if (et->icq_cache && ioc)
1140                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1141         }
1142
1143         if (blk_queue_io_stat(q))
1144                 op_flags |= REQ_IO_STAT;
1145         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1146
1147         /* allocate and init request */
1148         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1149         if (!rq)
1150                 goto fail_alloc;
1151
1152         blk_rq_init(q, rq);
1153         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1154         req_set_op_attrs(rq, op, op_flags | REQ_ALLOCED);
1155
1156         /* init elvpriv */
1157         if (op_flags & REQ_ELVPRIV) {
1158                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1159                         if (ioc)
1160                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1161                         if (!icq)
1162                                 goto fail_elvpriv;
1163                 }
1164
1165                 rq->elv.icq = icq;
1166                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1167                         goto fail_elvpriv;
1168
1169                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1170                 if (icq)
1171                         get_io_context(icq->ioc);
1172         }
1173 out:
1174         /*
1175          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1176          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1177          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1178          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1179          */
1180         if (ioc_batching(q, ioc))
1181                 ioc->nr_batch_requests--;
1182
1183         trace_block_getrq(q, bio, op);
1184         return rq;
1185
1186 fail_elvpriv:
1187         /*
1188          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1189          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1190          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1191          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1192          */
1193         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1194                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1195
1196         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1197         rq->elv.icq = NULL;
1198
1199         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1200         q->nr_rqs_elvpriv--;
1201         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1202         goto out;
1203
1204 fail_alloc:
1205         /*
1206          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1207          * might have messed up.
1208          *
1209          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1210          * queue, but this is pretty rare.
1211          */
1212         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1213         freed_request(rl, op, op_flags);
1214
1215         /*
1216          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1217          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1218          * freeing of a request in the other direction will notice
1219          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1220          * READ and WRITE
1221          */
1222 rq_starved:
1223         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1224                 rl->starved[is_sync] = 1;
1225         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1226 }
1227
1228 /**
1229  * get_request - get a free request
1230  * @q: request_queue to allocate request from
1231  * @op: REQ_OP_READ/REQ_OP_WRITE
1232  * @op_flags: rq_flag_bits
1233  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1234  * @gfp_mask: allocation mask
1235  *
1236  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1237  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1238  *
1239  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1240  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1241  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1242  */
1243 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int op,
1244                                    int op_flags, struct bio *bio,
1245                                    gfp_t gfp_mask)
1246 {
1247         const bool is_sync = rw_is_sync(op, op_flags) != 0;
1248         DEFINE_WAIT(wait);
1249         struct request_list *rl;
1250         struct request *rq;
1251
1252         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1253 retry:
1254         rq = __get_request(rl, op, op_flags, bio, gfp_mask);
1255         if (!IS_ERR(rq))
1256                 return rq;
1257
1258         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1259                 blk_put_rl(rl);
1260                 return rq;
1261         }
1262
1263         /* wait on @rl and retry */
1264         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1265                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1266
1267         trace_block_sleeprq(q, bio, op);
1268
1269         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1270         io_schedule();
1271
1272         /*
1273          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1274          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1275          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1276          */
1277         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1278
1279         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1280         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1281
1282         goto retry;
1283 }
1284
1285 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1286                 gfp_t gfp_mask)
1287 {
1288         struct request *rq;
1289
1290         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1291
1292         /* create ioc upfront */
1293         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1294
1295         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1296         rq = get_request(q, rw, 0, NULL, gfp_mask);
1297         if (IS_ERR(rq)) {
1298                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1299                 return rq;
1300         }
1301
1302         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1303         rq->__data_len = 0;
1304         rq->__sector = (sector_t) -1;
1305         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1306         return rq;
1307 }
1308
1309 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1310 {
1311         if (q->mq_ops)
1312                 return blk_mq_alloc_request(q, rw,
1313                         (gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM) ?
1314                                 0 : BLK_MQ_REQ_NOWAIT);
1315         else
1316                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1317 }
1318 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1319
1320 /**
1321  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1322  * @rq:         request to be initialized
1323  *
1324  */
1325 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1326 {
1327         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1328         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1329 }
1330 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1331
1332 /**
1333  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1334  * @q:          request queue where request should be inserted
1335  * @rq:         request to be inserted
1336  *
1337  * Description:
1338  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1339  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1340  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1341  */
1342 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1343 {
1344         blk_delete_timer(rq);
1345         blk_clear_rq_complete(rq);
1346         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1347
1348         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1349                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1350
1351         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1352
1353         elv_requeue_request(q, rq);
1354 }
1355 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1356
1357 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1358                              int where)
1359 {
1360         blk_account_io_start(rq, true);
1361         __elv_add_request(q, rq, where);
1362 }
1363
1364 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1365                                     unsigned long now)
1366 {
1367         int inflight;
1368
1369         if (now == part->stamp)
1370                 return;
1371
1372         inflight = part_in_flight(part);
1373         if (inflight) {
1374                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1375                                 inflight * (now - part->stamp));
1376                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1377         }
1378         part->stamp = now;
1379 }
1380
1381 /**
1382  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1383  * @cpu: cpu number for stats access
1384  * @part: target partition
1385  *
1386  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1387  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1388  * time it has been in this state for.
1389  *
1390  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1391  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1392  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1393  * function to do a round-off before returning the results when reading
1394  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1395  * the current jiffies and restarts the counters again.
1396  */
1397 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1398 {
1399         unsigned long now = jiffies;
1400
1401         if (part->partno)
1402                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1403         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1404 }
1405 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1406
1407 #ifdef CONFIG_PM
1408 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1409 {
1410         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1411                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1412 }
1413 #else
1414 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1415 #endif
1416
1417 /*
1418  * queue lock must be held
1419  */
1420 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1421 {
1422         if (unlikely(!q))
1423                 return;
1424
1425         if (q->mq_ops) {
1426                 blk_mq_free_request(req);
1427                 return;
1428         }
1429
1430         blk_pm_put_request(req);
1431
1432         elv_completed_request(q, req);
1433
1434         /* this is a bio leak */
1435         WARN_ON(req->bio != NULL);
1436
1437         /*
1438          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1439          * it didn't come out of our reserved rq pools
1440          */
1441         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1442                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1443                 int op = req_op(req);
1444                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1445
1446                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1447                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1448
1449                 blk_free_request(rl, req);
1450                 freed_request(rl, op, flags);
1451                 blk_put_rl(rl);
1452         }
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1455
1456 void blk_put_request(struct request *req)
1457 {
1458         struct request_queue *q = req->q;
1459
1460         if (q->mq_ops)
1461                 blk_mq_free_request(req);
1462         else {
1463                 unsigned long flags;
1464
1465                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1466                 __blk_put_request(q, req);
1467                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1468         }
1469 }
1470 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1471
1472 /**
1473  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1474  * @rq: request to update
1475  * @page: page backing the payload
1476  * @offset: offset in page
1477  * @len: length of the payload.
1478  *
1479  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1480  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1481  * itself.
1482  *
1483  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1484  * discard requests should ever use it.
1485  */
1486 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1487                 int offset, unsigned int len)
1488 {
1489         struct bio *bio = rq->bio;
1490
1491         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1492         bio->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1493         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1494
1495         bio->bi_iter.bi_size = len;
1496         bio->bi_vcnt = 1;
1497         bio->bi_phys_segments = 1;
1498
1499         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1500         rq->nr_phys_segments = 1;
1501 }
1502 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1503
1504 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1505                             struct bio *bio)
1506 {
1507         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1508
1509         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1510                 return false;
1511
1512         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1513
1514         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1515                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1516
1517         req->biotail->bi_next = bio;
1518         req->biotail = bio;
1519         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1520         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1521
1522         blk_account_io_start(req, false);
1523         return true;
1524 }
1525
1526 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1527                              struct bio *bio)
1528 {
1529         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1530
1531         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1532                 return false;
1533
1534         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1535
1536         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1537                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1538
1539         bio->bi_next = req->bio;
1540         req->bio = bio;
1541
1542         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1543         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1544         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1545
1546         blk_account_io_start(req, false);
1547         return true;
1548 }
1549
1550 /**
1551  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1552  * @q: request_queue new bio is being queued at
1553  * @bio: new bio being queued
1554  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1555  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1556  * another request associated with @q is found on the plug list
1557  * (optional, may be %NULL)
1558  *
1559  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1560  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1561  * otherwise %false.
1562  *
1563  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1564  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1565  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1566  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1567  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1568  * merging parameters without querying the elevator.
1569  *
1570  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1571  */
1572 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1573                             unsigned int *request_count,
1574                             struct request **same_queue_rq)
1575 {
1576         struct blk_plug *plug;
1577         struct request *rq;
1578         bool ret = false;
1579         struct list_head *plug_list;
1580
1581         plug = current->plug;
1582         if (!plug)
1583                 goto out;
1584         *request_count = 0;
1585
1586         if (q->mq_ops)
1587                 plug_list = &plug->mq_list;
1588         else
1589                 plug_list = &plug->list;
1590
1591         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1592                 int el_ret;
1593
1594                 if (rq->q == q) {
1595                         (*request_count)++;
1596                         /*
1597                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1598                          * rq in the same queue, there should be only one such
1599                          * rq in a queue
1600                          **/
1601                         if (same_queue_rq)
1602                                 *same_queue_rq = rq;
1603                 }
1604
1605                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1606                         continue;
1607
1608                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1609                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1610                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1611                         if (ret)
1612                                 break;
1613                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1614                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1615                         if (ret)
1616                                 break;
1617                 }
1618         }
1619 out:
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1624 {
1625         struct blk_plug *plug;
1626         struct request *rq;
1627         struct list_head *plug_list;
1628         unsigned int ret = 0;
1629
1630         plug = current->plug;
1631         if (!plug)
1632                 goto out;
1633
1634         if (q->mq_ops)
1635                 plug_list = &plug->mq_list;
1636         else
1637                 plug_list = &plug->list;
1638
1639         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1640                 if (rq->q == q)
1641                         ret++;
1642         }
1643 out:
1644         return ret;
1645 }
1646
1647 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1648 {
1649         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1650
1651         req->cmd_flags |= bio->bi_opf & REQ_COMMON_MASK;
1652         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1653                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1654
1655         req->errors = 0;
1656         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1657         req->ioprio = bio_prio(bio);
1658         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1659 }
1660
1661 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1662 {
1663         const bool sync = !!(bio->bi_opf & REQ_SYNC);
1664         struct blk_plug *plug;
1665         int el_ret, rw_flags = 0, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1666         struct request *req;
1667         unsigned int request_count = 0;
1668
1669         /*
1670          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1671          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1672          * ISA dma in theory)
1673          */
1674         blk_queue_bounce(q, &bio);
1675
1676         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1677
1678         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1679                 bio->bi_error = -EIO;
1680                 bio_endio(bio);
1681                 return BLK_QC_T_NONE;
1682         }
1683
1684         if (bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA)) {
1685                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1686                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1687                 goto get_rq;
1688         }
1689
1690         /*
1691          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1692          * any locks.
1693          */
1694         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1695                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1696                         return BLK_QC_T_NONE;
1697         } else
1698                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1699
1700         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1701
1702         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1703         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1704                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1705                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1706                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1707                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1708                         goto out_unlock;
1709                 }
1710         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1711                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1712                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1713                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1714                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1715                         goto out_unlock;
1716                 }
1717         }
1718
1719 get_rq:
1720         /*
1721          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1722          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1723          * rq allocator and io schedulers.
1724          */
1725         if (sync)
1726                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1727
1728         /*
1729          * Add in META/PRIO flags, if set, before we get to the IO scheduler
1730          */
1731         rw_flags |= (bio->bi_opf & (REQ_META | REQ_PRIO));
1732
1733         /*
1734          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1735          * Returns with the queue unlocked.
1736          */
1737         req = get_request(q, bio_data_dir(bio), rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1738         if (IS_ERR(req)) {
1739                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1740                 bio_endio(bio);
1741                 goto out_unlock;
1742         }
1743
1744         /*
1745          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1746          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1747          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1748          * often, and the elevators are able to handle it.
1749          */
1750         init_request_from_bio(req, bio);
1751
1752         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1753                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1754
1755         plug = current->plug;
1756         if (plug) {
1757                 /*
1758                  * If this is the first request added after a plug, fire
1759                  * of a plug trace.
1760                  */
1761                 if (!request_count)
1762                         trace_block_plug(q);
1763                 else {
1764                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1765                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1766                                 trace_block_plug(q);
1767                         }
1768                 }
1769                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1770                 blk_account_io_start(req, true);
1771         } else {
1772                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1773                 add_acct_request(q, req, where);
1774                 __blk_run_queue(q);
1775 out_unlock:
1776                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1777         }
1778
1779         return BLK_QC_T_NONE;
1780 }
1781
1782 /*
1783  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1784  */
1785 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1786 {
1787         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1788
1789         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1790                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1791
1792                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1793                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1794
1795                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1796                                       bdev->bd_dev,
1797                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1798         }
1799 }
1800
1801 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1802 {
1803         char b[BDEVNAME_SIZE];
1804
1805         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1806         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1807                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1808                         bio->bi_opf,
1809                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1810                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1811 }
1812
1813 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1814
1815 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1816
1817 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1818 {
1819         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1820 }
1821 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1822
1823 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1824 {
1825         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1826 }
1827
1828 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1829 {
1830         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1831                                                 NULL, &fail_make_request);
1832
1833         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1834 }
1835
1836 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1837
1838 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1839
1840 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1841                                         unsigned int bytes)
1842 {
1843         return false;
1844 }
1845
1846 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1847
1848 /*
1849  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1850  */
1851 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1852 {
1853         sector_t maxsector;
1854
1855         if (!nr_sectors)
1856                 return 0;
1857
1858         /* Test device or partition size, when known. */
1859         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1860         if (maxsector) {
1861                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1862
1863                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1864                         /*
1865                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1866                          * without checking the size of the device, e.g., when
1867                          * mounting a device.
1868                          */
1869                         handle_bad_sector(bio);
1870                         return 1;
1871                 }
1872         }
1873
1874         return 0;
1875 }
1876
1877 static noinline_for_stack bool
1878 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1879 {
1880         struct request_queue *q;
1881         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1882         int err = -EIO;
1883         char b[BDEVNAME_SIZE];
1884         struct hd_struct *part;
1885
1886         might_sleep();
1887
1888         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1889                 goto end_io;
1890
1891         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1892         if (unlikely(!q)) {
1893                 printk(KERN_ERR
1894                        "generic_make_request: Trying to access "
1895                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1896                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1897                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1898                 goto end_io;
1899         }
1900
1901         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1902         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1903             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1904                                 bio->bi_iter.bi_size))
1905                 goto end_io;
1906
1907         /*
1908          * If this device has partitions, remap block n
1909          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1910          */
1911         blk_partition_remap(bio);
1912
1913         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1914                 goto end_io;
1915
1916         /*
1917          * Filter flush bio's early so that make_request based
1918          * drivers without flush support don't have to worry
1919          * about them.
1920          */
1921         if ((bio->bi_opf & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA)) &&
1922             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
1923                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
1924                 if (!nr_sectors) {
1925                         err = 0;
1926                         goto end_io;
1927                 }
1928         }
1929
1930         switch (bio_op(bio)) {
1931         case REQ_OP_DISCARD:
1932                 if (!blk_queue_discard(q))
1933                         goto not_supported;
1934                 break;
1935         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1936                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
1937                         goto not_supported;
1938                 break;
1939         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1940                 if (!bdev_write_same(bio->bi_bdev))
1941                         goto not_supported;
1942                 break;
1943         default:
1944                 break;
1945         }
1946
1947         /*
1948          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1949          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1950          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1951          * layer knows how to live with it.
1952          */
1953         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1954
1955         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1956                 return false;
1957
1958         trace_block_bio_queue(q, bio);
1959         return true;
1960
1961 not_supported:
1962         err = -EOPNOTSUPP;
1963 end_io:
1964         bio->bi_error = err;
1965         bio_endio(bio);
1966         return false;
1967 }
1968
1969 /**
1970  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1971  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1972  *
1973  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1974  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1975  * to be done.
1976  *
1977  * generic_make_request() does not return any status.  The
1978  * success/failure status of the request, along with notification of
1979  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1980  * function described (one day) else where.
1981  *
1982  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1983  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1984  * set to describe the device address, and the
1985  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1986  * completion notification should be signaled.
1987  *
1988  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1989  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1990  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1991  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
1992  */
1993 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
1994 {
1995         struct bio_list bio_list_on_stack;
1996         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1997
1998         if (!generic_make_request_checks(bio))
1999                 goto out;
2000
2001         /*
2002          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2003          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2004          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2005          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2006          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2007          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2008          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2009          * should be added at the tail
2010          */
2011         if (current->bio_list) {
2012                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
2013                 goto out;
2014         }
2015
2016         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2017          * explanation.
2018          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2019          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2020          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2021          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2022          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2023          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2024          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2025          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2026          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2027          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2028          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2029          */
2030         BUG_ON(bio->bi_next);
2031         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
2032         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
2033         do {
2034                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2035
2036                 if (likely(blk_queue_enter(q, false) == 0)) {
2037                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2038
2039                         blk_queue_exit(q);
2040
2041                         bio = bio_list_pop(current->bio_list);
2042                 } else {
2043                         struct bio *bio_next = bio_list_pop(current->bio_list);
2044
2045                         bio_io_error(bio);
2046                         bio = bio_next;
2047                 }
2048         } while (bio);
2049         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2050
2051 out:
2052         return ret;
2053 }
2054 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2055
2056 /**
2057  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2058  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2059  *
2060  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2061  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2062  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2063  *
2064  */
2065 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
2066 {
2067         /*
2068          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2069          * go through the normal accounting stuff before submission.
2070          */
2071         if (bio_has_data(bio)) {
2072                 unsigned int count;
2073
2074                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
2075                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2076                 else
2077                         count = bio_sectors(bio);
2078
2079                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
2080                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2081                 } else {
2082                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2083                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2084                 }
2085
2086                 if (unlikely(block_dump)) {
2087                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2088                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2089                         current->comm, task_pid_nr(current),
2090                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
2091                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2092                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2093                                 count);
2094                 }
2095         }
2096
2097         return generic_make_request(bio);
2098 }
2099 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2100
2101 /**
2102  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2103  *                              for new the queue limits
2104  * @q:  the queue
2105  * @rq: the request being checked
2106  *
2107  * Description:
2108  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2109  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2110  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2111  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2112  *    the insertion using this generic function.
2113  *
2114  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2115  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2116  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2117  */
2118 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2119                                       struct request *rq)
2120 {
2121         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
2122                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2123                 return -EIO;
2124         }
2125
2126         /*
2127          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2128          * may differ from that of other stacking queues.
2129          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2130          * limitation.
2131          */
2132         blk_recalc_rq_segments(rq);
2133         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2134                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2135                 return -EIO;
2136         }
2137
2138         return 0;
2139 }
2140
2141 /**
2142  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2143  * @q:  the queue to submit the request
2144  * @rq: the request being queued
2145  */
2146 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2147 {
2148         unsigned long flags;
2149         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2150
2151         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2152                 return -EIO;
2153
2154         if (rq->rq_disk &&
2155             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2156                 return -EIO;
2157
2158         if (q->mq_ops) {
2159                 if (blk_queue_io_stat(q))
2160                         blk_account_io_start(rq, true);
2161                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, false);
2162                 return 0;
2163         }
2164
2165         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2166         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2167                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2168                 return -ENODEV;
2169         }
2170
2171         /*
2172          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2173          * because it will be linked to another request_queue
2174          */
2175         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2176
2177         if (rq->cmd_flags & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
2178                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2179
2180         add_acct_request(q, rq, where);
2181         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2182                 __blk_run_queue(q);
2183         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2184
2185         return 0;
2186 }
2187 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2188
2189 /**
2190  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2191  * @rq: request to examine
2192  *
2193  * Description:
2194  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2195  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2196  *     can be failed from the beginning of the request without
2197  *     crossing into area which need to be retried further.
2198  *
2199  * Return:
2200  *     The number of bytes to fail.
2201  *
2202  * Context:
2203  *     queue_lock must be held.
2204  */
2205 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2206 {
2207         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2208         unsigned int bytes = 0;
2209         struct bio *bio;
2210
2211         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2212                 return blk_rq_bytes(rq);
2213
2214         /*
2215          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2216          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2217          * which have all the failfast bits that the first one has -
2218          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2219          * one.
2220          */
2221         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2222                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
2223                         break;
2224                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2225         }
2226
2227         /* this could lead to infinite loop */
2228         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2229         return bytes;
2230 }
2231 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2232
2233 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2234 {
2235         if (blk_do_io_stat(req)) {
2236                 const int rw = rq_data_dir(req);
2237                 struct hd_struct *part;
2238                 int cpu;
2239
2240                 cpu = part_stat_lock();
2241                 part = req->part;
2242                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2243                 part_stat_unlock();
2244         }
2245 }
2246
2247 void blk_account_io_done(struct request *req)
2248 {
2249         /*
2250          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2251          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2252          * containing request is enough.
2253          */
2254         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2255                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2256                 const int rw = rq_data_dir(req);
2257                 struct hd_struct *part;
2258                 int cpu;
2259
2260                 cpu = part_stat_lock();
2261                 part = req->part;
2262
2263                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2264                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2265                 part_round_stats(cpu, part);
2266                 part_dec_in_flight(part, rw);
2267
2268                 hd_struct_put(part);
2269                 part_stat_unlock();
2270         }
2271 }
2272
2273 #ifdef CONFIG_PM
2274 /*
2275  * Don't process normal requests when queue is suspended
2276  * or in the process of suspending/resuming
2277  */
2278 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2279                                            struct request *rq)
2280 {
2281         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2282             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2283                 return NULL;
2284         else
2285                 return rq;
2286 }
2287 #else
2288 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2289                                                   struct request *rq)
2290 {
2291         return rq;
2292 }
2293 #endif
2294
2295 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2296 {
2297         struct hd_struct *part;
2298         int rw = rq_data_dir(rq);
2299         int cpu;
2300
2301         if (!blk_do_io_stat(rq))
2302                 return;
2303
2304         cpu = part_stat_lock();
2305
2306         if (!new_io) {
2307                 part = rq->part;
2308                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2309         } else {
2310                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2311                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2312                         /*
2313                          * The partition is already being removed,
2314                          * the request will be accounted on the disk only
2315                          *
2316                          * We take a reference on disk->part0 although that
2317                          * partition will never be deleted, so we can treat
2318                          * it as any other partition.
2319                          */
2320                         part = &rq->rq_disk->part0;
2321                         hd_struct_get(part);
2322                 }
2323                 part_round_stats(cpu, part);
2324                 part_inc_in_flight(part, rw);
2325                 rq->part = part;
2326         }
2327
2328         part_stat_unlock();
2329 }
2330
2331 /**
2332  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2333  * @q: request queue to peek at
2334  *
2335  * Description:
2336  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2337  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2338  *     processing it.
2339  *
2340  * Return:
2341  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2342  *     otherwise.
2343  *
2344  * Context:
2345  *     queue_lock must be held.
2346  */
2347 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2348 {
2349         struct request *rq;
2350         int ret;
2351
2352         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2353
2354                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2355                 if (!rq)
2356                         break;
2357
2358                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2359                         /*
2360                          * This is the first time the device driver
2361                          * sees this request (possibly after
2362                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2363                          */
2364                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2365                                 elv_activate_rq(q, rq);
2366
2367                         /*
2368                          * just mark as started even if we don't start
2369                          * it, a request that has been delayed should
2370                          * not be passed by new incoming requests
2371                          */
2372                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2373                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2374                 }
2375
2376                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2377                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2378                         q->boundary_rq = NULL;
2379                 }
2380
2381                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2382                         break;
2383
2384                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2385                         /*
2386                          * make sure space for the drain appears we
2387                          * know we can do this because max_hw_segments
2388                          * has been adjusted to be one fewer than the
2389                          * device can handle
2390                          */
2391                         rq->nr_phys_segments++;
2392                 }
2393
2394                 if (!q->prep_rq_fn)
2395                         break;
2396
2397                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2398                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2399                         break;
2400                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2401                         /*
2402                          * the request may have been (partially) prepped.
2403                          * we need to keep this request in the front to
2404                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2405                          * prevent other fs requests from passing this one.
2406                          */
2407                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2408                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2409                                 /*
2410                                  * remove the space for the drain we added
2411                                  * so that we don't add it again
2412                                  */
2413                                 --rq->nr_phys_segments;
2414                         }
2415
2416                         rq = NULL;
2417                         break;
2418                 } else if (ret == BLKPREP_KILL || ret == BLKPREP_INVALID) {
2419                         int err = (ret == BLKPREP_INVALID) ? -EREMOTEIO : -EIO;
2420
2421                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2422                         /*
2423                          * Mark this request as started so we don't trigger
2424                          * any debug logic in the end I/O path.
2425                          */
2426                         blk_start_request(rq);
2427                         __blk_end_request_all(rq, err);
2428                 } else {
2429                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2430                         break;
2431                 }
2432         }
2433
2434         return rq;
2435 }
2436 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2437
2438 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2439 {
2440         struct request_queue *q = rq->q;
2441
2442         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2443         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2444
2445         list_del_init(&rq->queuelist);
2446
2447         /*
2448          * the time frame between a request being removed from the lists
2449          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2450          * the driver side.
2451          */
2452         if (blk_account_rq(rq)) {
2453                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2454                 set_io_start_time_ns(rq);
2455         }
2456 }
2457
2458 /**
2459  * blk_start_request - start request processing on the driver
2460  * @req: request to dequeue
2461  *
2462  * Description:
2463  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2464  *     request to the driver.
2465  *
2466  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2467  *     call blk_dequeue_request().
2468  *
2469  * Context:
2470  *     queue_lock must be held.
2471  */
2472 void blk_start_request(struct request *req)
2473 {
2474         blk_dequeue_request(req);
2475
2476         /*
2477          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2478          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2479          */
2480         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2481         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2482                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2483
2484         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2485         blk_add_timer(req);
2486 }
2487 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2488
2489 /**
2490  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2491  * @q: request queue to fetch a request from
2492  *
2493  * Description:
2494  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2495  *     return and LLD can start processing it immediately.
2496  *
2497  * Return:
2498  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2499  *     otherwise.
2500  *
2501  * Context:
2502  *     queue_lock must be held.
2503  */
2504 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2505 {
2506         struct request *rq;
2507
2508         rq = blk_peek_request(q);
2509         if (rq)
2510                 blk_start_request(rq);
2511         return rq;
2512 }
2513 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2514
2515 /**
2516  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2517  * @req:      the request being processed
2518  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2519  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2520  *
2521  * Description:
2522  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2523  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2524  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2525  *
2526  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2527  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2528  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2529  *
2530  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2531  *     %false return from this function.
2532  *
2533  * Return:
2534  *     %false - this request doesn't have any more data
2535  *     %true  - this request has more data
2536  **/
2537 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2538 {
2539         int total_bytes;
2540
2541         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2542
2543         if (!req->bio)
2544                 return false;
2545
2546         /*
2547          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2548          * and each partial completion should be handled separately.
2549          * Reset per-request error on each partial completion.
2550          *
2551          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2552          * low level drivers do what they see fit.
2553          */
2554         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2555                 req->errors = 0;
2556
2557         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2558             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2559                 char *error_type;
2560
2561                 switch (error) {
2562                 case -ENOLINK:
2563                         error_type = "recoverable transport";
2564                         break;
2565                 case -EREMOTEIO:
2566                         error_type = "critical target";
2567                         break;
2568                 case -EBADE:
2569                         error_type = "critical nexus";
2570                         break;
2571                 case -ETIMEDOUT:
2572                         error_type = "timeout";
2573                         break;
2574                 case -ENOSPC:
2575                         error_type = "critical space allocation";
2576                         break;
2577                 case -ENODATA:
2578                         error_type = "critical medium";
2579                         break;
2580                 case -EIO:
2581                 default:
2582                         error_type = "I/O";
2583                         break;
2584                 }
2585                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2586                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2587                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2588                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2589
2590         }
2591
2592         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2593
2594         total_bytes = 0;
2595         while (req->bio) {
2596                 struct bio *bio = req->bio;
2597                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2598
2599                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2600                         req->bio = bio->bi_next;
2601
2602                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2603
2604                 total_bytes += bio_bytes;
2605                 nr_bytes -= bio_bytes;
2606
2607                 if (!nr_bytes)
2608                         break;
2609         }
2610
2611         /*
2612          * completely done
2613          */
2614         if (!req->bio) {
2615                 /*
2616                  * Reset counters so that the request stacking driver
2617                  * can find how many bytes remain in the request
2618                  * later.
2619                  */
2620                 req->__data_len = 0;
2621                 return false;
2622         }
2623
2624         req->__data_len -= total_bytes;
2625
2626         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2627         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2628                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2629
2630         /* mixed attributes always follow the first bio */
2631         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2632                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2633                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
2634         }
2635
2636         /*
2637          * If total number of sectors is less than the first segment
2638          * size, something has gone terribly wrong.
2639          */
2640         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2641                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2642                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2643         }
2644
2645         /* recalculate the number of segments */
2646         blk_recalc_rq_segments(req);
2647
2648         return true;
2649 }
2650 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2651
2652 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2653                                     unsigned int nr_bytes,
2654                                     unsigned int bidi_bytes)
2655 {
2656         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2657                 return true;
2658
2659         /* Bidi request must be completed as a whole */
2660         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2661             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2662                 return true;
2663
2664         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2665                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2666
2667         return false;
2668 }
2669
2670 /**
2671  * blk_unprep_request - unprepare a request
2672  * @req:        the request
2673  *
2674  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2675  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2676  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2677  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2678  * lock is held when calling this.
2679  */
2680 void blk_unprep_request(struct request *req)
2681 {
2682         struct request_queue *q = req->q;
2683
2684         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2685         if (q->unprep_rq_fn)
2686                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2687 }
2688 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2689
2690 /*
2691  * queue lock must be held
2692  */
2693 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2694 {
2695         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2696                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2697
2698         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2699
2700         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2701                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2702
2703         blk_delete_timer(req);
2704
2705         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2706                 blk_unprep_request(req);
2707
2708         blk_account_io_done(req);
2709
2710         if (req->end_io)
2711                 req->end_io(req, error);
2712         else {
2713                 if (blk_bidi_rq(req))
2714                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2715
2716                 __blk_put_request(req->q, req);
2717         }
2718 }
2719 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2720
2721 /**
2722  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2723  * @rq:         the request to complete
2724  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2725  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2726  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2727  *
2728  * Description:
2729  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2730  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2731  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2732  *     just ignored.
2733  *
2734  * Return:
2735  *     %false - we are done with this request
2736  *     %true  - still buffers pending for this request
2737  **/
2738 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2739                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2740 {
2741         struct request_queue *q = rq->q;
2742         unsigned long flags;
2743
2744         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2745                 return true;
2746
2747         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2748         blk_finish_request(rq, error);
2749         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2750
2751         return false;
2752 }
2753
2754 /**
2755  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2756  * @rq:         the request to complete
2757  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2758  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2759  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2760  *
2761  * Description:
2762  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2763  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2764  *
2765  * Return:
2766  *     %false - we are done with this request
2767  *     %true  - still buffers pending for this request
2768  **/
2769 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2770                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2771 {
2772         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2773                 return true;
2774
2775         blk_finish_request(rq, error);
2776
2777         return false;
2778 }
2779
2780 /**
2781  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2782  * @rq:       the request being processed
2783  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2784  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2785  *
2786  * Description:
2787  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2788  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2789  *
2790  * Return:
2791  *     %false - we are done with this request
2792  *     %true  - still buffers pending for this request
2793  **/
2794 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2795 {
2796         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2797 }
2798 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2799
2800 /**
2801  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2802  * @rq: the request to finish
2803  * @error: %0 for success, < %0 for error
2804  *
2805  * Description:
2806  *     Completely finish @rq.
2807  */
2808 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2809 {
2810         bool pending;
2811         unsigned int bidi_bytes = 0;
2812
2813         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2814                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2815
2816         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2817         BUG_ON(pending);
2818 }
2819 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2820
2821 /**
2822  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2823  * @rq: the request to finish the current chunk for
2824  * @error: %0 for success, < %0 for error
2825  *
2826  * Description:
2827  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2828  *
2829  * Return:
2830  *     %false - we are done with this request
2831  *     %true  - still buffers pending for this request
2832  */
2833 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2834 {
2835         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2836 }
2837 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2838
2839 /**
2840  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2841  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2842  * @error: must be negative errno
2843  *
2844  * Description:
2845  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2846  *
2847  * Return:
2848  *     %false - we are done with this request
2849  *     %true  - still buffers pending for this request
2850  */
2851 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2852 {
2853         WARN_ON(error >= 0);
2854         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2855 }
2856 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2857
2858 /**
2859  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2860  * @rq:       the request being processed
2861  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2862  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2863  *
2864  * Description:
2865  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2866  *
2867  * Return:
2868  *     %false - we are done with this request
2869  *     %true  - still buffers pending for this request
2870  **/
2871 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2872 {
2873         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2874 }
2875 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2876
2877 /**
2878  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2879  * @rq: the request to finish
2880  * @error: %0 for success, < %0 for error
2881  *
2882  * Description:
2883  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2884  */
2885 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2886 {
2887         bool pending;
2888         unsigned int bidi_bytes = 0;
2889
2890         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2891                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2892
2893         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2894         BUG_ON(pending);
2895 }
2896 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2897
2898 /**
2899  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2900  * @rq: the request to finish the current chunk for
2901  * @error: %0 for success, < %0 for error
2902  *
2903  * Description:
2904  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2905  *     be called with queue lock held.
2906  *
2907  * Return:
2908  *     %false - we are done with this request
2909  *     %true  - still buffers pending for this request
2910  */
2911 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2912 {
2913         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2914 }
2915 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2916
2917 /**
2918  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2919  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2920  * @error: must be negative errno
2921  *
2922  * Description:
2923  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2924  *     with queue lock held.
2925  *
2926  * Return:
2927  *     %false - we are done with this request
2928  *     %true  - still buffers pending for this request
2929  */
2930 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2931 {
2932         WARN_ON(error >= 0);
2933         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2934 }
2935 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2936
2937 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2938                      struct bio *bio)
2939 {
2940         req_set_op(rq, bio_op(bio));
2941
2942         if (bio_has_data(bio))
2943                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2944
2945         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2946         rq->bio = rq->biotail = bio;
2947
2948         if (bio->bi_bdev)
2949                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2950 }
2951
2952 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2953 /**
2954  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2955  * @rq: the request to be flushed
2956  *
2957  * Description:
2958  *     Flush all pages in @rq.
2959  */
2960 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2961 {
2962         struct req_iterator iter;
2963         struct bio_vec bvec;
2964
2965         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2966                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2969 #endif
2970
2971 /**
2972  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2973  * @q : the queue of the device being checked
2974  *
2975  * Description:
2976  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2977  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2978  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2979  *
2980  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2981  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2982  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2983  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2984  *    on burst I/O load.
2985  *
2986  * Return:
2987  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
2988  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
2989  */
2990 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
2991 {
2992         if (q->lld_busy_fn)
2993                 return q->lld_busy_fn(q);
2994
2995         return 0;
2996 }
2997 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
2998
2999 /**
3000  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3001  * @rq: the clone request to be cleaned up
3002  *
3003  * Description:
3004  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3005  */
3006 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3007 {
3008         struct bio *bio;
3009
3010         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3011                 rq->bio = bio->bi_next;
3012
3013                 bio_put(bio);
3014         }
3015 }
3016 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3017
3018 /*
3019  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3020  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3021  */
3022 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3023 {
3024         dst->cpu = src->cpu;
3025         req_set_op_attrs(dst, req_op(src),
3026                          (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE);
3027         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3028         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3029         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3030         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3031         dst->ioprio = src->ioprio;
3032         dst->extra_len = src->extra_len;
3033 }
3034
3035 /**
3036  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3037  * @rq: the request to be setup
3038  * @rq_src: original request to be cloned
3039  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3040  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3041  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3042  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3043  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3044  *
3045  * Description:
3046  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3047  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3048  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3049  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3050  *     and the cloned bios just point same pages.
3051  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3052  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3053  */
3054 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3055                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3056                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3057                       void *data)
3058 {
3059         struct bio *bio, *bio_src;
3060
3061         if (!bs)
3062                 bs = fs_bio_set;
3063
3064         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3065                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3066                 if (!bio)
3067                         goto free_and_out;
3068
3069                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3070                         goto free_and_out;
3071
3072                 if (rq->bio) {
3073                         rq->biotail->bi_next = bio;
3074                         rq->biotail = bio;
3075                 } else
3076                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3077         }
3078
3079         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3080
3081         return 0;
3082
3083 free_and_out:
3084         if (bio)
3085                 bio_put(bio);
3086         blk_rq_unprep_clone(rq);
3087
3088         return -ENOMEM;
3089 }
3090 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3091
3092 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3093 {
3094         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3095 }
3096 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3097
3098 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3099                                   unsigned long delay)
3100 {
3101         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3102 }
3103 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3104
3105 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3106                                      unsigned long delay)
3107 {
3108         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3109 }
3110 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3111
3112 /**
3113  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3114  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3115  *
3116  * Description:
3117  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3118  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3119  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3120  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3121  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3122  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3123  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3124  *   this kind of deadlock.
3125  */
3126 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3127 {
3128         struct task_struct *tsk = current;
3129
3130         /*
3131          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3132          */
3133         if (tsk->plug)
3134                 return;
3135
3136         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3137         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3138         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3139         /*
3140          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3141          * preempt will imply a full memory barrier
3142          */
3143         tsk->plug = plug;
3144 }
3145 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3146
3147 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3148 {
3149         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3150         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3151
3152         return !(rqa->q < rqb->q ||
3153                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3154 }
3155
3156 /*
3157  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3158  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3159  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3160  * plugger did not intend it.
3161  */
3162 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3163                             bool from_schedule)
3164         __releases(q->queue_lock)
3165 {
3166         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3167
3168         if (from_schedule)
3169                 blk_run_queue_async(q);
3170         else
3171                 __blk_run_queue(q);
3172         spin_unlock(q->queue_lock);
3173 }
3174
3175 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3176 {
3177         LIST_HEAD(callbacks);
3178
3179         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3180                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3181
3182                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3183                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3184                                                           struct blk_plug_cb,
3185                                                           list);
3186                         list_del(&cb->list);
3187                         cb->callback(cb, from_schedule);
3188                 }
3189         }
3190 }
3191
3192 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3193                                       int size)
3194 {
3195         struct blk_plug *plug = current->plug;
3196         struct blk_plug_cb *cb;
3197
3198         if (!plug)
3199                 return NULL;
3200
3201         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3202                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3203                         return cb;
3204
3205         /* Not currently on the callback list */
3206         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3207         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3208         if (cb) {
3209                 cb->data = data;
3210                 cb->callback = unplug;
3211                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3212         }
3213         return cb;
3214 }
3215 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3216
3217 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3218 {
3219         struct request_queue *q;
3220         unsigned long flags;
3221         struct request *rq;
3222         LIST_HEAD(list);
3223         unsigned int depth;
3224
3225         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3226
3227         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3228                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3229
3230         if (list_empty(&plug->list))
3231                 return;
3232
3233         list_splice_init(&plug->list, &list);
3234
3235         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3236
3237         q = NULL;
3238         depth = 0;
3239
3240         /*
3241          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3242          * queue lock we have to take.
3243          */
3244         local_irq_save(flags);
3245         while (!list_empty(&list)) {
3246                 rq = list_entry_rq(list.next);
3247                 list_del_init(&rq->queuelist);
3248                 BUG_ON(!rq->q);
3249                 if (rq->q != q) {
3250                         /*
3251                          * This drops the queue lock
3252                          */
3253                         if (q)
3254                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3255                         q = rq->q;
3256                         depth = 0;
3257                         spin_lock(q->queue_lock);
3258                 }
3259
3260                 /*
3261                  * Short-circuit if @q is dead
3262                  */
3263                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3264                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3265                         continue;
3266                 }
3267
3268                 /*
3269                  * rq is already accounted, so use raw insert
3270                  */
3271                 if (rq->cmd_flags & (REQ_PREFLUSH | REQ_FUA))
3272                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3273                 else
3274                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3275
3276                 depth++;
3277         }
3278
3279         /*
3280          * This drops the queue lock
3281          */
3282         if (q)
3283                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3284
3285         local_irq_restore(flags);
3286 }
3287
3288 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3289 {
3290         if (plug != current->plug)
3291                 return;
3292         blk_flush_plug_list(plug, false);
3293
3294         current->plug = NULL;
3295 }
3296 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3297
3298 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3299 {
3300         struct blk_plug *plug;
3301         long state;
3302
3303         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3304             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3305                 return false;
3306
3307         plug = current->plug;
3308         if (plug)
3309                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3310
3311         state = current->state;
3312         while (!need_resched()) {
3313                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3314                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3315                 int ret;
3316
3317                 hctx->poll_invoked++;
3318
3319                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3320                 if (ret > 0) {
3321                         hctx->poll_success++;
3322                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3323                         return true;
3324                 }
3325
3326                 if (signal_pending_state(state, current))
3327                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3328
3329                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3330                         return true;
3331                 if (ret < 0)
3332                         break;
3333                 cpu_relax();
3334         }
3335
3336         return false;
3337 }
3338 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_poll);
3339
3340 #ifdef CONFIG_PM
3341 /**
3342  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3343  * @q: the queue of the device
3344  * @dev: the device the queue belongs to
3345  *
3346  * Description:
3347  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3348  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3349  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3350  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3351  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3352  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3353  *
3354  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3355  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3356  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3357  *    not need to touch other autosuspend settings.
3358  *
3359  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3360  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3361  */
3362 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3363 {
3364         q->dev = dev;
3365         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3366         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3367         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3368 }
3369 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3370
3371 /**
3372  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3373  * @q: the queue of the device
3374  *
3375  * Description:
3376  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3377  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3378  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3379  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3380  *    proceed to suspend the device.
3381  *
3382  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3383  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3384  *
3385  *    This function should be called near the start of the device's
3386  *    runtime_suspend callback.
3387  *
3388  * Return:
3389  *    0         - OK to runtime suspend the device
3390  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3391  */
3392 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3393 {
3394         int ret = 0;
3395
3396         if (!q->dev)
3397                 return ret;
3398
3399         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3400         if (q->nr_pending) {
3401                 ret = -EBUSY;
3402                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3403         } else {
3404                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3405         }
3406         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3407         return ret;
3408 }
3409 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3410
3411 /**
3412  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3413  * @q: the queue of the device
3414  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3415  *
3416  * Description:
3417  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3418  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3419  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3420  *
3421  *    This function should be called near the end of the device's
3422  *    runtime_suspend callback.
3423  */
3424 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3425 {
3426         if (!q->dev)
3427                 return;
3428
3429         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3430         if (!err) {
3431                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3432         } else {
3433                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3434                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3435         }
3436         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3437 }
3438 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3439
3440 /**
3441  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3442  * @q: the queue of the device
3443  *
3444  * Description:
3445  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3446  *    runtime resume of the device.
3447  *
3448  *    This function should be called near the start of the device's
3449  *    runtime_resume callback.
3450  */
3451 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3452 {
3453         if (!q->dev)
3454                 return;
3455
3456         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3457         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3458         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3459 }
3460 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3461
3462 /**
3463  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3464  * @q: the queue of the device
3465  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3466  *
3467  * Description:
3468  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3469  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3470  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3471  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3472  *
3473  *    This function should be called near the end of the device's
3474  *    runtime_resume callback.
3475  */
3476 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3477 {
3478         if (!q->dev)
3479                 return;
3480
3481         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3482         if (!err) {
3483                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3484                 __blk_run_queue(q);
3485                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3486                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3487         } else {
3488                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3489         }
3490         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3491 }
3492 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3493
3494 /**
3495  * blk_set_runtime_active - Force runtime status of the queue to be active
3496  * @q: the queue of the device
3497  *
3498  * If the device is left runtime suspended during system suspend the resume
3499  * hook typically resumes the device and corrects runtime status
3500  * accordingly. However, that does not affect the queue runtime PM status
3501  * which is still "suspended". This prevents processing requests from the
3502  * queue.
3503  *
3504  * This function can be used in driver's resume hook to correct queue
3505  * runtime PM status and re-enable peeking requests from the queue. It
3506  * should be called before first request is added to the queue.
3507  */
3508 void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q)
3509 {
3510         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3511         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3512         pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3513         pm_request_autosuspend(q->dev);
3514         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3515 }
3516 EXPORT_SYMBOL(blk_set_runtime_active);
3517 #endif
3518
3519 int __init blk_dev_init(void)
3520 {
3521         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3522                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3523
3524         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3525         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3526                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3527         if (!kblockd_workqueue)
3528                 panic("Failed to create kblockd\n");
3529
3530         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3531                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3532
3533         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
3534                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3535
3536         return 0;
3537 }