c487b94c59e3052074f5e40c99680d0cb709b517
[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 = NULL;
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 - restart a previously stopped queue
211  * @q:    The &struct request_queue in question
212  *
213  * Description:
214  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
215  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
216  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
217  **/
218 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
219 {
220         WARN_ON(!irqs_disabled());
221
222         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
223         __blk_run_queue(q);
224 }
225 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
226
227 /**
228  * blk_stop_queue - stop a queue
229  * @q:    The &struct request_queue in question
230  *
231  * Description:
232  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
233  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
234  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
235  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
236  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
237  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
238  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
239  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
240  **/
241 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
242 {
243         cancel_delayed_work(&q->delay_work);
244         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
245 }
246 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
247
248 /**
249  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
250  * @q: the queue
251  *
252  * Description:
253  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
254  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
255  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
256  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
257  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
258  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
259  *     this function.
260  *
261  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
262  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
263  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
264  *
265  */
266 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
267 {
268         del_timer_sync(&q->timeout);
269
270         if (q->mq_ops) {
271                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
272                 int i;
273
274                 queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
275                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->run_work);
276                         cancel_delayed_work_sync(&hctx->delay_work);
277                 }
278         } else {
279                 cancel_delayed_work_sync(&q->delay_work);
280         }
281 }
282 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
283
284 /**
285  * __blk_run_queue_uncond - run a queue whether or not it has been stopped
286  * @q:  The queue to run
287  *
288  * Description:
289  *    Invoke request handling on a queue if there are any pending requests.
290  *    May be used to restart request handling after a request has completed.
291  *    This variant runs the queue whether or not the queue has been
292  *    stopped. Must be called with the queue lock held and interrupts
293  *    disabled. See also @blk_run_queue.
294  */
295 inline void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q)
296 {
297         if (unlikely(blk_queue_dead(q)))
298                 return;
299
300         /*
301          * Some request_fn implementations, e.g. scsi_request_fn(), unlock
302          * the queue lock internally. As a result multiple threads may be
303          * running such a request function concurrently. Keep track of the
304          * number of active request_fn invocations such that blk_drain_queue()
305          * can wait until all these request_fn calls have finished.
306          */
307         q->request_fn_active++;
308         q->request_fn(q);
309         q->request_fn_active--;
310 }
311 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_run_queue_uncond);
312
313 /**
314  * __blk_run_queue - run a single device queue
315  * @q:  The queue to run
316  *
317  * Description:
318  *    See @blk_run_queue. This variant must be called with the queue lock
319  *    held and interrupts disabled.
320  */
321 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
322 {
323         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
324                 return;
325
326         __blk_run_queue_uncond(q);
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
329
330 /**
331  * blk_run_queue_async - run a single device queue in workqueue context
332  * @q:  The queue to run
333  *
334  * Description:
335  *    Tells kblockd to perform the equivalent of @blk_run_queue on behalf
336  *    of us. The caller must hold the queue lock.
337  */
338 void blk_run_queue_async(struct request_queue *q)
339 {
340         if (likely(!blk_queue_stopped(q) && !blk_queue_dead(q)))
341                 mod_delayed_work(kblockd_workqueue, &q->delay_work, 0);
342 }
343 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue_async);
344
345 /**
346  * blk_run_queue - run a single device queue
347  * @q: The queue to run
348  *
349  * Description:
350  *    Invoke request handling on this queue, if it has pending work to do.
351  *    May be used to restart queueing when a request has completed.
352  */
353 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
354 {
355         unsigned long flags;
356
357         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
358         __blk_run_queue(q);
359         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
360 }
361 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
362
363 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
364 {
365         kobject_put(&q->kobj);
366 }
367 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
368
369 /**
370  * __blk_drain_queue - drain requests from request_queue
371  * @q: queue to drain
372  * @drain_all: whether to drain all requests or only the ones w/ ELVPRIV
373  *
374  * Drain requests from @q.  If @drain_all is set, all requests are drained.
375  * If not, only ELVPRIV requests are drained.  The caller is responsible
376  * for ensuring that no new requests which need to be drained are queued.
377  */
378 static void __blk_drain_queue(struct request_queue *q, bool drain_all)
379         __releases(q->queue_lock)
380         __acquires(q->queue_lock)
381 {
382         int i;
383
384         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
385
386         while (true) {
387                 bool drain = false;
388
389                 /*
390                  * The caller might be trying to drain @q before its
391                  * elevator is initialized.
392                  */
393                 if (q->elevator)
394                         elv_drain_elevator(q);
395
396                 blkcg_drain_queue(q);
397
398                 /*
399                  * This function might be called on a queue which failed
400                  * driver init after queue creation or is not yet fully
401                  * active yet.  Some drivers (e.g. fd and loop) get unhappy
402                  * in such cases.  Kick queue iff dispatch queue has
403                  * something on it and @q has request_fn set.
404                  */
405                 if (!list_empty(&q->queue_head) && q->request_fn)
406                         __blk_run_queue(q);
407
408                 drain |= q->nr_rqs_elvpriv;
409                 drain |= q->request_fn_active;
410
411                 /*
412                  * Unfortunately, requests are queued at and tracked from
413                  * multiple places and there's no single counter which can
414                  * be drained.  Check all the queues and counters.
415                  */
416                 if (drain_all) {
417                         struct blk_flush_queue *fq = blk_get_flush_queue(q, NULL);
418                         drain |= !list_empty(&q->queue_head);
419                         for (i = 0; i < 2; i++) {
420                                 drain |= q->nr_rqs[i];
421                                 drain |= q->in_flight[i];
422                                 if (fq)
423                                     drain |= !list_empty(&fq->flush_queue[i]);
424                         }
425                 }
426
427                 if (!drain)
428                         break;
429
430                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
431
432                 msleep(10);
433
434                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
435         }
436
437         /*
438          * With queue marked dead, any woken up waiter will fail the
439          * allocation path, so the wakeup chaining is lost and we're
440          * left with hung waiters. We need to wake up those waiters.
441          */
442         if (q->request_fn) {
443                 struct request_list *rl;
444
445                 blk_queue_for_each_rl(rl, q)
446                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->wait); i++)
447                                 wake_up_all(&rl->wait[i]);
448         }
449 }
450
451 /**
452  * blk_queue_bypass_start - enter queue bypass mode
453  * @q: queue of interest
454  *
455  * In bypass mode, only the dispatch FIFO queue of @q is used.  This
456  * function makes @q enter bypass mode and drains all requests which were
457  * throttled or issued before.  On return, it's guaranteed that no request
458  * is being throttled or has ELVPRIV set and blk_queue_bypass() %true
459  * inside queue or RCU read lock.
460  */
461 void blk_queue_bypass_start(struct request_queue *q)
462 {
463         spin_lock_irq(q->queue_lock);
464         q->bypass_depth++;
465         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
466         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
467
468         /*
469          * Queues start drained.  Skip actual draining till init is
470          * complete.  This avoids lenghty delays during queue init which
471          * can happen many times during boot.
472          */
473         if (blk_queue_init_done(q)) {
474                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
475                 __blk_drain_queue(q, false);
476                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
477
478                 /* ensure blk_queue_bypass() is %true inside RCU read lock */
479                 synchronize_rcu();
480         }
481 }
482 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_start);
483
484 /**
485  * blk_queue_bypass_end - leave queue bypass mode
486  * @q: queue of interest
487  *
488  * Leave bypass mode and restore the normal queueing behavior.
489  */
490 void blk_queue_bypass_end(struct request_queue *q)
491 {
492         spin_lock_irq(q->queue_lock);
493         if (!--q->bypass_depth)
494                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
495         WARN_ON_ONCE(q->bypass_depth < 0);
496         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
497 }
498 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_bypass_end);
499
500 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
501 {
502         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DYING, q);
503
504         if (q->mq_ops)
505                 blk_mq_wake_waiters(q);
506         else {
507                 struct request_list *rl;
508
509                 blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
510                         if (rl->rq_pool) {
511                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
512                                 wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
513                         }
514                 }
515         }
516 }
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
518
519 /**
520  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
521  * @q: request queue to shutdown
522  *
523  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
524  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
525  */
526 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
527 {
528         spinlock_t *lock = q->queue_lock;
529
530         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
531         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
532         blk_set_queue_dying(q);
533         spin_lock_irq(lock);
534
535         /*
536          * A dying queue is permanently in bypass mode till released.  Note
537          * that, unlike blk_queue_bypass_start(), we aren't performing
538          * synchronize_rcu() after entering bypass mode to avoid the delay
539          * as some drivers create and destroy a lot of queues while
540          * probing.  This is still safe because blk_release_queue() will be
541          * called only after the queue refcnt drops to zero and nothing,
542          * RCU or not, would be traversing the queue by then.
543          */
544         q->bypass_depth++;
545         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_BYPASS, q);
546
547         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
548         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
549         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
550         spin_unlock_irq(lock);
551         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
552
553         /*
554          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
555          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
556          */
557         blk_freeze_queue(q);
558         spin_lock_irq(lock);
559         if (!q->mq_ops)
560                 __blk_drain_queue(q, true);
561         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
562         spin_unlock_irq(lock);
563
564         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
565         blk_flush_integrity();
566
567         /* @q won't process any more request, flush async actions */
568         del_timer_sync(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer);
569         blk_sync_queue(q);
570
571         if (q->mq_ops)
572                 blk_mq_free_queue(q);
573         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
574
575         spin_lock_irq(lock);
576         if (q->queue_lock != &q->__queue_lock)
577                 q->queue_lock = &q->__queue_lock;
578         spin_unlock_irq(lock);
579
580         bdi_unregister(&q->backing_dev_info);
581
582         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
583         blk_put_queue(q);
584 }
585 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
586
587 /* Allocate memory local to the request queue */
588 static void *alloc_request_struct(gfp_t gfp_mask, void *data)
589 {
590         int nid = (int)(long)data;
591         return kmem_cache_alloc_node(request_cachep, gfp_mask, nid);
592 }
593
594 static void free_request_struct(void *element, void *unused)
595 {
596         kmem_cache_free(request_cachep, element);
597 }
598
599 int blk_init_rl(struct request_list *rl, struct request_queue *q,
600                 gfp_t gfp_mask)
601 {
602         if (unlikely(rl->rq_pool))
603                 return 0;
604
605         rl->q = q;
606         rl->count[BLK_RW_SYNC] = rl->count[BLK_RW_ASYNC] = 0;
607         rl->starved[BLK_RW_SYNC] = rl->starved[BLK_RW_ASYNC] = 0;
608         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
609         init_waitqueue_head(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
610
611         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, alloc_request_struct,
612                                           free_request_struct,
613                                           (void *)(long)q->node, gfp_mask,
614                                           q->node);
615         if (!rl->rq_pool)
616                 return -ENOMEM;
617
618         return 0;
619 }
620
621 void blk_exit_rl(struct request_list *rl)
622 {
623         if (rl->rq_pool)
624                 mempool_destroy(rl->rq_pool);
625 }
626
627 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
628 {
629         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
630 }
631 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
632
633 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, gfp_t gfp)
634 {
635         while (true) {
636                 int ret;
637
638                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter))
639                         return 0;
640
641                 if (!gfpflags_allow_blocking(gfp))
642                         return -EBUSY;
643
644                 ret = wait_event_interruptible(q->mq_freeze_wq,
645                                 !atomic_read(&q->mq_freeze_depth) ||
646                                 blk_queue_dying(q));
647                 if (blk_queue_dying(q))
648                         return -ENODEV;
649                 if (ret)
650                         return ret;
651         }
652 }
653
654 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
655 {
656         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
657 }
658
659 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
660 {
661         struct request_queue *q =
662                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
663
664         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
665 }
666
667 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
668 {
669         struct request_queue *q;
670         int err;
671
672         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
673                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
674         if (!q)
675                 return NULL;
676
677         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
678         if (q->id < 0)
679                 goto fail_q;
680
681         q->bio_split = bioset_create(BIO_POOL_SIZE, 0);
682         if (!q->bio_split)
683                 goto fail_id;
684
685         q->backing_dev_info.ra_pages =
686                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
687         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
688         q->backing_dev_info.name = "block";
689         q->node = node_id;
690
691         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
692         if (err)
693                 goto fail_split;
694
695         setup_timer(&q->backing_dev_info.laptop_mode_wb_timer,
696                     laptop_mode_timer_fn, (unsigned long) q);
697         setup_timer(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, (unsigned long) q);
698         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
699         INIT_LIST_HEAD(&q->timeout_list);
700         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
701 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
702         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
703 #endif
704         INIT_DELAYED_WORK(&q->delay_work, blk_delay_work);
705
706         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
707
708         mutex_init(&q->sysfs_lock);
709         spin_lock_init(&q->__queue_lock);
710
711         /*
712          * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
713          * override it later if need be.
714          */
715         q->queue_lock = &q->__queue_lock;
716
717         /*
718          * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
719          * unnecessary bypass on/off overhead and nasty surprises during
720          * init.  The initial bypass will be finished when the queue is
721          * registered by blk_register_queue().
722          */
723         q->bypass_depth = 1;
724         __set_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &q->queue_flags);
725
726         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
727
728         /*
729          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
730          * See blk_register_queue() for details.
731          */
732         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
733                                 blk_queue_usage_counter_release,
734                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
735                 goto fail_bdi;
736
737         if (blkcg_init_queue(q))
738                 goto fail_ref;
739
740         return q;
741
742 fail_ref:
743         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
744 fail_bdi:
745         bdi_destroy(&q->backing_dev_info);
746 fail_split:
747         bioset_free(q->bio_split);
748 fail_id:
749         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
750 fail_q:
751         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
752         return NULL;
753 }
754 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
755
756 /**
757  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
758  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
759  *        placed on the queue.
760  * @lock: Request queue spin lock
761  *
762  * Description:
763  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
764  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
765  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
766  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
767  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
768  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
769  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
770  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
771  *
772  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
773  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
774  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
775  *    get dealt with eventually.
776  *
777  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
778  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
779  *    disabling is needed for it.
780  *
781  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or %NULL if
782  *    it didn't succeed.
783  *
784  * Note:
785  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
786  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
787  **/
788
789 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
790 {
791         return blk_init_queue_node(rfn, lock, NUMA_NO_NODE);
792 }
793 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
794
795 struct request_queue *
796 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
797 {
798         struct request_queue *uninit_q, *q;
799
800         uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
801         if (!uninit_q)
802                 return NULL;
803
804         q = blk_init_allocated_queue(uninit_q, rfn, lock);
805         if (!q)
806                 blk_cleanup_queue(uninit_q);
807
808         return q;
809 }
810 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
811
812 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio);
813
814 struct request_queue *
815 blk_init_allocated_queue(struct request_queue *q, request_fn_proc *rfn,
816                          spinlock_t *lock)
817 {
818         if (!q)
819                 return NULL;
820
821         q->fq = blk_alloc_flush_queue(q, NUMA_NO_NODE, 0);
822         if (!q->fq)
823                 return NULL;
824
825         if (blk_init_rl(&q->root_rl, q, GFP_KERNEL))
826                 goto fail;
827
828         q->request_fn           = rfn;
829         q->prep_rq_fn           = NULL;
830         q->unprep_rq_fn         = NULL;
831         q->queue_flags          |= QUEUE_FLAG_DEFAULT;
832
833         /* Override internal queue lock with supplied lock pointer */
834         if (lock)
835                 q->queue_lock           = lock;
836
837         /*
838          * This also sets hw/phys segments, boundary and size
839          */
840         blk_queue_make_request(q, blk_queue_bio);
841
842         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
843
844         /* Protect q->elevator from elevator_change */
845         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
846
847         /* init elevator */
848         if (elevator_init(q, NULL)) {
849                 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
850                 goto fail;
851         }
852
853         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
854
855         return q;
856
857 fail:
858         blk_free_flush_queue(q->fq);
859         return NULL;
860 }
861 EXPORT_SYMBOL(blk_init_allocated_queue);
862
863 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
864 {
865         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
866                 __blk_get_queue(q);
867                 return true;
868         }
869
870         return false;
871 }
872 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
873
874 static inline void blk_free_request(struct request_list *rl, struct request *rq)
875 {
876         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) {
877                 elv_put_request(rl->q, rq);
878                 if (rq->elv.icq)
879                         put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
880         }
881
882         mempool_free(rq, rl->rq_pool);
883 }
884
885 /*
886  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
887  * should be given priority access to a request.
888  */
889 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
890 {
891         if (!ioc)
892                 return 0;
893
894         /*
895          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
896          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
897          * lose wakeups.
898          */
899         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
900                 (ioc->nr_batch_requests > 0
901                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
902 }
903
904 /*
905  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
906  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
907  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
908  * a nice run.
909  */
910 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
911 {
912         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
913                 return;
914
915         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
916         ioc->last_waited = jiffies;
917 }
918
919 static void __freed_request(struct request_list *rl, int sync)
920 {
921         struct request_queue *q = rl->q;
922
923         if (rl->count[sync] < queue_congestion_off_threshold(q))
924                 blk_clear_congested(rl, sync);
925
926         if (rl->count[sync] + 1 <= q->nr_requests) {
927                 if (waitqueue_active(&rl->wait[sync]))
928                         wake_up(&rl->wait[sync]);
929
930                 blk_clear_rl_full(rl, sync);
931         }
932 }
933
934 /*
935  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
936  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
937  */
938 static void freed_request(struct request_list *rl, unsigned int flags)
939 {
940         struct request_queue *q = rl->q;
941         int sync = rw_is_sync(flags);
942
943         q->nr_rqs[sync]--;
944         rl->count[sync]--;
945         if (flags & REQ_ELVPRIV)
946                 q->nr_rqs_elvpriv--;
947
948         __freed_request(rl, sync);
949
950         if (unlikely(rl->starved[sync ^ 1]))
951                 __freed_request(rl, sync ^ 1);
952 }
953
954 int blk_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
955 {
956         struct request_list *rl;
957         int on_thresh, off_thresh;
958
959         spin_lock_irq(q->queue_lock);
960         q->nr_requests = nr;
961         blk_queue_congestion_threshold(q);
962         on_thresh = queue_congestion_on_threshold(q);
963         off_thresh = queue_congestion_off_threshold(q);
964
965         blk_queue_for_each_rl(rl, q) {
966                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= on_thresh)
967                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
968                 else if (rl->count[BLK_RW_SYNC] < off_thresh)
969                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_SYNC);
970
971                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= on_thresh)
972                         blk_set_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
973                 else if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] < off_thresh)
974                         blk_clear_congested(rl, BLK_RW_ASYNC);
975
976                 if (rl->count[BLK_RW_SYNC] >= q->nr_requests) {
977                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
978                 } else {
979                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_SYNC);
980                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_SYNC]);
981                 }
982
983                 if (rl->count[BLK_RW_ASYNC] >= q->nr_requests) {
984                         blk_set_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
985                 } else {
986                         blk_clear_rl_full(rl, BLK_RW_ASYNC);
987                         wake_up(&rl->wait[BLK_RW_ASYNC]);
988                 }
989         }
990
991         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
992         return 0;
993 }
994
995 /*
996  * Determine if elevator data should be initialized when allocating the
997  * request associated with @bio.
998  */
999 static bool blk_rq_should_init_elevator(struct bio *bio)
1000 {
1001         if (!bio)
1002                 return true;
1003
1004         /*
1005          * Flush requests do not use the elevator so skip initialization.
1006          * This allows a request to share the flush and elevator data.
1007          */
1008         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
1009                 return false;
1010
1011         return true;
1012 }
1013
1014 /**
1015  * rq_ioc - determine io_context for request allocation
1016  * @bio: request being allocated is for this bio (can be %NULL)
1017  *
1018  * Determine io_context to use for request allocation for @bio.  May return
1019  * %NULL if %current->io_context doesn't exist.
1020  */
1021 static struct io_context *rq_ioc(struct bio *bio)
1022 {
1023 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1024         if (bio && bio->bi_ioc)
1025                 return bio->bi_ioc;
1026 #endif
1027         return current->io_context;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * __get_request - get a free request
1032  * @rl: request list to allocate from
1033  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1034  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1035  * @gfp_mask: allocation mask
1036  *
1037  * Get a free request from @q.  This function may fail under memory
1038  * pressure or if @q is dead.
1039  *
1040  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1041  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1042  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1043  */
1044 static struct request *__get_request(struct request_list *rl, int rw_flags,
1045                                      struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1046 {
1047         struct request_queue *q = rl->q;
1048         struct request *rq;
1049         struct elevator_type *et = q->elevator->type;
1050         struct io_context *ioc = rq_ioc(bio);
1051         struct io_cq *icq = NULL;
1052         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1053         int may_queue;
1054
1055         if (unlikely(blk_queue_dying(q)))
1056                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1057
1058         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
1059         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
1060                 goto rq_starved;
1061
1062         if (rl->count[is_sync]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
1063                 if (rl->count[is_sync]+1 >= q->nr_requests) {
1064                         /*
1065                          * The queue will fill after this allocation, so set
1066                          * it as full, and mark this process as "batching".
1067                          * This process will be allowed to complete a batch of
1068                          * requests, others will be blocked.
1069                          */
1070                         if (!blk_rl_full(rl, is_sync)) {
1071                                 ioc_set_batching(q, ioc);
1072                                 blk_set_rl_full(rl, is_sync);
1073                         } else {
1074                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
1075                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
1076                                         /*
1077                                          * The queue is full and the allocating
1078                                          * process is not a "batcher", and not
1079                                          * exempted by the IO scheduler
1080                                          */
1081                                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1082                                 }
1083                         }
1084                 }
1085                 blk_set_congested(rl, is_sync);
1086         }
1087
1088         /*
1089          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
1090          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
1091          * allocated with any setting of ->nr_requests
1092          */
1093         if (rl->count[is_sync] >= (3 * q->nr_requests / 2))
1094                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1095
1096         q->nr_rqs[is_sync]++;
1097         rl->count[is_sync]++;
1098         rl->starved[is_sync] = 0;
1099
1100         /*
1101          * Decide whether the new request will be managed by elevator.  If
1102          * so, mark @rw_flags and increment elvpriv.  Non-zero elvpriv will
1103          * prevent the current elevator from being destroyed until the new
1104          * request is freed.  This guarantees icq's won't be destroyed and
1105          * makes creating new ones safe.
1106          *
1107          * Also, lookup icq while holding queue_lock.  If it doesn't exist,
1108          * it will be created after releasing queue_lock.
1109          */
1110         if (blk_rq_should_init_elevator(bio) && !blk_queue_bypass(q)) {
1111                 rw_flags |= REQ_ELVPRIV;
1112                 q->nr_rqs_elvpriv++;
1113                 if (et->icq_cache && ioc)
1114                         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
1115         }
1116
1117         if (blk_queue_io_stat(q))
1118                 rw_flags |= REQ_IO_STAT;
1119         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1120
1121         /* allocate and init request */
1122         rq = mempool_alloc(rl->rq_pool, gfp_mask);
1123         if (!rq)
1124                 goto fail_alloc;
1125
1126         blk_rq_init(q, rq);
1127         blk_rq_set_rl(rq, rl);
1128         rq->cmd_flags = rw_flags | REQ_ALLOCED;
1129
1130         /* init elvpriv */
1131         if (rw_flags & REQ_ELVPRIV) {
1132                 if (unlikely(et->icq_cache && !icq)) {
1133                         if (ioc)
1134                                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, gfp_mask);
1135                         if (!icq)
1136                                 goto fail_elvpriv;
1137                 }
1138
1139                 rq->elv.icq = icq;
1140                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, bio, gfp_mask)))
1141                         goto fail_elvpriv;
1142
1143                 /* @rq->elv.icq holds io_context until @rq is freed */
1144                 if (icq)
1145                         get_io_context(icq->ioc);
1146         }
1147 out:
1148         /*
1149          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
1150          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
1151          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
1152          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
1153          */
1154         if (ioc_batching(q, ioc))
1155                 ioc->nr_batch_requests--;
1156
1157         trace_block_getrq(q, bio, rw_flags & 1);
1158         return rq;
1159
1160 fail_elvpriv:
1161         /*
1162          * elvpriv init failed.  ioc, icq and elvpriv aren't mempool backed
1163          * and may fail indefinitely under memory pressure and thus
1164          * shouldn't stall IO.  Treat this request as !elvpriv.  This will
1165          * disturb iosched and blkcg but weird is bettern than dead.
1166          */
1167         printk_ratelimited(KERN_WARNING "%s: dev %s: request aux data allocation failed, iosched may be disturbed\n",
1168                            __func__, dev_name(q->backing_dev_info.dev));
1169
1170         rq->cmd_flags &= ~REQ_ELVPRIV;
1171         rq->elv.icq = NULL;
1172
1173         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1174         q->nr_rqs_elvpriv--;
1175         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1176         goto out;
1177
1178 fail_alloc:
1179         /*
1180          * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything we
1181          * might have messed up.
1182          *
1183          * Allocating task should really be put onto the front of the wait
1184          * queue, but this is pretty rare.
1185          */
1186         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1187         freed_request(rl, rw_flags);
1188
1189         /*
1190          * in the very unlikely event that allocation failed and no
1191          * requests for this direction was pending, mark us starved so that
1192          * freeing of a request in the other direction will notice
1193          * us. another possible fix would be to split the rq mempool into
1194          * READ and WRITE
1195          */
1196 rq_starved:
1197         if (unlikely(rl->count[is_sync] == 0))
1198                 rl->starved[is_sync] = 1;
1199         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1200 }
1201
1202 /**
1203  * get_request - get a free request
1204  * @q: request_queue to allocate request from
1205  * @rw_flags: RW and SYNC flags
1206  * @bio: bio to allocate request for (can be %NULL)
1207  * @gfp_mask: allocation mask
1208  *
1209  * Get a free request from @q.  If %__GFP_DIRECT_RECLAIM is set in @gfp_mask,
1210  * this function keeps retrying under memory pressure and fails iff @q is dead.
1211  *
1212  * Must be called with @q->queue_lock held and,
1213  * Returns ERR_PTR on failure, with @q->queue_lock held.
1214  * Returns request pointer on success, with @q->queue_lock *not held*.
1215  */
1216 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
1217                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
1218 {
1219         const bool is_sync = rw_is_sync(rw_flags) != 0;
1220         DEFINE_WAIT(wait);
1221         struct request_list *rl;
1222         struct request *rq;
1223
1224         rl = blk_get_rl(q, bio);        /* transferred to @rq on success */
1225 retry:
1226         rq = __get_request(rl, rw_flags, bio, gfp_mask);
1227         if (!IS_ERR(rq))
1228                 return rq;
1229
1230         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask) || unlikely(blk_queue_dying(q))) {
1231                 blk_put_rl(rl);
1232                 return rq;
1233         }
1234
1235         /* wait on @rl and retry */
1236         prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[is_sync], &wait,
1237                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1238
1239         trace_block_sleeprq(q, bio, rw_flags & 1);
1240
1241         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1242         io_schedule();
1243
1244         /*
1245          * After sleeping, we become a "batching" process and will be able
1246          * to allocate at least one request, and up to a big batch of them
1247          * for a small period time.  See ioc_batching, ioc_set_batching
1248          */
1249         ioc_set_batching(q, current->io_context);
1250
1251         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1252         finish_wait(&rl->wait[is_sync], &wait);
1253
1254         goto retry;
1255 }
1256
1257 static struct request *blk_old_get_request(struct request_queue *q, int rw,
1258                 gfp_t gfp_mask)
1259 {
1260         struct request *rq;
1261
1262         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
1263
1264         /* create ioc upfront */
1265         create_io_context(gfp_mask, q->node);
1266
1267         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1268         rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
1269         if (IS_ERR(rq))
1270                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1271         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
1272
1273         return rq;
1274 }
1275
1276 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
1277 {
1278         if (q->mq_ops)
1279                 return blk_mq_alloc_request(q, rw, gfp_mask, false);
1280         else
1281                 return blk_old_get_request(q, rw, gfp_mask);
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
1284
1285 /**
1286  * blk_make_request - given a bio, allocate a corresponding struct request.
1287  * @q: target request queue
1288  * @bio:  The bio describing the memory mappings that will be submitted for IO.
1289  *        It may be a chained-bio properly constructed by block/bio layer.
1290  * @gfp_mask: gfp flags to be used for memory allocation
1291  *
1292  * blk_make_request is the parallel of generic_make_request for BLOCK_PC
1293  * type commands. Where the struct request needs to be farther initialized by
1294  * the caller. It is passed a &struct bio, which describes the memory info of
1295  * the I/O transfer.
1296  *
1297  * The caller of blk_make_request must make sure that bi_io_vec
1298  * are set to describe the memory buffers. That bio_data_dir() will return
1299  * the needed direction of the request. (And all bio's in the passed bio-chain
1300  * are properly set accordingly)
1301  *
1302  * If called under none-sleepable conditions, mapped bio buffers must not
1303  * need bouncing, by calling the appropriate masked or flagged allocator,
1304  * suitable for the target device. Otherwise the call to blk_queue_bounce will
1305  * BUG.
1306  *
1307  * WARNING: When allocating/cloning a bio-chain, careful consideration should be
1308  * given to how you allocate bios. In particular, you cannot use
1309  * __GFP_DIRECT_RECLAIM for anything but the first bio in the chain. Otherwise
1310  * you risk waiting for IO completion of a bio that hasn't been submitted yet,
1311  * thus resulting in a deadlock. Alternatively bios should be allocated using
1312  * bio_kmalloc() instead of bio_alloc(), as that avoids the mempool deadlock.
1313  * If possible a big IO should be split into smaller parts when allocation
1314  * fails. Partial allocation should not be an error, or you risk a live-lock.
1315  */
1316 struct request *blk_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1317                                  gfp_t gfp_mask)
1318 {
1319         struct request *rq = blk_get_request(q, bio_data_dir(bio), gfp_mask);
1320
1321         if (IS_ERR(rq))
1322                 return rq;
1323
1324         blk_rq_set_block_pc(rq);
1325
1326         for_each_bio(bio) {
1327                 struct bio *bounce_bio = bio;
1328                 int ret;
1329
1330                 blk_queue_bounce(q, &bounce_bio);
1331                 ret = blk_rq_append_bio(q, rq, bounce_bio);
1332                 if (unlikely(ret)) {
1333                         blk_put_request(rq);
1334                         return ERR_PTR(ret);
1335                 }
1336         }
1337
1338         return rq;
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL(blk_make_request);
1341
1342 /**
1343  * blk_rq_set_block_pc - initialize a request to type BLOCK_PC
1344  * @rq:         request to be initialized
1345  *
1346  */
1347 void blk_rq_set_block_pc(struct request *rq)
1348 {
1349         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
1350         rq->__data_len = 0;
1351         rq->__sector = (sector_t) -1;
1352         rq->bio = rq->biotail = NULL;
1353         memset(rq->__cmd, 0, sizeof(rq->__cmd));
1354 }
1355 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_set_block_pc);
1356
1357 /**
1358  * blk_requeue_request - put a request back on queue
1359  * @q:          request queue where request should be inserted
1360  * @rq:         request to be inserted
1361  *
1362  * Description:
1363  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
1364  *    more, when that condition happens we need to put the request back
1365  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
1366  */
1367 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1368 {
1369         blk_delete_timer(rq);
1370         blk_clear_rq_complete(rq);
1371         trace_block_rq_requeue(q, rq);
1372
1373         if (rq->cmd_flags & REQ_QUEUED)
1374                 blk_queue_end_tag(q, rq);
1375
1376         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
1377
1378         elv_requeue_request(q, rq);
1379 }
1380 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
1381
1382 static void add_acct_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
1383                              int where)
1384 {
1385         blk_account_io_start(rq, true);
1386         __elv_add_request(q, rq, where);
1387 }
1388
1389 static void part_round_stats_single(int cpu, struct hd_struct *part,
1390                                     unsigned long now)
1391 {
1392         int inflight;
1393
1394         if (now == part->stamp)
1395                 return;
1396
1397         inflight = part_in_flight(part);
1398         if (inflight) {
1399                 __part_stat_add(cpu, part, time_in_queue,
1400                                 inflight * (now - part->stamp));
1401                 __part_stat_add(cpu, part, io_ticks, (now - part->stamp));
1402         }
1403         part->stamp = now;
1404 }
1405
1406 /**
1407  * part_round_stats() - Round off the performance stats on a struct disk_stats.
1408  * @cpu: cpu number for stats access
1409  * @part: target partition
1410  *
1411  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
1412  * by observing the current state of the queue length and the amount of
1413  * time it has been in this state for.
1414  *
1415  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
1416  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
1417  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
1418  * function to do a round-off before returning the results when reading
1419  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
1420  * the current jiffies and restarts the counters again.
1421  */
1422 void part_round_stats(int cpu, struct hd_struct *part)
1423 {
1424         unsigned long now = jiffies;
1425
1426         if (part->partno)
1427                 part_round_stats_single(cpu, &part_to_disk(part)->part0, now);
1428         part_round_stats_single(cpu, part, now);
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL_GPL(part_round_stats);
1431
1432 #ifdef CONFIG_PM
1433 static void blk_pm_put_request(struct request *rq)
1434 {
1435         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && !--rq->q->nr_pending)
1436                 pm_runtime_mark_last_busy(rq->q->dev);
1437 }
1438 #else
1439 static inline void blk_pm_put_request(struct request *rq) {}
1440 #endif
1441
1442 /*
1443  * queue lock must be held
1444  */
1445 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1446 {
1447         if (unlikely(!q))
1448                 return;
1449
1450         if (q->mq_ops) {
1451                 blk_mq_free_request(req);
1452                 return;
1453         }
1454
1455         blk_pm_put_request(req);
1456
1457         elv_completed_request(q, req);
1458
1459         /* this is a bio leak */
1460         WARN_ON(req->bio != NULL);
1461
1462         /*
1463          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1464          * it didn't come out of our reserved rq pools
1465          */
1466         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1467                 unsigned int flags = req->cmd_flags;
1468                 struct request_list *rl = blk_rq_rl(req);
1469
1470                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1471                 BUG_ON(ELV_ON_HASH(req));
1472
1473                 blk_free_request(rl, req);
1474                 freed_request(rl, flags);
1475                 blk_put_rl(rl);
1476         }
1477 }
1478 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1479
1480 void blk_put_request(struct request *req)
1481 {
1482         struct request_queue *q = req->q;
1483
1484         if (q->mq_ops)
1485                 blk_mq_free_request(req);
1486         else {
1487                 unsigned long flags;
1488
1489                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1490                 __blk_put_request(q, req);
1491                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1492         }
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1495
1496 /**
1497  * blk_add_request_payload - add a payload to a request
1498  * @rq: request to update
1499  * @page: page backing the payload
1500  * @len: length of the payload.
1501  *
1502  * This allows to later add a payload to an already submitted request by
1503  * a block driver.  The driver needs to take care of freeing the payload
1504  * itself.
1505  *
1506  * Note that this is a quite horrible hack and nothing but handling of
1507  * discard requests should ever use it.
1508  */
1509 void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
1510                 unsigned int len)
1511 {
1512         struct bio *bio = rq->bio;
1513
1514         bio->bi_io_vec->bv_page = page;
1515         bio->bi_io_vec->bv_offset = 0;
1516         bio->bi_io_vec->bv_len = len;
1517
1518         bio->bi_iter.bi_size = len;
1519         bio->bi_vcnt = 1;
1520         bio->bi_phys_segments = 1;
1521
1522         rq->__data_len = rq->resid_len = len;
1523         rq->nr_phys_segments = 1;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_add_request_payload);
1526
1527 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1528                             struct bio *bio)
1529 {
1530         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1531
1532         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1533                 return false;
1534
1535         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
1536
1537         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1538                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1539
1540         req->biotail->bi_next = bio;
1541         req->biotail = bio;
1542         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1543         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1544
1545         blk_account_io_start(req, false);
1546         return true;
1547 }
1548
1549 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
1550                              struct bio *bio)
1551 {
1552         const int ff = bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
1553
1554         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1555                 return false;
1556
1557         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
1558
1559         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
1560                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
1561
1562         bio->bi_next = req->bio;
1563         req->bio = bio;
1564
1565         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1566         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
1567         req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, bio_prio(bio));
1568
1569         blk_account_io_start(req, false);
1570         return true;
1571 }
1572
1573 /**
1574  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
1575  * @q: request_queue new bio is being queued at
1576  * @bio: new bio being queued
1577  * @request_count: out parameter for number of traversed plugged requests
1578  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
1579  * another request associated with @q is found on the plug list
1580  * (optional, may be %NULL)
1581  *
1582  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1583  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1584  * otherwise %false.
1585  *
1586  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1587  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1588  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1589  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1590  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1591  * merging parameters without querying the elevator.
1592  *
1593  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1594  */
1595 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1596                             unsigned int *request_count,
1597                             struct request **same_queue_rq)
1598 {
1599         struct blk_plug *plug;
1600         struct request *rq;
1601         bool ret = false;
1602         struct list_head *plug_list;
1603
1604         plug = current->plug;
1605         if (!plug)
1606                 goto out;
1607         *request_count = 0;
1608
1609         if (q->mq_ops)
1610                 plug_list = &plug->mq_list;
1611         else
1612                 plug_list = &plug->list;
1613
1614         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1615                 int el_ret;
1616
1617                 if (rq->q == q) {
1618                         (*request_count)++;
1619                         /*
1620                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1621                          * rq in the same queue, there should be only one such
1622                          * rq in a queue
1623                          **/
1624                         if (same_queue_rq)
1625                                 *same_queue_rq = rq;
1626                 }
1627
1628                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1629                         continue;
1630
1631                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1632                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1633                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1634                         if (ret)
1635                                 break;
1636                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1637                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1638                         if (ret)
1639                                 break;
1640                 }
1641         }
1642 out:
1643         return ret;
1644 }
1645
1646 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1647 {
1648         struct blk_plug *plug;
1649         struct request *rq;
1650         struct list_head *plug_list;
1651         unsigned int ret = 0;
1652
1653         plug = current->plug;
1654         if (!plug)
1655                 goto out;
1656
1657         if (q->mq_ops)
1658                 plug_list = &plug->mq_list;
1659         else
1660                 plug_list = &plug->list;
1661
1662         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1663                 if (rq->q == q)
1664                         ret++;
1665         }
1666 out:
1667         return ret;
1668 }
1669
1670 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1671 {
1672         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1673
1674         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1675         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1676                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1677
1678         req->errors = 0;
1679         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1680         req->ioprio = bio_prio(bio);
1681         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1682 }
1683
1684 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1685 {
1686         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1687         struct blk_plug *plug;
1688         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1689         struct request *req;
1690         unsigned int request_count = 0;
1691
1692         /*
1693          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1694          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1695          * ISA dma in theory)
1696          */
1697         blk_queue_bounce(q, &bio);
1698
1699         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1700
1701         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1702                 bio->bi_error = -EIO;
1703                 bio_endio(bio);
1704                 return BLK_QC_T_NONE;
1705         }
1706
1707         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1708                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1709                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1710                 goto get_rq;
1711         }
1712
1713         /*
1714          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1715          * any locks.
1716          */
1717         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1718                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1719                         return BLK_QC_T_NONE;
1720         } else
1721                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1722
1723         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1724
1725         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1726         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1727                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1728                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1729                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1730                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1731                         goto out_unlock;
1732                 }
1733         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1734                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1735                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1736                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1737                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1738                         goto out_unlock;
1739                 }
1740         }
1741
1742 get_rq:
1743         /*
1744          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1745          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1746          * rq allocator and io schedulers.
1747          */
1748         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1749         if (sync)
1750                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1751
1752         /*
1753          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1754          * Returns with the queue unlocked.
1755          */
1756         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1757         if (IS_ERR(req)) {
1758                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1759                 bio_endio(bio);
1760                 goto out_unlock;
1761         }
1762
1763         /*
1764          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1765          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1766          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1767          * often, and the elevators are able to handle it.
1768          */
1769         init_request_from_bio(req, bio);
1770
1771         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1772                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1773
1774         plug = current->plug;
1775         if (plug) {
1776                 /*
1777                  * If this is the first request added after a plug, fire
1778                  * of a plug trace.
1779                  */
1780                 if (!request_count)
1781                         trace_block_plug(q);
1782                 else {
1783                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1784                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1785                                 trace_block_plug(q);
1786                         }
1787                 }
1788                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1789                 blk_account_io_start(req, true);
1790         } else {
1791                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1792                 add_acct_request(q, req, where);
1793                 __blk_run_queue(q);
1794 out_unlock:
1795                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1796         }
1797
1798         return BLK_QC_T_NONE;
1799 }
1800
1801 /*
1802  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1803  */
1804 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1805 {
1806         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1807
1808         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1809                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1810
1811                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1812                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1813
1814                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1815                                       bdev->bd_dev,
1816                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1817         }
1818 }
1819
1820 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1821 {
1822         char b[BDEVNAME_SIZE];
1823
1824         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1825         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1826                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1827                         bio->bi_rw,
1828                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1829                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1830 }
1831
1832 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1833
1834 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1835
1836 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1837 {
1838         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1839 }
1840 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1841
1842 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1843 {
1844         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1845 }
1846
1847 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1848 {
1849         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1850                                                 NULL, &fail_make_request);
1851
1852         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1853 }
1854
1855 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1856
1857 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1858
1859 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1860                                         unsigned int bytes)
1861 {
1862         return false;
1863 }
1864
1865 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1866
1867 /*
1868  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1869  */
1870 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1871 {
1872         sector_t maxsector;
1873
1874         if (!nr_sectors)
1875                 return 0;
1876
1877         /* Test device or partition size, when known. */
1878         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1879         if (maxsector) {
1880                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1881
1882                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1883                         /*
1884                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1885                          * without checking the size of the device, e.g., when
1886                          * mounting a device.
1887                          */
1888                         handle_bad_sector(bio);
1889                         return 1;
1890                 }
1891         }
1892
1893         return 0;
1894 }
1895
1896 static noinline_for_stack bool
1897 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1898 {
1899         struct request_queue *q;
1900         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1901         int err = -EIO;
1902         char b[BDEVNAME_SIZE];
1903         struct hd_struct *part;
1904
1905         might_sleep();
1906
1907         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1908                 goto end_io;
1909
1910         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1911         if (unlikely(!q)) {
1912                 printk(KERN_ERR
1913                        "generic_make_request: Trying to access "
1914                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1915                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1916                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1917                 goto end_io;
1918         }
1919
1920         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1921         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1922             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1923                                 bio->bi_iter.bi_size))
1924                 goto end_io;
1925
1926         /*
1927          * If this device has partitions, remap block n
1928          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1929          */
1930         blk_partition_remap(bio);
1931
1932         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1933                 goto end_io;
1934
1935         /*
1936          * Filter flush bio's early so that make_request based
1937          * drivers without flush support don't have to worry
1938          * about them.
1939          */
1940         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1941                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1942                 if (!nr_sectors) {
1943                         err = 0;
1944                         goto end_io;
1945                 }
1946         }
1947
1948         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1949             (!blk_queue_discard(q) ||
1950              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1951                 err = -EOPNOTSUPP;
1952                 goto end_io;
1953         }
1954
1955         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1956                 err = -EOPNOTSUPP;
1957                 goto end_io;
1958         }
1959
1960         /*
1961          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1962          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1963          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1964          * layer knows how to live with it.
1965          */
1966         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1967
1968         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1969                 return false;
1970
1971         trace_block_bio_queue(q, bio);
1972         return true;
1973
1974 end_io:
1975         bio->bi_error = err;
1976         bio_endio(bio);
1977         return false;
1978 }
1979
1980 /**
1981  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1982  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1983  *
1984  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1985  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1986  * to be done.
1987  *
1988  * generic_make_request() does not return any status.  The
1989  * success/failure status of the request, along with notification of
1990  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1991  * function described (one day) else where.
1992  *
1993  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1994  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1995  * set to describe the device address, and the
1996  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1997  * completion notification should be signaled.
1998  *
1999  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
2000  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
2001  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
2002  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2003  */
2004 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2005 {
2006         struct bio_list bio_list_on_stack;
2007         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2008
2009         if (!generic_make_request_checks(bio))
2010                 goto out;
2011
2012         /*
2013          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2014          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2015          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2016          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2017          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2018          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2019          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2020          * should be added at the tail
2021          */
2022         if (current->bio_list) {
2023                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
2024                 goto out;
2025         }
2026
2027         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2028          * explanation.
2029          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2030          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2031          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2032          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2033          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2034          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2035          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2036          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2037          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2038          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2039          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2040          */
2041         BUG_ON(bio->bi_next);
2042         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
2043         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
2044         do {
2045                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2046
2047                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_DIRECT_RECLAIM) == 0)) {
2048
2049                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2050
2051                         blk_queue_exit(q);
2052
2053                         bio = bio_list_pop(current->bio_list);
2054                 } else {
2055                         struct bio *bio_next = bio_list_pop(current->bio_list);
2056
2057                         bio_io_error(bio);
2058                         bio = bio_next;
2059                 }
2060         } while (bio);
2061         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2062
2063 out:
2064         return ret;
2065 }
2066 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2067
2068 /**
2069  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2070  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2071  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2072  *
2073  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2074  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2075  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2076  *
2077  */
2078 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2079 {
2080         bio->bi_rw |= rw;
2081
2082         /*
2083          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2084          * go through the normal accounting stuff before submission.
2085          */
2086         if (bio_has_data(bio)) {
2087                 unsigned int count;
2088
2089                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2090                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2091                 else
2092                         count = bio_sectors(bio);
2093
2094                 if (rw & WRITE) {
2095                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2096                 } else {
2097                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2098                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2099                 }
2100
2101                 if (unlikely(block_dump)) {
2102                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2103                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2104                         current->comm, task_pid_nr(current),
2105                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2106                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2107                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2108                                 count);
2109                 }
2110         }
2111
2112         return generic_make_request(bio);
2113 }
2114 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2115
2116 /**
2117  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
2118  *                              for new the queue limits
2119  * @q:  the queue
2120  * @rq: the request being checked
2121  *
2122  * Description:
2123  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2124  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2125  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2126  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2127  *    the insertion using this generic function.
2128  *
2129  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2130  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
2131  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
2132  */
2133 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
2134                                       struct request *rq)
2135 {
2136         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2137                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2138                 return -EIO;
2139         }
2140
2141         /*
2142          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2143          * may differ from that of other stacking queues.
2144          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2145          * limitation.
2146          */
2147         blk_recalc_rq_segments(rq);
2148         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2149                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2150                 return -EIO;
2151         }
2152
2153         return 0;
2154 }
2155
2156 /**
2157  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2158  * @q:  the queue to submit the request
2159  * @rq: the request being queued
2160  */
2161 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2162 {
2163         unsigned long flags;
2164         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2165
2166         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
2167                 return -EIO;
2168
2169         if (rq->rq_disk &&
2170             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2171                 return -EIO;
2172
2173         if (q->mq_ops) {
2174                 if (blk_queue_io_stat(q))
2175                         blk_account_io_start(rq, true);
2176                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, true);
2177                 return 0;
2178         }
2179
2180         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2181         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2182                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2183                 return -ENODEV;
2184         }
2185
2186         /*
2187          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2188          * because it will be linked to another request_queue
2189          */
2190         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2191
2192         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2193                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2194
2195         add_acct_request(q, rq, where);
2196         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2197                 __blk_run_queue(q);
2198         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2199
2200         return 0;
2201 }
2202 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2203
2204 /**
2205  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2206  * @rq: request to examine
2207  *
2208  * Description:
2209  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2210  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2211  *     can be failed from the beginning of the request without
2212  *     crossing into area which need to be retried further.
2213  *
2214  * Return:
2215  *     The number of bytes to fail.
2216  *
2217  * Context:
2218  *     queue_lock must be held.
2219  */
2220 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2221 {
2222         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2223         unsigned int bytes = 0;
2224         struct bio *bio;
2225
2226         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2227                 return blk_rq_bytes(rq);
2228
2229         /*
2230          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2231          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2232          * which have all the failfast bits that the first one has -
2233          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2234          * one.
2235          */
2236         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2237                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2238                         break;
2239                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2240         }
2241
2242         /* this could lead to infinite loop */
2243         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2244         return bytes;
2245 }
2246 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2247
2248 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2249 {
2250         if (blk_do_io_stat(req)) {
2251                 const int rw = rq_data_dir(req);
2252                 struct hd_struct *part;
2253                 int cpu;
2254
2255                 cpu = part_stat_lock();
2256                 part = req->part;
2257                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2258                 part_stat_unlock();
2259         }
2260 }
2261
2262 void blk_account_io_done(struct request *req)
2263 {
2264         /*
2265          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2266          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2267          * containing request is enough.
2268          */
2269         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2270                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2271                 const int rw = rq_data_dir(req);
2272                 struct hd_struct *part;
2273                 int cpu;
2274
2275                 cpu = part_stat_lock();
2276                 part = req->part;
2277
2278                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2279                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2280                 part_round_stats(cpu, part);
2281                 part_dec_in_flight(part, rw);
2282
2283                 hd_struct_put(part);
2284                 part_stat_unlock();
2285         }
2286 }
2287
2288 #ifdef CONFIG_PM
2289 /*
2290  * Don't process normal requests when queue is suspended
2291  * or in the process of suspending/resuming
2292  */
2293 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2294                                            struct request *rq)
2295 {
2296         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2297             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2298                 return NULL;
2299         else
2300                 return rq;
2301 }
2302 #else
2303 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2304                                                   struct request *rq)
2305 {
2306         return rq;
2307 }
2308 #endif
2309
2310 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2311 {
2312         struct hd_struct *part;
2313         int rw = rq_data_dir(rq);
2314         int cpu;
2315
2316         if (!blk_do_io_stat(rq))
2317                 return;
2318
2319         cpu = part_stat_lock();
2320
2321         if (!new_io) {
2322                 part = rq->part;
2323                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2324         } else {
2325                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2326                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2327                         /*
2328                          * The partition is already being removed,
2329                          * the request will be accounted on the disk only
2330                          *
2331                          * We take a reference on disk->part0 although that
2332                          * partition will never be deleted, so we can treat
2333                          * it as any other partition.
2334                          */
2335                         part = &rq->rq_disk->part0;
2336                         hd_struct_get(part);
2337                 }
2338                 part_round_stats(cpu, part);
2339                 part_inc_in_flight(part, rw);
2340                 rq->part = part;
2341         }
2342
2343         part_stat_unlock();
2344 }
2345
2346 /**
2347  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2348  * @q: request queue to peek at
2349  *
2350  * Description:
2351  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2352  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2353  *     processing it.
2354  *
2355  * Return:
2356  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2357  *     otherwise.
2358  *
2359  * Context:
2360  *     queue_lock must be held.
2361  */
2362 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2363 {
2364         struct request *rq;
2365         int ret;
2366
2367         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2368
2369                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2370                 if (!rq)
2371                         break;
2372
2373                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2374                         /*
2375                          * This is the first time the device driver
2376                          * sees this request (possibly after
2377                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2378                          */
2379                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2380                                 elv_activate_rq(q, rq);
2381
2382                         /*
2383                          * just mark as started even if we don't start
2384                          * it, a request that has been delayed should
2385                          * not be passed by new incoming requests
2386                          */
2387                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2388                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2389                 }
2390
2391                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2392                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2393                         q->boundary_rq = NULL;
2394                 }
2395
2396                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2397                         break;
2398
2399                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2400                         /*
2401                          * make sure space for the drain appears we
2402                          * know we can do this because max_hw_segments
2403                          * has been adjusted to be one fewer than the
2404                          * device can handle
2405                          */
2406                         rq->nr_phys_segments++;
2407                 }
2408
2409                 if (!q->prep_rq_fn)
2410                         break;
2411
2412                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2413                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2414                         break;
2415                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2416                         /*
2417                          * the request may have been (partially) prepped.
2418                          * we need to keep this request in the front to
2419                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2420                          * prevent other fs requests from passing this one.
2421                          */
2422                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2423                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2424                                 /*
2425                                  * remove the space for the drain we added
2426                                  * so that we don't add it again
2427                                  */
2428                                 --rq->nr_phys_segments;
2429                         }
2430
2431                         rq = NULL;
2432                         break;
2433                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2434                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2435                         /*
2436                          * Mark this request as started so we don't trigger
2437                          * any debug logic in the end I/O path.
2438                          */
2439                         blk_start_request(rq);
2440                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2441                 } else {
2442                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2443                         break;
2444                 }
2445         }
2446
2447         return rq;
2448 }
2449 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2450
2451 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2452 {
2453         struct request_queue *q = rq->q;
2454
2455         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2456         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2457
2458         list_del_init(&rq->queuelist);
2459
2460         /*
2461          * the time frame between a request being removed from the lists
2462          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2463          * the driver side.
2464          */
2465         if (blk_account_rq(rq)) {
2466                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2467                 set_io_start_time_ns(rq);
2468         }
2469 }
2470
2471 /**
2472  * blk_start_request - start request processing on the driver
2473  * @req: request to dequeue
2474  *
2475  * Description:
2476  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2477  *     request to the driver.
2478  *
2479  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2480  *     call blk_dequeue_request().
2481  *
2482  * Context:
2483  *     queue_lock must be held.
2484  */
2485 void blk_start_request(struct request *req)
2486 {
2487         blk_dequeue_request(req);
2488
2489         /*
2490          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2491          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2492          */
2493         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2494         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2495                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2496
2497         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2498         blk_add_timer(req);
2499 }
2500 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2501
2502 /**
2503  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2504  * @q: request queue to fetch a request from
2505  *
2506  * Description:
2507  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2508  *     return and LLD can start processing it immediately.
2509  *
2510  * Return:
2511  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2512  *     otherwise.
2513  *
2514  * Context:
2515  *     queue_lock must be held.
2516  */
2517 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2518 {
2519         struct request *rq;
2520
2521         rq = blk_peek_request(q);
2522         if (rq)
2523                 blk_start_request(rq);
2524         return rq;
2525 }
2526 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2527
2528 /**
2529  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2530  * @req:      the request being processed
2531  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2532  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2533  *
2534  * Description:
2535  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2536  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2537  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2538  *
2539  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2540  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2541  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2542  *
2543  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2544  *     %false return from this function.
2545  *
2546  * Return:
2547  *     %false - this request doesn't have any more data
2548  *     %true  - this request has more data
2549  **/
2550 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2551 {
2552         int total_bytes;
2553
2554         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2555
2556         if (!req->bio)
2557                 return false;
2558
2559         /*
2560          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2561          * and each partial completion should be handled separately.
2562          * Reset per-request error on each partial completion.
2563          *
2564          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2565          * low level drivers do what they see fit.
2566          */
2567         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2568                 req->errors = 0;
2569
2570         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2571             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2572                 char *error_type;
2573
2574                 switch (error) {
2575                 case -ENOLINK:
2576                         error_type = "recoverable transport";
2577                         break;
2578                 case -EREMOTEIO:
2579                         error_type = "critical target";
2580                         break;
2581                 case -EBADE:
2582                         error_type = "critical nexus";
2583                         break;
2584                 case -ETIMEDOUT:
2585                         error_type = "timeout";
2586                         break;
2587                 case -ENOSPC:
2588                         error_type = "critical space allocation";
2589                         break;
2590                 case -ENODATA:
2591                         error_type = "critical medium";
2592                         break;
2593                 case -EIO:
2594                 default:
2595                         error_type = "I/O";
2596                         break;
2597                 }
2598                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2599                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2600                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2601                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2602
2603         }
2604
2605         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2606
2607         total_bytes = 0;
2608         while (req->bio) {
2609                 struct bio *bio = req->bio;
2610                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2611
2612                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2613                         req->bio = bio->bi_next;
2614
2615                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2616
2617                 total_bytes += bio_bytes;
2618                 nr_bytes -= bio_bytes;
2619
2620                 if (!nr_bytes)
2621                         break;
2622         }
2623
2624         /*
2625          * completely done
2626          */
2627         if (!req->bio) {
2628                 /*
2629                  * Reset counters so that the request stacking driver
2630                  * can find how many bytes remain in the request
2631                  * later.
2632                  */
2633                 req->__data_len = 0;
2634                 return false;
2635         }
2636
2637         req->__data_len -= total_bytes;
2638
2639         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2640         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2641                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2642
2643         /* mixed attributes always follow the first bio */
2644         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2645                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2646                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2647         }
2648
2649         /*
2650          * If total number of sectors is less than the first segment
2651          * size, something has gone terribly wrong.
2652          */
2653         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2654                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2655                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2656         }
2657
2658         /* recalculate the number of segments */
2659         blk_recalc_rq_segments(req);
2660
2661         return true;
2662 }
2663 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2664
2665 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2666                                     unsigned int nr_bytes,
2667                                     unsigned int bidi_bytes)
2668 {
2669         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2670                 return true;
2671
2672         /* Bidi request must be completed as a whole */
2673         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2674             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2675                 return true;
2676
2677         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2678                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2679
2680         return false;
2681 }
2682
2683 /**
2684  * blk_unprep_request - unprepare a request
2685  * @req:        the request
2686  *
2687  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2688  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2689  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2690  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2691  * lock is held when calling this.
2692  */
2693 void blk_unprep_request(struct request *req)
2694 {
2695         struct request_queue *q = req->q;
2696
2697         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2698         if (q->unprep_rq_fn)
2699                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2700 }
2701 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2702
2703 /*
2704  * queue lock must be held
2705  */
2706 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2707 {
2708         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2709                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2710
2711         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2712
2713         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2714                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2715
2716         blk_delete_timer(req);
2717
2718         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2719                 blk_unprep_request(req);
2720
2721         blk_account_io_done(req);
2722
2723         if (req->end_io)
2724                 req->end_io(req, error);
2725         else {
2726                 if (blk_bidi_rq(req))
2727                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2728
2729                 __blk_put_request(req->q, req);
2730         }
2731 }
2732 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2733
2734 /**
2735  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2736  * @rq:         the request to complete
2737  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2738  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2739  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2740  *
2741  * Description:
2742  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2743  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2744  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2745  *     just ignored.
2746  *
2747  * Return:
2748  *     %false - we are done with this request
2749  *     %true  - still buffers pending for this request
2750  **/
2751 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2752                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2753 {
2754         struct request_queue *q = rq->q;
2755         unsigned long flags;
2756
2757         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2758                 return true;
2759
2760         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2761         blk_finish_request(rq, error);
2762         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2763
2764         return false;
2765 }
2766
2767 /**
2768  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2769  * @rq:         the request to complete
2770  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2771  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2772  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2773  *
2774  * Description:
2775  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2776  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2777  *
2778  * Return:
2779  *     %false - we are done with this request
2780  *     %true  - still buffers pending for this request
2781  **/
2782 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2783                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2784 {
2785         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2786                 return true;
2787
2788         blk_finish_request(rq, error);
2789
2790         return false;
2791 }
2792
2793 /**
2794  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2795  * @rq:       the request being processed
2796  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2797  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2798  *
2799  * Description:
2800  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2801  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2802  *
2803  * Return:
2804  *     %false - we are done with this request
2805  *     %true  - still buffers pending for this request
2806  **/
2807 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2808 {
2809         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2810 }
2811 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2812
2813 /**
2814  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2815  * @rq: the request to finish
2816  * @error: %0 for success, < %0 for error
2817  *
2818  * Description:
2819  *     Completely finish @rq.
2820  */
2821 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2822 {
2823         bool pending;
2824         unsigned int bidi_bytes = 0;
2825
2826         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2827                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2828
2829         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2830         BUG_ON(pending);
2831 }
2832 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2833
2834 /**
2835  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2836  * @rq: the request to finish the current chunk for
2837  * @error: %0 for success, < %0 for error
2838  *
2839  * Description:
2840  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2841  *
2842  * Return:
2843  *     %false - we are done with this request
2844  *     %true  - still buffers pending for this request
2845  */
2846 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2847 {
2848         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2849 }
2850 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2851
2852 /**
2853  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2854  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2855  * @error: must be negative errno
2856  *
2857  * Description:
2858  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2859  *
2860  * Return:
2861  *     %false - we are done with this request
2862  *     %true  - still buffers pending for this request
2863  */
2864 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2865 {
2866         WARN_ON(error >= 0);
2867         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2870
2871 /**
2872  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2873  * @rq:       the request being processed
2874  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2875  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2876  *
2877  * Description:
2878  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2879  *
2880  * Return:
2881  *     %false - we are done with this request
2882  *     %true  - still buffers pending for this request
2883  **/
2884 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2885 {
2886         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2887 }
2888 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2889
2890 /**
2891  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2892  * @rq: the request to finish
2893  * @error: %0 for success, < %0 for error
2894  *
2895  * Description:
2896  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2897  */
2898 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2899 {
2900         bool pending;
2901         unsigned int bidi_bytes = 0;
2902
2903         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2904                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2905
2906         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2907         BUG_ON(pending);
2908 }
2909 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2910
2911 /**
2912  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2913  * @rq: the request to finish the current chunk for
2914  * @error: %0 for success, < %0 for error
2915  *
2916  * Description:
2917  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2918  *     be called with queue lock held.
2919  *
2920  * Return:
2921  *     %false - we are done with this request
2922  *     %true  - still buffers pending for this request
2923  */
2924 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2925 {
2926         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2927 }
2928 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2929
2930 /**
2931  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2932  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2933  * @error: must be negative errno
2934  *
2935  * Description:
2936  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2937  *     with queue lock held.
2938  *
2939  * Return:
2940  *     %false - we are done with this request
2941  *     %true  - still buffers pending for this request
2942  */
2943 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2944 {
2945         WARN_ON(error >= 0);
2946         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2947 }
2948 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2949
2950 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2951                      struct bio *bio)
2952 {
2953         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2954         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2955
2956         if (bio_has_data(bio))
2957                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2958
2959         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2960         rq->bio = rq->biotail = bio;
2961
2962         if (bio->bi_bdev)
2963                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2964 }
2965
2966 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2967 /**
2968  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2969  * @rq: the request to be flushed
2970  *
2971  * Description:
2972  *     Flush all pages in @rq.
2973  */
2974 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2975 {
2976         struct req_iterator iter;
2977         struct bio_vec bvec;
2978
2979         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2980                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2981 }
2982 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2983 #endif
2984
2985 /**
2986  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2987  * @q : the queue of the device being checked
2988  *
2989  * Description:
2990  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2991  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2992  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2993  *
2994  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2995  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
2996  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
2997  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
2998  *    on burst I/O load.
2999  *
3000  * Return:
3001  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3002  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3003  */
3004 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3005 {
3006         if (q->lld_busy_fn)
3007                 return q->lld_busy_fn(q);
3008
3009         return 0;
3010 }
3011 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3012
3013 /**
3014  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3015  * @rq: the clone request to be cleaned up
3016  *
3017  * Description:
3018  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3019  */
3020 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3021 {
3022         struct bio *bio;
3023
3024         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3025                 rq->bio = bio->bi_next;
3026
3027                 bio_put(bio);
3028         }
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3031
3032 /*
3033  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3034  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3035  */
3036 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3037 {
3038         dst->cpu = src->cpu;
3039         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3040         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3041         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3042         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3043         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3044         dst->ioprio = src->ioprio;
3045         dst->extra_len = src->extra_len;
3046 }
3047
3048 /**
3049  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3050  * @rq: the request to be setup
3051  * @rq_src: original request to be cloned
3052  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3053  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3054  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3055  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3056  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3057  *
3058  * Description:
3059  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3060  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3061  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3062  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3063  *     and the cloned bios just point same pages.
3064  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3065  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3066  */
3067 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3068                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3069                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3070                       void *data)
3071 {
3072         struct bio *bio, *bio_src;
3073
3074         if (!bs)
3075                 bs = fs_bio_set;
3076
3077         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3078                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3079                 if (!bio)
3080                         goto free_and_out;
3081
3082                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3083                         goto free_and_out;
3084
3085                 if (rq->bio) {
3086                         rq->biotail->bi_next = bio;
3087                         rq->biotail = bio;
3088                 } else
3089                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3090         }
3091
3092         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3093
3094         return 0;
3095
3096 free_and_out:
3097         if (bio)
3098                 bio_put(bio);
3099         blk_rq_unprep_clone(rq);
3100
3101         return -ENOMEM;
3102 }
3103 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3104
3105 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3106 {
3107         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3110
3111 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3112                                   unsigned long delay)
3113 {
3114         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3115 }
3116 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3117
3118 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3119                                      unsigned long delay)
3120 {
3121         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3122 }
3123 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3124
3125 /**
3126  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3127  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3128  *
3129  * Description:
3130  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3131  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3132  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3133  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3134  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3135  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3136  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3137  *   this kind of deadlock.
3138  */
3139 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3140 {
3141         struct task_struct *tsk = current;
3142
3143         /*
3144          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3145          */
3146         if (tsk->plug)
3147                 return;
3148
3149         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3150         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3151         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3152         /*
3153          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3154          * preempt will imply a full memory barrier
3155          */
3156         tsk->plug = plug;
3157 }
3158 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3159
3160 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3161 {
3162         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3163         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3164
3165         return !(rqa->q < rqb->q ||
3166                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3167 }
3168
3169 /*
3170  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3171  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3172  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3173  * plugger did not intend it.
3174  */
3175 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3176                             bool from_schedule)
3177         __releases(q->queue_lock)
3178 {
3179         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3180
3181         if (from_schedule)
3182                 blk_run_queue_async(q);
3183         else
3184                 __blk_run_queue(q);
3185         spin_unlock(q->queue_lock);
3186 }
3187
3188 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3189 {
3190         LIST_HEAD(callbacks);
3191
3192         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3193                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3194
3195                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3196                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3197                                                           struct blk_plug_cb,
3198                                                           list);
3199                         list_del(&cb->list);
3200                         cb->callback(cb, from_schedule);
3201                 }
3202         }
3203 }
3204
3205 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3206                                       int size)
3207 {
3208         struct blk_plug *plug = current->plug;
3209         struct blk_plug_cb *cb;
3210
3211         if (!plug)
3212                 return NULL;
3213
3214         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3215                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3216                         return cb;
3217
3218         /* Not currently on the callback list */
3219         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3220         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3221         if (cb) {
3222                 cb->data = data;
3223                 cb->callback = unplug;
3224                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3225         }
3226         return cb;
3227 }
3228 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3229
3230 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3231 {
3232         struct request_queue *q;
3233         unsigned long flags;
3234         struct request *rq;
3235         LIST_HEAD(list);
3236         unsigned int depth;
3237
3238         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3239
3240         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3241                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3242
3243         if (list_empty(&plug->list))
3244                 return;
3245
3246         list_splice_init(&plug->list, &list);
3247
3248         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3249
3250         q = NULL;
3251         depth = 0;
3252
3253         /*
3254          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3255          * queue lock we have to take.
3256          */
3257         local_irq_save(flags);
3258         while (!list_empty(&list)) {
3259                 rq = list_entry_rq(list.next);
3260                 list_del_init(&rq->queuelist);
3261                 BUG_ON(!rq->q);
3262                 if (rq->q != q) {
3263                         /*
3264                          * This drops the queue lock
3265                          */
3266                         if (q)
3267                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3268                         q = rq->q;
3269                         depth = 0;
3270                         spin_lock(q->queue_lock);
3271                 }
3272
3273                 /*
3274                  * Short-circuit if @q is dead
3275                  */
3276                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3277                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3278                         continue;
3279                 }
3280
3281                 /*
3282                  * rq is already accounted, so use raw insert
3283                  */
3284                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3285                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3286                 else
3287                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3288
3289                 depth++;
3290         }
3291
3292         /*
3293          * This drops the queue lock
3294          */
3295         if (q)
3296                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3297
3298         local_irq_restore(flags);
3299 }
3300
3301 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3302 {
3303         if (plug != current->plug)
3304                 return;
3305         blk_flush_plug_list(plug, false);
3306
3307         current->plug = NULL;
3308 }
3309 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3310
3311 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3312 {
3313         struct blk_plug *plug;
3314         long state;
3315
3316         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3317             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3318                 return false;
3319
3320         plug = current->plug;
3321         if (plug)
3322                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3323
3324         state = current->state;
3325         while (!need_resched()) {
3326                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3327                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3328                 int ret;
3329
3330                 hctx->poll_invoked++;
3331
3332                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3333                 if (ret > 0) {
3334                         hctx->poll_success++;
3335                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3336                         return true;
3337                 }
3338
3339                 if (signal_pending_state(state, current))
3340                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3341
3342                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3343                         return true;
3344                 if (ret < 0)
3345                         break;
3346                 cpu_relax();
3347         }
3348
3349         return false;
3350 }
3351
3352 #ifdef CONFIG_PM
3353 /**
3354  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3355  * @q: the queue of the device
3356  * @dev: the device the queue belongs to
3357  *
3358  * Description:
3359  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3360  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3361  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3362  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3363  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3364  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3365  *
3366  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3367  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3368  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3369  *    not need to touch other autosuspend settings.
3370  *
3371  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3372  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3373  */
3374 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3375 {
3376         q->dev = dev;
3377         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3378         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3379         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3380 }
3381 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3382
3383 /**
3384  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3385  * @q: the queue of the device
3386  *
3387  * Description:
3388  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3389  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3390  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3391  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3392  *    proceed to suspend the device.
3393  *
3394  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3395  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3396  *
3397  *    This function should be called near the start of the device's
3398  *    runtime_suspend callback.
3399  *
3400  * Return:
3401  *    0         - OK to runtime suspend the device
3402  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3403  */
3404 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3405 {
3406         int ret = 0;
3407
3408         if (!q->dev)
3409                 return ret;
3410
3411         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3412         if (q->nr_pending) {
3413                 ret = -EBUSY;
3414                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3415         } else {
3416                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3417         }
3418         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3419         return ret;
3420 }
3421 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3422
3423 /**
3424  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3425  * @q: the queue of the device
3426  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3427  *
3428  * Description:
3429  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3430  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3431  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3432  *
3433  *    This function should be called near the end of the device's
3434  *    runtime_suspend callback.
3435  */
3436 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3437 {
3438         if (!q->dev)
3439                 return;
3440
3441         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3442         if (!err) {
3443                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3444         } else {
3445                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3446                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3447         }
3448         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3449 }
3450 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3451
3452 /**
3453  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3454  * @q: the queue of the device
3455  *
3456  * Description:
3457  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3458  *    runtime resume of the device.
3459  *
3460  *    This function should be called near the start of the device's
3461  *    runtime_resume callback.
3462  */
3463 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3464 {
3465         if (!q->dev)
3466                 return;
3467
3468         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3469         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3470         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3473
3474 /**
3475  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3476  * @q: the queue of the device
3477  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3478  *
3479  * Description:
3480  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3481  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3482  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3483  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3484  *
3485  *    This function should be called near the end of the device's
3486  *    runtime_resume callback.
3487  */
3488 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3489 {
3490         if (!q->dev)
3491                 return;
3492
3493         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3494         if (!err) {
3495                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3496                 __blk_run_queue(q);
3497                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3498                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3499         } else {
3500                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3501         }
3502         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3503 }
3504 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3505 #endif
3506
3507 int __init blk_dev_init(void)
3508 {
3509         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3510                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3511
3512         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3513         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3514                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3515         if (!kblockd_workqueue)
3516                 panic("Failed to create kblockd\n");
3517
3518         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3519                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3520
3521         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3522                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3523
3524         return 0;
3525 }