block: add block polling support
[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 (!(gfp & __GFP_WAIT))
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_WAIT is set in @gfp_mask, this
1210  * 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 (!(gfp_mask & __GFP_WAIT) || 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 __GFP_WAIT for
1309  * anything but the first bio in the chain. Otherwise you risk waiting for IO
1310  * completion of a bio that hasn't been submitted yet, thus resulting in a
1311  * deadlock. Alternatively bios should be allocated using bio_kmalloc() instead
1312  * 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  *
1579  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
1580  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
1581  * otherwise %false.
1582  *
1583  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
1584  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
1585  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
1586  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
1587  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
1588  * merging parameters without querying the elevator.
1589  *
1590  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
1591  */
1592 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1593                             unsigned int *request_count,
1594                             struct request **same_queue_rq)
1595 {
1596         struct blk_plug *plug;
1597         struct request *rq;
1598         bool ret = false;
1599         struct list_head *plug_list;
1600
1601         plug = current->plug;
1602         if (!plug)
1603                 goto out;
1604         *request_count = 0;
1605
1606         if (q->mq_ops)
1607                 plug_list = &plug->mq_list;
1608         else
1609                 plug_list = &plug->list;
1610
1611         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
1612                 int el_ret;
1613
1614                 if (rq->q == q) {
1615                         (*request_count)++;
1616                         /*
1617                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
1618                          * rq in the same queue, there should be only one such
1619                          * rq in a queue
1620                          **/
1621                         if (same_queue_rq)
1622                                 *same_queue_rq = rq;
1623                 }
1624
1625                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
1626                         continue;
1627
1628                 el_ret = blk_try_merge(rq, bio);
1629                 if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1630                         ret = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
1631                         if (ret)
1632                                 break;
1633                 } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1634                         ret = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
1635                         if (ret)
1636                                 break;
1637                 }
1638         }
1639 out:
1640         return ret;
1641 }
1642
1643 unsigned int blk_plug_queued_count(struct request_queue *q)
1644 {
1645         struct blk_plug *plug;
1646         struct request *rq;
1647         struct list_head *plug_list;
1648         unsigned int ret = 0;
1649
1650         plug = current->plug;
1651         if (!plug)
1652                 goto out;
1653
1654         if (q->mq_ops)
1655                 plug_list = &plug->mq_list;
1656         else
1657                 plug_list = &plug->list;
1658
1659         list_for_each_entry(rq, plug_list, queuelist) {
1660                 if (rq->q == q)
1661                         ret++;
1662         }
1663 out:
1664         return ret;
1665 }
1666
1667 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1668 {
1669         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1670
1671         req->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_COMMON_MASK;
1672         if (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD)
1673                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1674
1675         req->errors = 0;
1676         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1677         req->ioprio = bio_prio(bio);
1678         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1679 }
1680
1681 static blk_qc_t blk_queue_bio(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1682 {
1683         const bool sync = !!(bio->bi_rw & REQ_SYNC);
1684         struct blk_plug *plug;
1685         int el_ret, rw_flags, where = ELEVATOR_INSERT_SORT;
1686         struct request *req;
1687         unsigned int request_count = 0;
1688
1689         blk_queue_split(q, &bio, q->bio_split);
1690
1691         /*
1692          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1693          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1694          * ISA dma in theory)
1695          */
1696         blk_queue_bounce(q, &bio);
1697
1698         if (bio_integrity_enabled(bio) && bio_integrity_prep(bio)) {
1699                 bio->bi_error = -EIO;
1700                 bio_endio(bio);
1701                 return BLK_QC_T_NONE;
1702         }
1703
1704         if (bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) {
1705                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1706                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
1707                 goto get_rq;
1708         }
1709
1710         /*
1711          * Check if we can merge with the plugged list before grabbing
1712          * any locks.
1713          */
1714         if (!blk_queue_nomerges(q)) {
1715                 if (blk_attempt_plug_merge(q, bio, &request_count, NULL))
1716                         return BLK_QC_T_NONE;
1717         } else
1718                 request_count = blk_plug_queued_count(q);
1719
1720         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1721
1722         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1723         if (el_ret == ELEVATOR_BACK_MERGE) {
1724                 if (bio_attempt_back_merge(q, req, bio)) {
1725                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1726                         if (!attempt_back_merge(q, req))
1727                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1728                         goto out_unlock;
1729                 }
1730         } else if (el_ret == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1731                 if (bio_attempt_front_merge(q, req, bio)) {
1732                         elv_bio_merged(q, req, bio);
1733                         if (!attempt_front_merge(q, req))
1734                                 elv_merged_request(q, req, el_ret);
1735                         goto out_unlock;
1736                 }
1737         }
1738
1739 get_rq:
1740         /*
1741          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1742          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1743          * rq allocator and io schedulers.
1744          */
1745         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1746         if (sync)
1747                 rw_flags |= REQ_SYNC;
1748
1749         /*
1750          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1751          * Returns with the queue unlocked.
1752          */
1753         req = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
1754         if (IS_ERR(req)) {
1755                 bio->bi_error = PTR_ERR(req);
1756                 bio_endio(bio);
1757                 goto out_unlock;
1758         }
1759
1760         /*
1761          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1762          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1763          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1764          * often, and the elevators are able to handle it.
1765          */
1766         init_request_from_bio(req, bio);
1767
1768         if (test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags))
1769                 req->cpu = raw_smp_processor_id();
1770
1771         plug = current->plug;
1772         if (plug) {
1773                 /*
1774                  * If this is the first request added after a plug, fire
1775                  * of a plug trace.
1776                  */
1777                 if (!request_count)
1778                         trace_block_plug(q);
1779                 else {
1780                         if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT) {
1781                                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1782                                 trace_block_plug(q);
1783                         }
1784                 }
1785                 list_add_tail(&req->queuelist, &plug->list);
1786                 blk_account_io_start(req, true);
1787         } else {
1788                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1789                 add_acct_request(q, req, where);
1790                 __blk_run_queue(q);
1791 out_unlock:
1792                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1793         }
1794
1795         return BLK_QC_T_NONE;
1796 }
1797
1798 /*
1799  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1800  */
1801 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1802 {
1803         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1804
1805         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1806                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1807
1808                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
1809                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1810
1811                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1812                                       bdev->bd_dev,
1813                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
1814         }
1815 }
1816
1817 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1818 {
1819         char b[BDEVNAME_SIZE];
1820
1821         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1822         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1823                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1824                         bio->bi_rw,
1825                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
1826                         (long long)(i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9));
1827 }
1828
1829 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1830
1831 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1832
1833 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1834 {
1835         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1836 }
1837 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1838
1839 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
1840 {
1841         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
1842 }
1843
1844 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1845 {
1846         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
1847                                                 NULL, &fail_make_request);
1848
1849         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
1850 }
1851
1852 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1853
1854 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1855
1856 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
1857                                         unsigned int bytes)
1858 {
1859         return false;
1860 }
1861
1862 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1863
1864 /*
1865  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1866  */
1867 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1868 {
1869         sector_t maxsector;
1870
1871         if (!nr_sectors)
1872                 return 0;
1873
1874         /* Test device or partition size, when known. */
1875         maxsector = i_size_read(bio->bi_bdev->bd_inode) >> 9;
1876         if (maxsector) {
1877                 sector_t sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1878
1879                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1880                         /*
1881                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1882                          * without checking the size of the device, e.g., when
1883                          * mounting a device.
1884                          */
1885                         handle_bad_sector(bio);
1886                         return 1;
1887                 }
1888         }
1889
1890         return 0;
1891 }
1892
1893 static noinline_for_stack bool
1894 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
1895 {
1896         struct request_queue *q;
1897         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
1898         int err = -EIO;
1899         char b[BDEVNAME_SIZE];
1900         struct hd_struct *part;
1901
1902         might_sleep();
1903
1904         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1905                 goto end_io;
1906
1907         q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1908         if (unlikely(!q)) {
1909                 printk(KERN_ERR
1910                        "generic_make_request: Trying to access "
1911                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1912                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1913                         (long long) bio->bi_iter.bi_sector);
1914                 goto end_io;
1915         }
1916
1917         part = bio->bi_bdev->bd_part;
1918         if (should_fail_request(part, bio->bi_iter.bi_size) ||
1919             should_fail_request(&part_to_disk(part)->part0,
1920                                 bio->bi_iter.bi_size))
1921                 goto end_io;
1922
1923         /*
1924          * If this device has partitions, remap block n
1925          * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1926          */
1927         blk_partition_remap(bio);
1928
1929         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1930                 goto end_io;
1931
1932         /*
1933          * Filter flush bio's early so that make_request based
1934          * drivers without flush support don't have to worry
1935          * about them.
1936          */
1937         if ((bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_FUA)) && !q->flush_flags) {
1938                 bio->bi_rw &= ~(REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1939                 if (!nr_sectors) {
1940                         err = 0;
1941                         goto end_io;
1942                 }
1943         }
1944
1945         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) &&
1946             (!blk_queue_discard(q) ||
1947              ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) && !blk_queue_secdiscard(q)))) {
1948                 err = -EOPNOTSUPP;
1949                 goto end_io;
1950         }
1951
1952         if (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME && !bdev_write_same(bio->bi_bdev)) {
1953                 err = -EOPNOTSUPP;
1954                 goto end_io;
1955         }
1956
1957         /*
1958          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
1959          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
1960          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
1961          * layer knows how to live with it.
1962          */
1963         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
1964
1965         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1966                 return false;
1967
1968         trace_block_bio_queue(q, bio);
1969         return true;
1970
1971 end_io:
1972         bio->bi_error = err;
1973         bio_endio(bio);
1974         return false;
1975 }
1976
1977 /**
1978  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
1979  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1980  *
1981  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1982  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1983  * to be done.
1984  *
1985  * generic_make_request() does not return any status.  The
1986  * success/failure status of the request, along with notification of
1987  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1988  * function described (one day) else where.
1989  *
1990  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1991  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1992  * set to describe the device address, and the
1993  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1994  * completion notification should be signaled.
1995  *
1996  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1997  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
1998  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
1999  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
2000  */
2001 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
2002 {
2003         struct bio_list bio_list_on_stack;
2004         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
2005
2006         if (!generic_make_request_checks(bio))
2007                 goto out;
2008
2009         /*
2010          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
2011          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
2012          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
2013          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
2014          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
2015          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
2016          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
2017          * should be added at the tail
2018          */
2019         if (current->bio_list) {
2020                 bio_list_add(current->bio_list, bio);
2021                 goto out;
2022         }
2023
2024         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
2025          * explanation.
2026          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
2027          * ensure that) so we have a list with a single bio.
2028          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
2029          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
2030          * thus initialising the bio_list of new bios to be
2031          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
2032          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
2033          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
2034          * from the top.  In this case we really did just take the bio
2035          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
2036          * bio_list, and call into ->make_request() again.
2037          */
2038         BUG_ON(bio->bi_next);
2039         bio_list_init(&bio_list_on_stack);
2040         current->bio_list = &bio_list_on_stack;
2041         do {
2042                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
2043
2044                 if (likely(blk_queue_enter(q, __GFP_WAIT) == 0)) {
2045
2046                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
2047
2048                         blk_queue_exit(q);
2049
2050                         bio = bio_list_pop(current->bio_list);
2051                 } else {
2052                         struct bio *bio_next = bio_list_pop(current->bio_list);
2053
2054                         bio_io_error(bio);
2055                         bio = bio_next;
2056                 }
2057         } while (bio);
2058         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
2059
2060 out:
2061         return ret;
2062 }
2063 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
2064
2065 /**
2066  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
2067  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
2068  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
2069  *
2070  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
2071  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
2072  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
2073  *
2074  */
2075 blk_qc_t submit_bio(int rw, struct bio *bio)
2076 {
2077         bio->bi_rw |= rw;
2078
2079         /*
2080          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
2081          * go through the normal accounting stuff before submission.
2082          */
2083         if (bio_has_data(bio)) {
2084                 unsigned int count;
2085
2086                 if (unlikely(rw & REQ_WRITE_SAME))
2087                         count = bdev_logical_block_size(bio->bi_bdev) >> 9;
2088                 else
2089                         count = bio_sectors(bio);
2090
2091                 if (rw & WRITE) {
2092                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
2093                 } else {
2094                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
2095                         count_vm_events(PGPGIN, count);
2096                 }
2097
2098                 if (unlikely(block_dump)) {
2099                         char b[BDEVNAME_SIZE];
2100                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
2101                         current->comm, task_pid_nr(current),
2102                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
2103                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
2104                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
2105                                 count);
2106                 }
2107         }
2108
2109         return generic_make_request(bio);
2110 }
2111 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
2112
2113 /**
2114  * blk_rq_check_limits - Helper function to check a request for the queue limit
2115  * @q:  the queue
2116  * @rq: the request being checked
2117  *
2118  * Description:
2119  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
2120  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
2121  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
2122  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
2123  *    the insertion using this generic function.
2124  *
2125  *    This function should also be useful for request stacking drivers
2126  *    in some cases below, so export this function.
2127  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
2128  *    limits while requests are in the queue (e.g. dm's table swapping).
2129  *    Such request stacking drivers should check those requests against
2130  *    the new queue limits again when they dispatch those requests,
2131  *    although such checkings are also done against the old queue limits
2132  *    when submitting requests.
2133  */
2134 int blk_rq_check_limits(struct request_queue *q, struct request *rq)
2135 {
2136         if (!rq_mergeable(rq))
2137                 return 0;
2138
2139         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, rq->cmd_flags)) {
2140                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
2141                 return -EIO;
2142         }
2143
2144         /*
2145          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
2146          * may differ from that of other stacking queues.
2147          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
2148          * limitation.
2149          */
2150         blk_recalc_rq_segments(rq);
2151         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
2152                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
2153                 return -EIO;
2154         }
2155
2156         return 0;
2157 }
2158 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_check_limits);
2159
2160 /**
2161  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
2162  * @q:  the queue to submit the request
2163  * @rq: the request being queued
2164  */
2165 int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
2166 {
2167         unsigned long flags;
2168         int where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
2169
2170         if (blk_rq_check_limits(q, rq))
2171                 return -EIO;
2172
2173         if (rq->rq_disk &&
2174             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
2175                 return -EIO;
2176
2177         if (q->mq_ops) {
2178                 if (blk_queue_io_stat(q))
2179                         blk_account_io_start(rq, true);
2180                 blk_mq_insert_request(rq, false, true, true);
2181                 return 0;
2182         }
2183
2184         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2185         if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
2186                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2187                 return -ENODEV;
2188         }
2189
2190         /*
2191          * Submitting request must be dequeued before calling this function
2192          * because it will be linked to another request_queue
2193          */
2194         BUG_ON(blk_queued_rq(rq));
2195
2196         if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH|REQ_FUA))
2197                 where = ELEVATOR_INSERT_FLUSH;
2198
2199         add_acct_request(q, rq, where);
2200         if (where == ELEVATOR_INSERT_FLUSH)
2201                 __blk_run_queue(q);
2202         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2203
2204         return 0;
2205 }
2206 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
2207
2208 /**
2209  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
2210  * @rq: request to examine
2211  *
2212  * Description:
2213  *     A request could be merge of IOs which require different failure
2214  *     handling.  This function determines the number of bytes which
2215  *     can be failed from the beginning of the request without
2216  *     crossing into area which need to be retried further.
2217  *
2218  * Return:
2219  *     The number of bytes to fail.
2220  *
2221  * Context:
2222  *     queue_lock must be held.
2223  */
2224 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
2225 {
2226         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
2227         unsigned int bytes = 0;
2228         struct bio *bio;
2229
2230         if (!(rq->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE))
2231                 return blk_rq_bytes(rq);
2232
2233         /*
2234          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
2235          * different fastfail types.  We can safely fail portions
2236          * which have all the failfast bits that the first one has -
2237          * the ones which are at least as eager to fail as the first
2238          * one.
2239          */
2240         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
2241                 if ((bio->bi_rw & ff) != ff)
2242                         break;
2243                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
2244         }
2245
2246         /* this could lead to infinite loop */
2247         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
2248         return bytes;
2249 }
2250 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
2251
2252 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
2253 {
2254         if (blk_do_io_stat(req)) {
2255                 const int rw = rq_data_dir(req);
2256                 struct hd_struct *part;
2257                 int cpu;
2258
2259                 cpu = part_stat_lock();
2260                 part = req->part;
2261                 part_stat_add(cpu, part, sectors[rw], bytes >> 9);
2262                 part_stat_unlock();
2263         }
2264 }
2265
2266 void blk_account_io_done(struct request *req)
2267 {
2268         /*
2269          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
2270          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
2271          * containing request is enough.
2272          */
2273         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->cmd_flags & REQ_FLUSH_SEQ)) {
2274                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
2275                 const int rw = rq_data_dir(req);
2276                 struct hd_struct *part;
2277                 int cpu;
2278
2279                 cpu = part_stat_lock();
2280                 part = req->part;
2281
2282                 part_stat_inc(cpu, part, ios[rw]);
2283                 part_stat_add(cpu, part, ticks[rw], duration);
2284                 part_round_stats(cpu, part);
2285                 part_dec_in_flight(part, rw);
2286
2287                 hd_struct_put(part);
2288                 part_stat_unlock();
2289         }
2290 }
2291
2292 #ifdef CONFIG_PM
2293 /*
2294  * Don't process normal requests when queue is suspended
2295  * or in the process of suspending/resuming
2296  */
2297 static struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2298                                            struct request *rq)
2299 {
2300         if (q->dev && (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED ||
2301             (q->rpm_status != RPM_ACTIVE && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))))
2302                 return NULL;
2303         else
2304                 return rq;
2305 }
2306 #else
2307 static inline struct request *blk_pm_peek_request(struct request_queue *q,
2308                                                   struct request *rq)
2309 {
2310         return rq;
2311 }
2312 #endif
2313
2314 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
2315 {
2316         struct hd_struct *part;
2317         int rw = rq_data_dir(rq);
2318         int cpu;
2319
2320         if (!blk_do_io_stat(rq))
2321                 return;
2322
2323         cpu = part_stat_lock();
2324
2325         if (!new_io) {
2326                 part = rq->part;
2327                 part_stat_inc(cpu, part, merges[rw]);
2328         } else {
2329                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
2330                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
2331                         /*
2332                          * The partition is already being removed,
2333                          * the request will be accounted on the disk only
2334                          *
2335                          * We take a reference on disk->part0 although that
2336                          * partition will never be deleted, so we can treat
2337                          * it as any other partition.
2338                          */
2339                         part = &rq->rq_disk->part0;
2340                         hd_struct_get(part);
2341                 }
2342                 part_round_stats(cpu, part);
2343                 part_inc_in_flight(part, rw);
2344                 rq->part = part;
2345         }
2346
2347         part_stat_unlock();
2348 }
2349
2350 /**
2351  * blk_peek_request - peek at the top of a request queue
2352  * @q: request queue to peek at
2353  *
2354  * Description:
2355  *     Return the request at the top of @q.  The returned request
2356  *     should be started using blk_start_request() before LLD starts
2357  *     processing it.
2358  *
2359  * Return:
2360  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2361  *     otherwise.
2362  *
2363  * Context:
2364  *     queue_lock must be held.
2365  */
2366 struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q)
2367 {
2368         struct request *rq;
2369         int ret;
2370
2371         while ((rq = __elv_next_request(q)) != NULL) {
2372
2373                 rq = blk_pm_peek_request(q, rq);
2374                 if (!rq)
2375                         break;
2376
2377                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_STARTED)) {
2378                         /*
2379                          * This is the first time the device driver
2380                          * sees this request (possibly after
2381                          * requeueing).  Notify IO scheduler.
2382                          */
2383                         if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
2384                                 elv_activate_rq(q, rq);
2385
2386                         /*
2387                          * just mark as started even if we don't start
2388                          * it, a request that has been delayed should
2389                          * not be passed by new incoming requests
2390                          */
2391                         rq->cmd_flags |= REQ_STARTED;
2392                         trace_block_rq_issue(q, rq);
2393                 }
2394
2395                 if (!q->boundary_rq || q->boundary_rq == rq) {
2396                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
2397                         q->boundary_rq = NULL;
2398                 }
2399
2400                 if (rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2401                         break;
2402
2403                 if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
2404                         /*
2405                          * make sure space for the drain appears we
2406                          * know we can do this because max_hw_segments
2407                          * has been adjusted to be one fewer than the
2408                          * device can handle
2409                          */
2410                         rq->nr_phys_segments++;
2411                 }
2412
2413                 if (!q->prep_rq_fn)
2414                         break;
2415
2416                 ret = q->prep_rq_fn(q, rq);
2417                 if (ret == BLKPREP_OK) {
2418                         break;
2419                 } else if (ret == BLKPREP_DEFER) {
2420                         /*
2421                          * the request may have been (partially) prepped.
2422                          * we need to keep this request in the front to
2423                          * avoid resource deadlock.  REQ_STARTED will
2424                          * prevent other fs requests from passing this one.
2425                          */
2426                         if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq) &&
2427                             !(rq->cmd_flags & REQ_DONTPREP)) {
2428                                 /*
2429                                  * remove the space for the drain we added
2430                                  * so that we don't add it again
2431                                  */
2432                                 --rq->nr_phys_segments;
2433                         }
2434
2435                         rq = NULL;
2436                         break;
2437                 } else if (ret == BLKPREP_KILL) {
2438                         rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
2439                         /*
2440                          * Mark this request as started so we don't trigger
2441                          * any debug logic in the end I/O path.
2442                          */
2443                         blk_start_request(rq);
2444                         __blk_end_request_all(rq, -EIO);
2445                 } else {
2446                         printk(KERN_ERR "%s: bad return=%d\n", __func__, ret);
2447                         break;
2448                 }
2449         }
2450
2451         return rq;
2452 }
2453 EXPORT_SYMBOL(blk_peek_request);
2454
2455 void blk_dequeue_request(struct request *rq)
2456 {
2457         struct request_queue *q = rq->q;
2458
2459         BUG_ON(list_empty(&rq->queuelist));
2460         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
2461
2462         list_del_init(&rq->queuelist);
2463
2464         /*
2465          * the time frame between a request being removed from the lists
2466          * and to it is freed is accounted as io that is in progress at
2467          * the driver side.
2468          */
2469         if (blk_account_rq(rq)) {
2470                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]++;
2471                 set_io_start_time_ns(rq);
2472         }
2473 }
2474
2475 /**
2476  * blk_start_request - start request processing on the driver
2477  * @req: request to dequeue
2478  *
2479  * Description:
2480  *     Dequeue @req and start timeout timer on it.  This hands off the
2481  *     request to the driver.
2482  *
2483  *     Block internal functions which don't want to start timer should
2484  *     call blk_dequeue_request().
2485  *
2486  * Context:
2487  *     queue_lock must be held.
2488  */
2489 void blk_start_request(struct request *req)
2490 {
2491         blk_dequeue_request(req);
2492
2493         /*
2494          * We are now handing the request to the hardware, initialize
2495          * resid_len to full count and add the timeout handler.
2496          */
2497         req->resid_len = blk_rq_bytes(req);
2498         if (unlikely(blk_bidi_rq(req)))
2499                 req->next_rq->resid_len = blk_rq_bytes(req->next_rq);
2500
2501         BUG_ON(test_bit(REQ_ATOM_COMPLETE, &req->atomic_flags));
2502         blk_add_timer(req);
2503 }
2504 EXPORT_SYMBOL(blk_start_request);
2505
2506 /**
2507  * blk_fetch_request - fetch a request from a request queue
2508  * @q: request queue to fetch a request from
2509  *
2510  * Description:
2511  *     Return the request at the top of @q.  The request is started on
2512  *     return and LLD can start processing it immediately.
2513  *
2514  * Return:
2515  *     Pointer to the request at the top of @q if available.  Null
2516  *     otherwise.
2517  *
2518  * Context:
2519  *     queue_lock must be held.
2520  */
2521 struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q)
2522 {
2523         struct request *rq;
2524
2525         rq = blk_peek_request(q);
2526         if (rq)
2527                 blk_start_request(rq);
2528         return rq;
2529 }
2530 EXPORT_SYMBOL(blk_fetch_request);
2531
2532 /**
2533  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
2534  * @req:      the request being processed
2535  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2536  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
2537  *
2538  * Description:
2539  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
2540  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
2541  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
2542  *
2543  *     This special helper function is only for request stacking drivers
2544  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
2545  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
2546  *
2547  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
2548  *     %false return from this function.
2549  *
2550  * Return:
2551  *     %false - this request doesn't have any more data
2552  *     %true  - this request has more data
2553  **/
2554 bool blk_update_request(struct request *req, int error, unsigned int nr_bytes)
2555 {
2556         int total_bytes;
2557
2558         trace_block_rq_complete(req->q, req, nr_bytes);
2559
2560         if (!req->bio)
2561                 return false;
2562
2563         /*
2564          * For fs requests, rq is just carrier of independent bio's
2565          * and each partial completion should be handled separately.
2566          * Reset per-request error on each partial completion.
2567          *
2568          * TODO: tj: This is too subtle.  It would be better to let
2569          * low level drivers do what they see fit.
2570          */
2571         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2572                 req->errors = 0;
2573
2574         if (error && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS &&
2575             !(req->cmd_flags & REQ_QUIET)) {
2576                 char *error_type;
2577
2578                 switch (error) {
2579                 case -ENOLINK:
2580                         error_type = "recoverable transport";
2581                         break;
2582                 case -EREMOTEIO:
2583                         error_type = "critical target";
2584                         break;
2585                 case -EBADE:
2586                         error_type = "critical nexus";
2587                         break;
2588                 case -ETIMEDOUT:
2589                         error_type = "timeout";
2590                         break;
2591                 case -ENOSPC:
2592                         error_type = "critical space allocation";
2593                         break;
2594                 case -ENODATA:
2595                         error_type = "critical medium";
2596                         break;
2597                 case -EIO:
2598                 default:
2599                         error_type = "I/O";
2600                         break;
2601                 }
2602                 printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu\n",
2603                                    __func__, error_type, req->rq_disk ?
2604                                    req->rq_disk->disk_name : "?",
2605                                    (unsigned long long)blk_rq_pos(req));
2606
2607         }
2608
2609         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
2610
2611         total_bytes = 0;
2612         while (req->bio) {
2613                 struct bio *bio = req->bio;
2614                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
2615
2616                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
2617                         req->bio = bio->bi_next;
2618
2619                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
2620
2621                 total_bytes += bio_bytes;
2622                 nr_bytes -= bio_bytes;
2623
2624                 if (!nr_bytes)
2625                         break;
2626         }
2627
2628         /*
2629          * completely done
2630          */
2631         if (!req->bio) {
2632                 /*
2633                  * Reset counters so that the request stacking driver
2634                  * can find how many bytes remain in the request
2635                  * later.
2636                  */
2637                 req->__data_len = 0;
2638                 return false;
2639         }
2640
2641         req->__data_len -= total_bytes;
2642
2643         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
2644         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2645                 req->__sector += total_bytes >> 9;
2646
2647         /* mixed attributes always follow the first bio */
2648         if (req->cmd_flags & REQ_MIXED_MERGE) {
2649                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
2650                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_rw & REQ_FAILFAST_MASK;
2651         }
2652
2653         /*
2654          * If total number of sectors is less than the first segment
2655          * size, something has gone terribly wrong.
2656          */
2657         if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
2658                 blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
2659                 req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
2660         }
2661
2662         /* recalculate the number of segments */
2663         blk_recalc_rq_segments(req);
2664
2665         return true;
2666 }
2667 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
2668
2669 static bool blk_update_bidi_request(struct request *rq, int error,
2670                                     unsigned int nr_bytes,
2671                                     unsigned int bidi_bytes)
2672 {
2673         if (blk_update_request(rq, error, nr_bytes))
2674                 return true;
2675
2676         /* Bidi request must be completed as a whole */
2677         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)) &&
2678             blk_update_request(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
2679                 return true;
2680
2681         if (blk_queue_add_random(rq->q))
2682                 add_disk_randomness(rq->rq_disk);
2683
2684         return false;
2685 }
2686
2687 /**
2688  * blk_unprep_request - unprepare a request
2689  * @req:        the request
2690  *
2691  * This function makes a request ready for complete resubmission (or
2692  * completion).  It happens only after all error handling is complete,
2693  * so represents the appropriate moment to deallocate any resources
2694  * that were allocated to the request in the prep_rq_fn.  The queue
2695  * lock is held when calling this.
2696  */
2697 void blk_unprep_request(struct request *req)
2698 {
2699         struct request_queue *q = req->q;
2700
2701         req->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
2702         if (q->unprep_rq_fn)
2703                 q->unprep_rq_fn(q, req);
2704 }
2705 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_unprep_request);
2706
2707 /*
2708  * queue lock must be held
2709  */
2710 void blk_finish_request(struct request *req, int error)
2711 {
2712         if (req->cmd_flags & REQ_QUEUED)
2713                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
2714
2715         BUG_ON(blk_queued_rq(req));
2716
2717         if (unlikely(laptop_mode) && req->cmd_type == REQ_TYPE_FS)
2718                 laptop_io_completion(&req->q->backing_dev_info);
2719
2720         blk_delete_timer(req);
2721
2722         if (req->cmd_flags & REQ_DONTPREP)
2723                 blk_unprep_request(req);
2724
2725         blk_account_io_done(req);
2726
2727         if (req->end_io)
2728                 req->end_io(req, error);
2729         else {
2730                 if (blk_bidi_rq(req))
2731                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
2732
2733                 __blk_put_request(req->q, req);
2734         }
2735 }
2736 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_request);
2737
2738 /**
2739  * blk_end_bidi_request - Complete a bidi request
2740  * @rq:         the request to complete
2741  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2742  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2743  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2744  *
2745  * Description:
2746  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
2747  *     Drivers that supports bidi can safely call this member for any
2748  *     type of request, bidi or uni.  In the later case @bidi_bytes is
2749  *     just ignored.
2750  *
2751  * Return:
2752  *     %false - we are done with this request
2753  *     %true  - still buffers pending for this request
2754  **/
2755 static bool blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2756                                  unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2757 {
2758         struct request_queue *q = rq->q;
2759         unsigned long flags;
2760
2761         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2762                 return true;
2763
2764         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2765         blk_finish_request(rq, error);
2766         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2767
2768         return false;
2769 }
2770
2771 /**
2772  * __blk_end_bidi_request - Complete a bidi request with queue lock held
2773  * @rq:         the request to complete
2774  * @error:      %0 for success, < %0 for error
2775  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
2776  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
2777  *
2778  * Description:
2779  *     Identical to blk_end_bidi_request() except that queue lock is
2780  *     assumed to be locked on entry and remains so on return.
2781  *
2782  * Return:
2783  *     %false - we are done with this request
2784  *     %true  - still buffers pending for this request
2785  **/
2786 bool __blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error,
2787                                    unsigned int nr_bytes, unsigned int bidi_bytes)
2788 {
2789         if (blk_update_bidi_request(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes))
2790                 return true;
2791
2792         blk_finish_request(rq, error);
2793
2794         return false;
2795 }
2796
2797 /**
2798  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2799  * @rq:       the request being processed
2800  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2801  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2802  *
2803  * Description:
2804  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
2805  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
2806  *
2807  * Return:
2808  *     %false - we are done with this request
2809  *     %true  - still buffers pending for this request
2810  **/
2811 bool blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2812 {
2813         return blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2814 }
2815 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request);
2816
2817 /**
2818  * blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2819  * @rq: the request to finish
2820  * @error: %0 for success, < %0 for error
2821  *
2822  * Description:
2823  *     Completely finish @rq.
2824  */
2825 void blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2826 {
2827         bool pending;
2828         unsigned int bidi_bytes = 0;
2829
2830         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2831                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2832
2833         pending = blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2834         BUG_ON(pending);
2835 }
2836 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_all);
2837
2838 /**
2839  * blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2840  * @rq: the request to finish the current chunk for
2841  * @error: %0 for success, < %0 for error
2842  *
2843  * Description:
2844  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.
2845  *
2846  * Return:
2847  *     %false - we are done with this request
2848  *     %true  - still buffers pending for this request
2849  */
2850 bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2851 {
2852         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2853 }
2854 EXPORT_SYMBOL(blk_end_request_cur);
2855
2856 /**
2857  * blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2858  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2859  * @error: must be negative errno
2860  *
2861  * Description:
2862  *     Complete @rq till the next failure boundary.
2863  *
2864  * Return:
2865  *     %false - we are done with this request
2866  *     %true  - still buffers pending for this request
2867  */
2868 bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2869 {
2870         WARN_ON(error >= 0);
2871         return blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2872 }
2873 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_err);
2874
2875 /**
2876  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
2877  * @rq:       the request being processed
2878  * @error:    %0 for success, < %0 for error
2879  * @nr_bytes: number of bytes to complete
2880  *
2881  * Description:
2882  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
2883  *
2884  * Return:
2885  *     %false - we are done with this request
2886  *     %true  - still buffers pending for this request
2887  **/
2888 bool __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
2889 {
2890         return __blk_end_bidi_request(rq, error, nr_bytes, 0);
2891 }
2892 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request);
2893
2894 /**
2895  * __blk_end_request_all - Helper function for drives to finish the request.
2896  * @rq: the request to finish
2897  * @error: %0 for success, < %0 for error
2898  *
2899  * Description:
2900  *     Completely finish @rq.  Must be called with queue lock held.
2901  */
2902 void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error)
2903 {
2904         bool pending;
2905         unsigned int bidi_bytes = 0;
2906
2907         if (unlikely(blk_bidi_rq(rq)))
2908                 bidi_bytes = blk_rq_bytes(rq->next_rq);
2909
2910         pending = __blk_end_bidi_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq), bidi_bytes);
2911         BUG_ON(pending);
2912 }
2913 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_all);
2914
2915 /**
2916  * __blk_end_request_cur - Helper function to finish the current request chunk.
2917  * @rq: the request to finish the current chunk for
2918  * @error: %0 for success, < %0 for error
2919  *
2920  * Description:
2921  *     Complete the current consecutively mapped chunk from @rq.  Must
2922  *     be called with queue lock held.
2923  *
2924  * Return:
2925  *     %false - we are done with this request
2926  *     %true  - still buffers pending for this request
2927  */
2928 bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
2929 {
2930         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_cur_bytes(rq));
2931 }
2932 EXPORT_SYMBOL(__blk_end_request_cur);
2933
2934 /**
2935  * __blk_end_request_err - Finish a request till the next failure boundary.
2936  * @rq: the request to finish till the next failure boundary for
2937  * @error: must be negative errno
2938  *
2939  * Description:
2940  *     Complete @rq till the next failure boundary.  Must be called
2941  *     with queue lock held.
2942  *
2943  * Return:
2944  *     %false - we are done with this request
2945  *     %true  - still buffers pending for this request
2946  */
2947 bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error)
2948 {
2949         WARN_ON(error >= 0);
2950         return __blk_end_request(rq, error, blk_rq_err_bytes(rq));
2951 }
2952 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request_err);
2953
2954 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2955                      struct bio *bio)
2956 {
2957         /* Bit 0 (R/W) is identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2958         rq->cmd_flags |= bio->bi_rw & REQ_WRITE;
2959
2960         if (bio_has_data(bio))
2961                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2962
2963         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
2964         rq->bio = rq->biotail = bio;
2965
2966         if (bio->bi_bdev)
2967                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2968 }
2969
2970 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
2971 /**
2972  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
2973  * @rq: the request to be flushed
2974  *
2975  * Description:
2976  *     Flush all pages in @rq.
2977  */
2978 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
2979 {
2980         struct req_iterator iter;
2981         struct bio_vec bvec;
2982
2983         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
2984                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
2985 }
2986 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
2987 #endif
2988
2989 /**
2990  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
2991  * @q : the queue of the device being checked
2992  *
2993  * Description:
2994  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
2995  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
2996  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
2997  *
2998  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
2999  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
3000  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
3001  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
3002  *    on burst I/O load.
3003  *
3004  * Return:
3005  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
3006  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
3007  */
3008 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
3009 {
3010         if (q->lld_busy_fn)
3011                 return q->lld_busy_fn(q);
3012
3013         return 0;
3014 }
3015 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
3016
3017 /**
3018  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
3019  * @rq: the clone request to be cleaned up
3020  *
3021  * Description:
3022  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
3023  */
3024 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
3025 {
3026         struct bio *bio;
3027
3028         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
3029                 rq->bio = bio->bi_next;
3030
3031                 bio_put(bio);
3032         }
3033 }
3034 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
3035
3036 /*
3037  * Copy attributes of the original request to the clone request.
3038  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
3039  */
3040 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
3041 {
3042         dst->cpu = src->cpu;
3043         dst->cmd_flags |= (src->cmd_flags & REQ_CLONE_MASK) | REQ_NOMERGE;
3044         dst->cmd_type = src->cmd_type;
3045         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
3046         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
3047         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
3048         dst->ioprio = src->ioprio;
3049         dst->extra_len = src->extra_len;
3050 }
3051
3052 /**
3053  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
3054  * @rq: the request to be setup
3055  * @rq_src: original request to be cloned
3056  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
3057  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
3058  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
3059  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
3060  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
3061  *
3062  * Description:
3063  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
3064  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
3065  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
3066  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
3067  *     and the cloned bios just point same pages.
3068  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
3069  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
3070  */
3071 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
3072                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
3073                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
3074                       void *data)
3075 {
3076         struct bio *bio, *bio_src;
3077
3078         if (!bs)
3079                 bs = fs_bio_set;
3080
3081         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
3082                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
3083                 if (!bio)
3084                         goto free_and_out;
3085
3086                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
3087                         goto free_and_out;
3088
3089                 if (rq->bio) {
3090                         rq->biotail->bi_next = bio;
3091                         rq->biotail = bio;
3092                 } else
3093                         rq->bio = rq->biotail = bio;
3094         }
3095
3096         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
3097
3098         return 0;
3099
3100 free_and_out:
3101         if (bio)
3102                 bio_put(bio);
3103         blk_rq_unprep_clone(rq);
3104
3105         return -ENOMEM;
3106 }
3107 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
3108
3109 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
3110 {
3111         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
3112 }
3113 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
3114
3115 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork,
3116                                   unsigned long delay)
3117 {
3118         return queue_delayed_work(kblockd_workqueue, dwork, delay);
3119 }
3120 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work);
3121
3122 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3123                                      unsigned long delay)
3124 {
3125         return queue_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_delayed_work_on);
3128
3129 /**
3130  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
3131  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
3132  *
3133  * Description:
3134  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
3135  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
3136  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
3137  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
3138  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
3139  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
3140  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
3141  *   this kind of deadlock.
3142  */
3143 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
3144 {
3145         struct task_struct *tsk = current;
3146
3147         /*
3148          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
3149          */
3150         if (tsk->plug)
3151                 return;
3152
3153         INIT_LIST_HEAD(&plug->list);
3154         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
3155         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
3156         /*
3157          * Store ordering should not be needed here, since a potential
3158          * preempt will imply a full memory barrier
3159          */
3160         tsk->plug = plug;
3161 }
3162 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
3163
3164 static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
3165 {
3166         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
3167         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
3168
3169         return !(rqa->q < rqb->q ||
3170                 (rqa->q == rqb->q && blk_rq_pos(rqa) < blk_rq_pos(rqb)));
3171 }
3172
3173 /*
3174  * If 'from_schedule' is true, then postpone the dispatch of requests
3175  * until a safe kblockd context. We due this to avoid accidental big
3176  * additional stack usage in driver dispatch, in places where the originally
3177  * plugger did not intend it.
3178  */
3179 static void queue_unplugged(struct request_queue *q, unsigned int depth,
3180                             bool from_schedule)
3181         __releases(q->queue_lock)
3182 {
3183         trace_block_unplug(q, depth, !from_schedule);
3184
3185         if (from_schedule)
3186                 blk_run_queue_async(q);
3187         else
3188                 __blk_run_queue(q);
3189         spin_unlock(q->queue_lock);
3190 }
3191
3192 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3193 {
3194         LIST_HEAD(callbacks);
3195
3196         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
3197                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
3198
3199                 while (!list_empty(&callbacks)) {
3200                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
3201                                                           struct blk_plug_cb,
3202                                                           list);
3203                         list_del(&cb->list);
3204                         cb->callback(cb, from_schedule);
3205                 }
3206         }
3207 }
3208
3209 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
3210                                       int size)
3211 {
3212         struct blk_plug *plug = current->plug;
3213         struct blk_plug_cb *cb;
3214
3215         if (!plug)
3216                 return NULL;
3217
3218         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
3219                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
3220                         return cb;
3221
3222         /* Not currently on the callback list */
3223         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
3224         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
3225         if (cb) {
3226                 cb->data = data;
3227                 cb->callback = unplug;
3228                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
3229         }
3230         return cb;
3231 }
3232 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
3233
3234 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
3235 {
3236         struct request_queue *q;
3237         unsigned long flags;
3238         struct request *rq;
3239         LIST_HEAD(list);
3240         unsigned int depth;
3241
3242         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
3243
3244         if (!list_empty(&plug->mq_list))
3245                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
3246
3247         if (list_empty(&plug->list))
3248                 return;
3249
3250         list_splice_init(&plug->list, &list);
3251
3252         list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
3253
3254         q = NULL;
3255         depth = 0;
3256
3257         /*
3258          * Save and disable interrupts here, to avoid doing it for every
3259          * queue lock we have to take.
3260          */
3261         local_irq_save(flags);
3262         while (!list_empty(&list)) {
3263                 rq = list_entry_rq(list.next);
3264                 list_del_init(&rq->queuelist);
3265                 BUG_ON(!rq->q);
3266                 if (rq->q != q) {
3267                         /*
3268                          * This drops the queue lock
3269                          */
3270                         if (q)
3271                                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3272                         q = rq->q;
3273                         depth = 0;
3274                         spin_lock(q->queue_lock);
3275                 }
3276
3277                 /*
3278                  * Short-circuit if @q is dead
3279                  */
3280                 if (unlikely(blk_queue_dying(q))) {
3281                         __blk_end_request_all(rq, -ENODEV);
3282                         continue;
3283                 }
3284
3285                 /*
3286                  * rq is already accounted, so use raw insert
3287                  */
3288                 if (rq->cmd_flags & (REQ_FLUSH | REQ_FUA))
3289                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_FLUSH);
3290                 else
3291                         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE);
3292
3293                 depth++;
3294         }
3295
3296         /*
3297          * This drops the queue lock
3298          */
3299         if (q)
3300                 queue_unplugged(q, depth, from_schedule);
3301
3302         local_irq_restore(flags);
3303 }
3304
3305 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
3306 {
3307         if (plug != current->plug)
3308                 return;
3309         blk_flush_plug_list(plug, false);
3310
3311         current->plug = NULL;
3312 }
3313 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
3314
3315 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie)
3316 {
3317         struct blk_plug *plug;
3318         long state;
3319
3320         if (!q->mq_ops || !q->mq_ops->poll || !blk_qc_t_valid(cookie) ||
3321             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3322                 return false;
3323
3324         plug = current->plug;
3325         if (plug)
3326                 blk_flush_plug_list(plug, false);
3327
3328         state = current->state;
3329         while (!need_resched()) {
3330                 unsigned int queue_num = blk_qc_t_to_queue_num(cookie);
3331                 struct blk_mq_hw_ctx *hctx = q->queue_hw_ctx[queue_num];
3332                 int ret;
3333
3334                 hctx->poll_invoked++;
3335
3336                 ret = q->mq_ops->poll(hctx, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3337                 if (ret > 0) {
3338                         hctx->poll_success++;
3339                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3340                         return true;
3341                 }
3342
3343                 if (signal_pending_state(state, current))
3344                         set_current_state(TASK_RUNNING);
3345
3346                 if (current->state == TASK_RUNNING)
3347                         return true;
3348                 if (ret < 0)
3349                         break;
3350                 cpu_relax();
3351         }
3352
3353         return false;
3354 }
3355
3356 #ifdef CONFIG_PM
3357 /**
3358  * blk_pm_runtime_init - Block layer runtime PM initialization routine
3359  * @q: the queue of the device
3360  * @dev: the device the queue belongs to
3361  *
3362  * Description:
3363  *    Initialize runtime-PM-related fields for @q and start auto suspend for
3364  *    @dev. Drivers that want to take advantage of request-based runtime PM
3365  *    should call this function after @dev has been initialized, and its
3366  *    request queue @q has been allocated, and runtime PM for it can not happen
3367  *    yet(either due to disabled/forbidden or its usage_count > 0). In most
3368  *    cases, driver should call this function before any I/O has taken place.
3369  *
3370  *    This function takes care of setting up using auto suspend for the device,
3371  *    the autosuspend delay is set to -1 to make runtime suspend impossible
3372  *    until an updated value is either set by user or by driver. Drivers do
3373  *    not need to touch other autosuspend settings.
3374  *
3375  *    The block layer runtime PM is request based, so only works for drivers
3376  *    that use request as their IO unit instead of those directly use bio's.
3377  */
3378 void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev)
3379 {
3380         q->dev = dev;
3381         q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3382         pm_runtime_set_autosuspend_delay(q->dev, -1);
3383         pm_runtime_use_autosuspend(q->dev);
3384 }
3385 EXPORT_SYMBOL(blk_pm_runtime_init);
3386
3387 /**
3388  * blk_pre_runtime_suspend - Pre runtime suspend check
3389  * @q: the queue of the device
3390  *
3391  * Description:
3392  *    This function will check if runtime suspend is allowed for the device
3393  *    by examining if there are any requests pending in the queue. If there
3394  *    are requests pending, the device can not be runtime suspended; otherwise,
3395  *    the queue's status will be updated to SUSPENDING and the driver can
3396  *    proceed to suspend the device.
3397  *
3398  *    For the not allowed case, we mark last busy for the device so that
3399  *    runtime PM core will try to autosuspend it some time later.
3400  *
3401  *    This function should be called near the start of the device's
3402  *    runtime_suspend callback.
3403  *
3404  * Return:
3405  *    0         - OK to runtime suspend the device
3406  *    -EBUSY    - Device should not be runtime suspended
3407  */
3408 int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
3409 {
3410         int ret = 0;
3411
3412         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3413         if (q->nr_pending) {
3414                 ret = -EBUSY;
3415                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3416         } else {
3417                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDING;
3418         }
3419         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3420         return ret;
3421 }
3422 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_suspend);
3423
3424 /**
3425  * blk_post_runtime_suspend - Post runtime suspend processing
3426  * @q: the queue of the device
3427  * @err: return value of the device's runtime_suspend function
3428  *
3429  * Description:
3430  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3431  *    device's runtime suspend function and mark last busy for the device so
3432  *    that PM core will try to auto suspend the device at a later time.
3433  *
3434  *    This function should be called near the end of the device's
3435  *    runtime_suspend callback.
3436  */
3437 void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err)
3438 {
3439         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3440         if (!err) {
3441                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3442         } else {
3443                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3444                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3445         }
3446         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3447 }
3448 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_suspend);
3449
3450 /**
3451  * blk_pre_runtime_resume - Pre runtime resume processing
3452  * @q: the queue of the device
3453  *
3454  * Description:
3455  *    Update the queue's runtime status to RESUMING in preparation for the
3456  *    runtime resume of the device.
3457  *
3458  *    This function should be called near the start of the device's
3459  *    runtime_resume callback.
3460  */
3461 void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q)
3462 {
3463         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3464         q->rpm_status = RPM_RESUMING;
3465         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL(blk_pre_runtime_resume);
3468
3469 /**
3470  * blk_post_runtime_resume - Post runtime resume processing
3471  * @q: the queue of the device
3472  * @err: return value of the device's runtime_resume function
3473  *
3474  * Description:
3475  *    Update the queue's runtime status according to the return value of the
3476  *    device's runtime_resume function. If it is successfully resumed, process
3477  *    the requests that are queued into the device's queue when it is resuming
3478  *    and then mark last busy and initiate autosuspend for it.
3479  *
3480  *    This function should be called near the end of the device's
3481  *    runtime_resume callback.
3482  */
3483 void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err)
3484 {
3485         spin_lock_irq(q->queue_lock);
3486         if (!err) {
3487                 q->rpm_status = RPM_ACTIVE;
3488                 __blk_run_queue(q);
3489                 pm_runtime_mark_last_busy(q->dev);
3490                 pm_request_autosuspend(q->dev);
3491         } else {
3492                 q->rpm_status = RPM_SUSPENDED;
3493         }
3494         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
3495 }
3496 EXPORT_SYMBOL(blk_post_runtime_resume);
3497 #endif
3498
3499 int __init blk_dev_init(void)
3500 {
3501         BUILD_BUG_ON(__REQ_NR_BITS > 8 *
3502                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
3503
3504         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
3505         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
3506                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
3507         if (!kblockd_workqueue)
3508                 panic("Failed to create kblockd\n");
3509
3510         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
3511                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3512
3513         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
3514                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3515
3516         return 0;
3517 }