Merge tag 'trace-v5.2-rc2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rostedt...
[sfrench/cifs-2.6.git] / block / blk-core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
4  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
5  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
7  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
8  *      -  July2000
9  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
10  */
11
12 /*
13  * This handles all read/write requests to block devices
14  */
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/bio.h>
19 #include <linux/blkdev.h>
20 #include <linux/blk-mq.h>
21 #include <linux/highmem.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/kernel_stat.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/completion.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/swap.h>
29 #include <linux/writeback.h>
30 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
31 #include <linux/fault-inject.h>
32 #include <linux/list_sort.h>
33 #include <linux/delay.h>
34 #include <linux/ratelimit.h>
35 #include <linux/pm_runtime.h>
36 #include <linux/blk-cgroup.h>
37 #include <linux/debugfs.h>
38 #include <linux/bpf.h>
39
40 #define CREATE_TRACE_POINTS
41 #include <trace/events/block.h>
42
43 #include "blk.h"
44 #include "blk-mq.h"
45 #include "blk-mq-sched.h"
46 #include "blk-pm.h"
47 #include "blk-rq-qos.h"
48
49 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
50 struct dentry *blk_debugfs_root;
51 #endif
52
53 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
54 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
55 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
56 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
57 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
58
59 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
60
61 /*
62  * For queue allocation
63  */
64 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
65
66 /*
67  * Controlling structure to kblockd
68  */
69 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
70
71 /**
72  * blk_queue_flag_set - atomically set a queue flag
73  * @flag: flag to be set
74  * @q: request queue
75  */
76 void blk_queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
77 {
78         set_bit(flag, &q->queue_flags);
79 }
80 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_set);
81
82 /**
83  * blk_queue_flag_clear - atomically clear a queue flag
84  * @flag: flag to be cleared
85  * @q: request queue
86  */
87 void blk_queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
88 {
89         clear_bit(flag, &q->queue_flags);
90 }
91 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_clear);
92
93 /**
94  * blk_queue_flag_test_and_set - atomically test and set a queue flag
95  * @flag: flag to be set
96  * @q: request queue
97  *
98  * Returns the previous value of @flag - 0 if the flag was not set and 1 if
99  * the flag was already set.
100  */
101 bool blk_queue_flag_test_and_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
102 {
103         return test_and_set_bit(flag, &q->queue_flags);
104 }
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_flag_test_and_set);
106
107 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
108 {
109         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
110
111         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
112         rq->q = q;
113         rq->__sector = (sector_t) -1;
114         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
115         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
116         rq->tag = -1;
117         rq->internal_tag = -1;
118         rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
119         rq->part = NULL;
120 }
121 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
122
123 static const struct {
124         int             errno;
125         const char      *name;
126 } blk_errors[] = {
127         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
128         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
129         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
130         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
131         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
132         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
133         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
134         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
135         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
136         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
137         [BLK_STS_DEV_RESOURCE]  = { -EBUSY,     "device resource" },
138         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
139
140         /* device mapper special case, should not leak out: */
141         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
142
143         /* everything else not covered above: */
144         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
145 };
146
147 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
148 {
149         int i;
150
151         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
152                 if (blk_errors[i].errno == errno)
153                         return (__force blk_status_t)i;
154         }
155
156         return BLK_STS_IOERR;
157 }
158 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
159
160 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
161 {
162         int idx = (__force int)status;
163
164         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
165                 return -EIO;
166         return blk_errors[idx].errno;
167 }
168 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
169
170 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status)
171 {
172         int idx = (__force int)status;
173
174         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
175                 return;
176
177         printk_ratelimited(KERN_ERR "%s: %s error, dev %s, sector %llu flags %x\n",
178                                 __func__, blk_errors[idx].name,
179                                 req->rq_disk ?  req->rq_disk->disk_name : "?",
180                                 (unsigned long long)blk_rq_pos(req),
181                                 req->cmd_flags);
182 }
183
184 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
185                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
186 {
187         if (error)
188                 bio->bi_status = error;
189
190         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
191                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
192
193         bio_advance(bio, nbytes);
194
195         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
196         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
197                 bio_endio(bio);
198 }
199
200 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
201 {
202         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
203                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
204                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
205
206         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
207                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
208                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
209         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
210                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
211 }
212 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
213
214 /**
215  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
216  * @q: the queue
217  *
218  * Description:
219  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
220  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
221  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
222  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
223  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
224  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
225  *     this function.
226  *
227  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
228  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
229  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
230  *
231  */
232 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
233 {
234         del_timer_sync(&q->timeout);
235         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
236 }
237 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
238
239 /**
240  * blk_set_pm_only - increment pm_only counter
241  * @q: request queue pointer
242  */
243 void blk_set_pm_only(struct request_queue *q)
244 {
245         atomic_inc(&q->pm_only);
246 }
247 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_pm_only);
248
249 void blk_clear_pm_only(struct request_queue *q)
250 {
251         int pm_only;
252
253         pm_only = atomic_dec_return(&q->pm_only);
254         WARN_ON_ONCE(pm_only < 0);
255         if (pm_only == 0)
256                 wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
257 }
258 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_clear_pm_only);
259
260 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
261 {
262         kobject_put(&q->kobj);
263 }
264 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
265
266 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
267 {
268         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
269
270         /*
271          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
272          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
273          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
274          */
275         blk_freeze_queue_start(q);
276
277         if (queue_is_mq(q))
278                 blk_mq_wake_waiters(q);
279
280         /* Make blk_queue_enter() reexamine the DYING flag. */
281         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
282 }
283 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
284
285 /* Unconfigure the I/O scheduler and dissociate from the cgroup controller. */
286 void blk_exit_queue(struct request_queue *q)
287 {
288         /*
289          * Since the I/O scheduler exit code may access cgroup information,
290          * perform I/O scheduler exit before disassociating from the block
291          * cgroup controller.
292          */
293         if (q->elevator) {
294                 ioc_clear_queue(q);
295                 elevator_exit(q, q->elevator);
296                 q->elevator = NULL;
297         }
298
299         /*
300          * Remove all references to @q from the block cgroup controller before
301          * restoring @q->queue_lock to avoid that restoring this pointer causes
302          * e.g. blkcg_print_blkgs() to crash.
303          */
304         blkcg_exit_queue(q);
305
306         /*
307          * Since the cgroup code may dereference the @q->backing_dev_info
308          * pointer, only decrease its reference count after having removed the
309          * association with the block cgroup controller.
310          */
311         bdi_put(q->backing_dev_info);
312 }
313
314 /**
315  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
316  * @q: request queue to shutdown
317  *
318  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
319  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
320  */
321 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
322 {
323         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
324         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
325         blk_set_queue_dying(q);
326
327         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
328         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
329         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
330         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
331
332         /*
333          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
334          * prevent that q->request_fn() gets invoked after draining finished.
335          */
336         blk_freeze_queue(q);
337
338         rq_qos_exit(q);
339
340         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
341
342         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
343         blk_flush_integrity();
344
345         /* @q won't process any more request, flush async actions */
346         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
347         blk_sync_queue(q);
348
349         /*
350          * I/O scheduler exit is only safe after the sysfs scheduler attribute
351          * has been removed.
352          */
353         WARN_ON_ONCE(q->kobj.state_in_sysfs);
354
355         blk_exit_queue(q);
356
357         if (queue_is_mq(q))
358                 blk_mq_exit_queue(q);
359
360         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
361
362         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
363         blk_put_queue(q);
364 }
365 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
366
367 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
368 {
369         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, NUMA_NO_NODE);
370 }
371 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
372
373 /**
374  * blk_queue_enter() - try to increase q->q_usage_counter
375  * @q: request queue pointer
376  * @flags: BLK_MQ_REQ_NOWAIT and/or BLK_MQ_REQ_PREEMPT
377  */
378 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, blk_mq_req_flags_t flags)
379 {
380         const bool pm = flags & BLK_MQ_REQ_PREEMPT;
381
382         while (true) {
383                 bool success = false;
384
385                 rcu_read_lock();
386                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter)) {
387                         /*
388                          * The code that increments the pm_only counter is
389                          * responsible for ensuring that that counter is
390                          * globally visible before the queue is unfrozen.
391                          */
392                         if (pm || !blk_queue_pm_only(q)) {
393                                 success = true;
394                         } else {
395                                 percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
396                         }
397                 }
398                 rcu_read_unlock();
399
400                 if (success)
401                         return 0;
402
403                 if (flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)
404                         return -EBUSY;
405
406                 /*
407                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
408                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
409                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
410                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
411                  * never return if the two reads are reordered.
412                  */
413                 smp_rmb();
414
415                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
416                            (!q->mq_freeze_depth &&
417                             (pm || (blk_pm_request_resume(q),
418                                     !blk_queue_pm_only(q)))) ||
419                            blk_queue_dying(q));
420                 if (blk_queue_dying(q))
421                         return -ENODEV;
422         }
423 }
424
425 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
426 {
427         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
428 }
429
430 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
431 {
432         struct request_queue *q =
433                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
434
435         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
436 }
437
438 static void blk_rq_timed_out_timer(struct timer_list *t)
439 {
440         struct request_queue *q = from_timer(q, t, timeout);
441
442         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
443 }
444
445 static void blk_timeout_work(struct work_struct *work)
446 {
447 }
448
449 /**
450  * blk_alloc_queue_node - allocate a request queue
451  * @gfp_mask: memory allocation flags
452  * @node_id: NUMA node to allocate memory from
453  */
454 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
455 {
456         struct request_queue *q;
457         int ret;
458
459         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
460                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
461         if (!q)
462                 return NULL;
463
464         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
465         q->last_merge = NULL;
466
467         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, gfp_mask);
468         if (q->id < 0)
469                 goto fail_q;
470
471         ret = bioset_init(&q->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
472         if (ret)
473                 goto fail_id;
474
475         q->backing_dev_info = bdi_alloc_node(gfp_mask, node_id);
476         if (!q->backing_dev_info)
477                 goto fail_split;
478
479         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
480         if (!q->stats)
481                 goto fail_stats;
482
483         q->backing_dev_info->ra_pages = VM_READAHEAD_PAGES;
484         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
485         q->backing_dev_info->name = "block";
486         q->node = node_id;
487
488         timer_setup(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
489                     laptop_mode_timer_fn, 0);
490         timer_setup(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, 0);
491         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
492         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
493 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
494         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
495 #endif
496
497         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
498
499 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
500         mutex_init(&q->blk_trace_mutex);
501 #endif
502         mutex_init(&q->sysfs_lock);
503         spin_lock_init(&q->queue_lock);
504
505         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
506         mutex_init(&q->mq_freeze_lock);
507
508         /*
509          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
510          * See blk_register_queue() for details.
511          */
512         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
513                                 blk_queue_usage_counter_release,
514                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
515                 goto fail_bdi;
516
517         if (blkcg_init_queue(q))
518                 goto fail_ref;
519
520         return q;
521
522 fail_ref:
523         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
524 fail_bdi:
525         blk_free_queue_stats(q->stats);
526 fail_stats:
527         bdi_put(q->backing_dev_info);
528 fail_split:
529         bioset_exit(&q->bio_split);
530 fail_id:
531         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
532 fail_q:
533         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
534         return NULL;
535 }
536 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
537
538 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
539 {
540         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
541                 __blk_get_queue(q);
542                 return true;
543         }
544
545         return false;
546 }
547 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
548
549 /**
550  * blk_get_request - allocate a request
551  * @q: request queue to allocate a request for
552  * @op: operation (REQ_OP_*) and REQ_* flags, e.g. REQ_SYNC.
553  * @flags: BLK_MQ_REQ_* flags, e.g. BLK_MQ_REQ_NOWAIT.
554  */
555 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
556                                 blk_mq_req_flags_t flags)
557 {
558         struct request *req;
559
560         WARN_ON_ONCE(op & REQ_NOWAIT);
561         WARN_ON_ONCE(flags & ~(BLK_MQ_REQ_NOWAIT | BLK_MQ_REQ_PREEMPT));
562
563         req = blk_mq_alloc_request(q, op, flags);
564         if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
565                 q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
566
567         return req;
568 }
569 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
570
571 void blk_put_request(struct request *req)
572 {
573         blk_mq_free_request(req);
574 }
575 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
576
577 bool bio_attempt_back_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
578                             struct bio *bio)
579 {
580         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
581
582         if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
583                 return false;
584
585         trace_block_bio_backmerge(q, req, bio);
586
587         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
588                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
589
590         req->biotail->bi_next = bio;
591         req->biotail = bio;
592         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
593
594         blk_account_io_start(req, false);
595         return true;
596 }
597
598 bool bio_attempt_front_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
599                              struct bio *bio)
600 {
601         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
602
603         if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
604                 return false;
605
606         trace_block_bio_frontmerge(q, req, bio);
607
608         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
609                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
610
611         bio->bi_next = req->bio;
612         req->bio = bio;
613
614         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
615         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
616
617         blk_account_io_start(req, false);
618         return true;
619 }
620
621 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
622                 struct bio *bio)
623 {
624         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
625
626         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
627                 goto no_merge;
628         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
629             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
630                 goto no_merge;
631
632         req->biotail->bi_next = bio;
633         req->biotail = bio;
634         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
635         req->nr_phys_segments = segments + 1;
636
637         blk_account_io_start(req, false);
638         return true;
639 no_merge:
640         req_set_nomerge(q, req);
641         return false;
642 }
643
644 /**
645  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
646  * @q: request_queue new bio is being queued at
647  * @bio: new bio being queued
648  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
649  * another request associated with @q is found on the plug list
650  * (optional, may be %NULL)
651  *
652  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
653  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
654  * otherwise %false.
655  *
656  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
657  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
658  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
659  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
660  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
661  * merging parameters without querying the elevator.
662  *
663  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
664  */
665 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
666                             struct request **same_queue_rq)
667 {
668         struct blk_plug *plug;
669         struct request *rq;
670         struct list_head *plug_list;
671
672         plug = current->plug;
673         if (!plug)
674                 return false;
675
676         plug_list = &plug->mq_list;
677
678         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
679                 bool merged = false;
680
681                 if (rq->q == q && same_queue_rq) {
682                         /*
683                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
684                          * rq in the same queue, there should be only one such
685                          * rq in a queue
686                          **/
687                         *same_queue_rq = rq;
688                 }
689
690                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
691                         continue;
692
693                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
694                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
695                         merged = bio_attempt_back_merge(q, rq, bio);
696                         break;
697                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
698                         merged = bio_attempt_front_merge(q, rq, bio);
699                         break;
700                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
701                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
702                         break;
703                 default:
704                         break;
705                 }
706
707                 if (merged)
708                         return true;
709         }
710
711         return false;
712 }
713
714 void blk_init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
715 {
716         if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
717                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
718
719         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
720         req->ioprio = bio_prio(bio);
721         req->write_hint = bio->bi_write_hint;
722         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
723 }
724 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_init_request_from_bio);
725
726 static void handle_bad_sector(struct bio *bio, sector_t maxsector)
727 {
728         char b[BDEVNAME_SIZE];
729
730         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
731         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
732                         bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
733                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
734                         (long long)maxsector);
735 }
736
737 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
738
739 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
740
741 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
742 {
743         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
744 }
745 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
746
747 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
748 {
749         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
750 }
751
752 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
753 {
754         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
755                                                 NULL, &fail_make_request);
756
757         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
758 }
759
760 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
761
762 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
763
764 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
765                                         unsigned int bytes)
766 {
767         return false;
768 }
769
770 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
771
772 static inline bool bio_check_ro(struct bio *bio, struct hd_struct *part)
773 {
774         const int op = bio_op(bio);
775
776         if (part->policy && op_is_write(op)) {
777                 char b[BDEVNAME_SIZE];
778
779                 if (op_is_flush(bio->bi_opf) && !bio_sectors(bio))
780                         return false;
781
782                 WARN_ONCE(1,
783                        "generic_make_request: Trying to write "
784                         "to read-only block-device %s (partno %d)\n",
785                         bio_devname(bio, b), part->partno);
786                 /* Older lvm-tools actually trigger this */
787                 return false;
788         }
789
790         return false;
791 }
792
793 static noinline int should_fail_bio(struct bio *bio)
794 {
795         if (should_fail_request(&bio->bi_disk->part0, bio->bi_iter.bi_size))
796                 return -EIO;
797         return 0;
798 }
799 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_fail_bio, ERRNO);
800
801 /*
802  * Check whether this bio extends beyond the end of the device or partition.
803  * This may well happen - the kernel calls bread() without checking the size of
804  * the device, e.g., when mounting a file system.
805  */
806 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, sector_t maxsector)
807 {
808         unsigned int nr_sectors = bio_sectors(bio);
809
810         if (nr_sectors && maxsector &&
811             (nr_sectors > maxsector ||
812              bio->bi_iter.bi_sector > maxsector - nr_sectors)) {
813                 handle_bad_sector(bio, maxsector);
814                 return -EIO;
815         }
816         return 0;
817 }
818
819 /*
820  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
821  */
822 static inline int blk_partition_remap(struct bio *bio)
823 {
824         struct hd_struct *p;
825         int ret = -EIO;
826
827         rcu_read_lock();
828         p = __disk_get_part(bio->bi_disk, bio->bi_partno);
829         if (unlikely(!p))
830                 goto out;
831         if (unlikely(should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size)))
832                 goto out;
833         if (unlikely(bio_check_ro(bio, p)))
834                 goto out;
835
836         /*
837          * Zone reset does not include bi_size so bio_sectors() is always 0.
838          * Include a test for the reset op code and perform the remap if needed.
839          */
840         if (bio_sectors(bio) || bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
841                 if (bio_check_eod(bio, part_nr_sects_read(p)))
842                         goto out;
843                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
844                 trace_block_bio_remap(bio->bi_disk->queue, bio, part_devt(p),
845                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
846         }
847         bio->bi_partno = 0;
848         ret = 0;
849 out:
850         rcu_read_unlock();
851         return ret;
852 }
853
854 static noinline_for_stack bool
855 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
856 {
857         struct request_queue *q;
858         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
859         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
860         char b[BDEVNAME_SIZE];
861
862         might_sleep();
863
864         q = bio->bi_disk->queue;
865         if (unlikely(!q)) {
866                 printk(KERN_ERR
867                        "generic_make_request: Trying to access "
868                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
869                         bio_devname(bio, b), (long long)bio->bi_iter.bi_sector);
870                 goto end_io;
871         }
872
873         /*
874          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
875          * if queue is not a request based queue.
876          */
877         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_mq(q))
878                 goto not_supported;
879
880         if (should_fail_bio(bio))
881                 goto end_io;
882
883         if (bio->bi_partno) {
884                 if (unlikely(blk_partition_remap(bio)))
885                         goto end_io;
886         } else {
887                 if (unlikely(bio_check_ro(bio, &bio->bi_disk->part0)))
888                         goto end_io;
889                 if (unlikely(bio_check_eod(bio, get_capacity(bio->bi_disk))))
890                         goto end_io;
891         }
892
893         /*
894          * Filter flush bio's early so that make_request based
895          * drivers without flush support don't have to worry
896          * about them.
897          */
898         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
899             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
900                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
901                 if (!nr_sectors) {
902                         status = BLK_STS_OK;
903                         goto end_io;
904                 }
905         }
906
907         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
908                 bio->bi_opf &= ~REQ_HIPRI;
909
910         switch (bio_op(bio)) {
911         case REQ_OP_DISCARD:
912                 if (!blk_queue_discard(q))
913                         goto not_supported;
914                 break;
915         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
916                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
917                         goto not_supported;
918                 break;
919         case REQ_OP_WRITE_SAME:
920                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
921                         goto not_supported;
922                 break;
923         case REQ_OP_ZONE_RESET:
924                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
925                         goto not_supported;
926                 break;
927         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
928                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
929                         goto not_supported;
930                 break;
931         default:
932                 break;
933         }
934
935         /*
936          * Various block parts want %current->io_context and lazy ioc
937          * allocation ends up trading a lot of pain for a small amount of
938          * memory.  Just allocate it upfront.  This may fail and block
939          * layer knows how to live with it.
940          */
941         create_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
942
943         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
944                 return false;
945
946         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
947                 trace_block_bio_queue(q, bio);
948                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
949                  * completion as well.
950                  */
951                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
952         }
953         return true;
954
955 not_supported:
956         status = BLK_STS_NOTSUPP;
957 end_io:
958         bio->bi_status = status;
959         bio_endio(bio);
960         return false;
961 }
962
963 /**
964  * generic_make_request - hand a buffer to its device driver for I/O
965  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
966  *
967  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
968  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
969  * to be done.
970  *
971  * generic_make_request() does not return any status.  The
972  * success/failure status of the request, along with notification of
973  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
974  * function described (one day) else where.
975  *
976  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
977  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
978  * set to describe the device address, and the
979  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
980  * completion notification should be signaled.
981  *
982  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
983  * bio happens to be merged with someone else, and may resubmit the bio to
984  * a lower device by calling into generic_make_request recursively, which
985  * means the bio should NOT be touched after the call to ->make_request_fn.
986  */
987 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
988 {
989         /*
990          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
991          * make_request_fn.
992          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
993          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
994          * yet.
995          */
996         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
997         blk_mq_req_flags_t flags = 0;
998         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
999         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1000
1001         if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1002                 flags = BLK_MQ_REQ_NOWAIT;
1003         if (bio_flagged(bio, BIO_QUEUE_ENTERED))
1004                 blk_queue_enter_live(q);
1005         else if (blk_queue_enter(q, flags) < 0) {
1006                 if (!blk_queue_dying(q) && (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT))
1007                         bio_wouldblock_error(bio);
1008                 else
1009                         bio_io_error(bio);
1010                 return ret;
1011         }
1012
1013         if (!generic_make_request_checks(bio))
1014                 goto out;
1015
1016         /*
1017          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1018          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1019          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1020          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1021          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1022          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1023          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1024          * should be added at the tail
1025          */
1026         if (current->bio_list) {
1027                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
1028                 goto out;
1029         }
1030
1031         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1032          * explanation.
1033          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1034          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1035          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1036          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1037          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1038          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1039          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1040          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1041          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1042          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1043          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1044          */
1045         BUG_ON(bio->bi_next);
1046         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
1047         current->bio_list = bio_list_on_stack;
1048         do {
1049                 bool enter_succeeded = true;
1050
1051                 if (unlikely(q != bio->bi_disk->queue)) {
1052                         if (q)
1053                                 blk_queue_exit(q);
1054                         q = bio->bi_disk->queue;
1055                         flags = 0;
1056                         if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1057                                 flags = BLK_MQ_REQ_NOWAIT;
1058                         if (blk_queue_enter(q, flags) < 0) {
1059                                 enter_succeeded = false;
1060                                 q = NULL;
1061                         }
1062                 }
1063
1064                 if (enter_succeeded) {
1065                         struct bio_list lower, same;
1066
1067                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
1068                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
1069                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
1070                         ret = q->make_request_fn(q, bio);
1071
1072                         /* sort new bios into those for a lower level
1073                          * and those for the same level
1074                          */
1075                         bio_list_init(&lower);
1076                         bio_list_init(&same);
1077                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
1078                                 if (q == bio->bi_disk->queue)
1079                                         bio_list_add(&same, bio);
1080                                 else
1081                                         bio_list_add(&lower, bio);
1082                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
1083                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
1084                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
1085                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
1086                 } else {
1087                         if (unlikely(!blk_queue_dying(q) &&
1088                                         (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)))
1089                                 bio_wouldblock_error(bio);
1090                         else
1091                                 bio_io_error(bio);
1092                 }
1093                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
1094         } while (bio);
1095         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1096
1097 out:
1098         if (q)
1099                 blk_queue_exit(q);
1100         return ret;
1101 }
1102 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1103
1104 /**
1105  * direct_make_request - hand a buffer directly to its device driver for I/O
1106  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1107  *
1108  * This function behaves like generic_make_request(), but does not protect
1109  * against recursion.  Must only be used if the called driver is known
1110  * to not call generic_make_request (or direct_make_request) again from
1111  * its make_request function.  (Calling direct_make_request again from
1112  * a workqueue is perfectly fine as that doesn't recurse).
1113  */
1114 blk_qc_t direct_make_request(struct bio *bio)
1115 {
1116         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1117         bool nowait = bio->bi_opf & REQ_NOWAIT;
1118         blk_qc_t ret;
1119
1120         if (!generic_make_request_checks(bio))
1121                 return BLK_QC_T_NONE;
1122
1123         if (unlikely(blk_queue_enter(q, nowait ? BLK_MQ_REQ_NOWAIT : 0))) {
1124                 if (nowait && !blk_queue_dying(q))
1125                         bio->bi_status = BLK_STS_AGAIN;
1126                 else
1127                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1128                 bio_endio(bio);
1129                 return BLK_QC_T_NONE;
1130         }
1131
1132         ret = q->make_request_fn(q, bio);
1133         blk_queue_exit(q);
1134         return ret;
1135 }
1136 EXPORT_SYMBOL_GPL(direct_make_request);
1137
1138 /**
1139  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1140  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1141  *
1142  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1143  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1144  * interfaces; @bio must be presetup and ready for I/O.
1145  *
1146  */
1147 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
1148 {
1149         /*
1150          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1151          * go through the normal accounting stuff before submission.
1152          */
1153         if (bio_has_data(bio)) {
1154                 unsigned int count;
1155
1156                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1157                         count = queue_logical_block_size(bio->bi_disk->queue) >> 9;
1158                 else
1159                         count = bio_sectors(bio);
1160
1161                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
1162                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1163                 } else {
1164                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
1165                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1166                 }
1167
1168                 if (unlikely(block_dump)) {
1169                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1170                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1171                         current->comm, task_pid_nr(current),
1172                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
1173                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
1174                                 bio_devname(bio, b), count);
1175                 }
1176         }
1177
1178         return generic_make_request(bio);
1179 }
1180 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1181
1182 /**
1183  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
1184  *                              for new the queue limits
1185  * @q:  the queue
1186  * @rq: the request being checked
1187  *
1188  * Description:
1189  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1190  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1191  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1192  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1193  *    the insertion using this generic function.
1194  *
1195  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1196  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
1197  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
1198  */
1199 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
1200                                       struct request *rq)
1201 {
1202         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
1203                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit.\n", __func__);
1204                 return -EIO;
1205         }
1206
1207         /*
1208          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1209          * may differ from that of other stacking queues.
1210          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1211          * limitation.
1212          */
1213         blk_recalc_rq_segments(rq);
1214         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1215                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit.\n", __func__);
1216                 return -EIO;
1217         }
1218
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 /**
1223  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1224  * @q:  the queue to submit the request
1225  * @rq: the request being queued
1226  */
1227 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1228 {
1229         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
1230                 return BLK_STS_IOERR;
1231
1232         if (rq->rq_disk &&
1233             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1234                 return BLK_STS_IOERR;
1235
1236         if (blk_queue_io_stat(q))
1237                 blk_account_io_start(rq, true);
1238
1239         /*
1240          * Since we have a scheduler attached on the top device,
1241          * bypass a potential scheduler on the bottom device for
1242          * insert.
1243          */
1244         return blk_mq_request_issue_directly(rq, true);
1245 }
1246 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1247
1248 /**
1249  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1250  * @rq: request to examine
1251  *
1252  * Description:
1253  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1254  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1255  *     can be failed from the beginning of the request without
1256  *     crossing into area which need to be retried further.
1257  *
1258  * Return:
1259  *     The number of bytes to fail.
1260  */
1261 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1262 {
1263         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1264         unsigned int bytes = 0;
1265         struct bio *bio;
1266
1267         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
1268                 return blk_rq_bytes(rq);
1269
1270         /*
1271          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1272          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1273          * which have all the failfast bits that the first one has -
1274          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1275          * one.
1276          */
1277         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1278                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
1279                         break;
1280                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
1281         }
1282
1283         /* this could lead to infinite loop */
1284         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1285         return bytes;
1286 }
1287 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1288
1289 void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1290 {
1291         if (blk_do_io_stat(req)) {
1292                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1293                 struct hd_struct *part;
1294
1295                 part_stat_lock();
1296                 part = req->part;
1297                 part_stat_add(part, sectors[sgrp], bytes >> 9);
1298                 part_stat_unlock();
1299         }
1300 }
1301
1302 void blk_account_io_done(struct request *req, u64 now)
1303 {
1304         /*
1305          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1306          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1307          * containing request is enough.
1308          */
1309         if (blk_do_io_stat(req) && !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
1310                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1311                 struct hd_struct *part;
1312
1313                 part_stat_lock();
1314                 part = req->part;
1315
1316                 update_io_ticks(part, jiffies);
1317                 part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1318                 part_stat_add(part, nsecs[sgrp], now - req->start_time_ns);
1319                 part_stat_add(part, time_in_queue, nsecs_to_jiffies64(now - req->start_time_ns));
1320                 part_dec_in_flight(req->q, part, rq_data_dir(req));
1321
1322                 hd_struct_put(part);
1323                 part_stat_unlock();
1324         }
1325 }
1326
1327 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
1328 {
1329         struct hd_struct *part;
1330         int rw = rq_data_dir(rq);
1331
1332         if (!blk_do_io_stat(rq))
1333                 return;
1334
1335         part_stat_lock();
1336
1337         if (!new_io) {
1338                 part = rq->part;
1339                 part_stat_inc(part, merges[rw]);
1340         } else {
1341                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
1342                 if (!hd_struct_try_get(part)) {
1343                         /*
1344                          * The partition is already being removed,
1345                          * the request will be accounted on the disk only
1346                          *
1347                          * We take a reference on disk->part0 although that
1348                          * partition will never be deleted, so we can treat
1349                          * it as any other partition.
1350                          */
1351                         part = &rq->rq_disk->part0;
1352                         hd_struct_get(part);
1353                 }
1354                 part_inc_in_flight(rq->q, part, rw);
1355                 rq->part = part;
1356         }
1357
1358         update_io_ticks(part, jiffies);
1359
1360         part_stat_unlock();
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Steal bios from a request and add them to a bio list.
1365  * The request must not have been partially completed before.
1366  */
1367 void blk_steal_bios(struct bio_list *list, struct request *rq)
1368 {
1369         if (rq->bio) {
1370                 if (list->tail)
1371                         list->tail->bi_next = rq->bio;
1372                 else
1373                         list->head = rq->bio;
1374                 list->tail = rq->biotail;
1375
1376                 rq->bio = NULL;
1377                 rq->biotail = NULL;
1378         }
1379
1380         rq->__data_len = 0;
1381 }
1382 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_steal_bios);
1383
1384 /**
1385  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1386  * @req:      the request being processed
1387  * @error:    block status code
1388  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1389  *
1390  * Description:
1391  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1392  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1393  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1394  *
1395  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1396  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1397  *     Actual device drivers should use blk_end_request instead.
1398  *
1399  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1400  *     %false return from this function.
1401  *
1402  * Note:
1403  *      The RQF_SPECIAL_PAYLOAD flag is ignored on purpose in both
1404  *      blk_rq_bytes() and in blk_update_request().
1405  *
1406  * Return:
1407  *     %false - this request doesn't have any more data
1408  *     %true  - this request has more data
1409  **/
1410 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
1411                 unsigned int nr_bytes)
1412 {
1413         int total_bytes;
1414
1415         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
1416
1417         if (!req->bio)
1418                 return false;
1419
1420         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
1421                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
1422                 print_req_error(req, error);
1423
1424         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1425
1426         total_bytes = 0;
1427         while (req->bio) {
1428                 struct bio *bio = req->bio;
1429                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
1430
1431                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
1432                         req->bio = bio->bi_next;
1433
1434                 /* Completion has already been traced */
1435                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1436                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
1437
1438                 total_bytes += bio_bytes;
1439                 nr_bytes -= bio_bytes;
1440
1441                 if (!nr_bytes)
1442                         break;
1443         }
1444
1445         /*
1446          * completely done
1447          */
1448         if (!req->bio) {
1449                 /*
1450                  * Reset counters so that the request stacking driver
1451                  * can find how many bytes remain in the request
1452                  * later.
1453                  */
1454                 req->__data_len = 0;
1455                 return false;
1456         }
1457
1458         req->__data_len -= total_bytes;
1459
1460         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
1461         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
1462                 req->__sector += total_bytes >> 9;
1463
1464         /* mixed attributes always follow the first bio */
1465         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
1466                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1467                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1468         }
1469
1470         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
1471                 /*
1472                  * If total number of sectors is less than the first segment
1473                  * size, something has gone terribly wrong.
1474                  */
1475                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
1476                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
1477                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
1478                 }
1479
1480                 /* recalculate the number of segments */
1481                 blk_recalc_rq_segments(req);
1482         }
1483
1484         return true;
1485 }
1486 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
1487
1488 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
1489                      struct bio *bio)
1490 {
1491         if (bio_has_data(bio))
1492                 rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
1493         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1494                 rq->nr_phys_segments = 1;
1495
1496         rq->__data_len = bio->bi_iter.bi_size;
1497         rq->bio = rq->biotail = bio;
1498
1499         if (bio->bi_disk)
1500                 rq->rq_disk = bio->bi_disk;
1501 }
1502
1503 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1504 /**
1505  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
1506  * @rq: the request to be flushed
1507  *
1508  * Description:
1509  *     Flush all pages in @rq.
1510  */
1511 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
1512 {
1513         struct req_iterator iter;
1514         struct bio_vec bvec;
1515
1516         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
1517                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1518 }
1519 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
1520 #endif
1521
1522 /**
1523  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
1524  * @q : the queue of the device being checked
1525  *
1526  * Description:
1527  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
1528  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
1529  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
1530  *
1531  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
1532  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
1533  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
1534  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
1535  *    on burst I/O load.
1536  *
1537  * Return:
1538  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
1539  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
1540  */
1541 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
1542 {
1543         if (queue_is_mq(q) && q->mq_ops->busy)
1544                 return q->mq_ops->busy(q);
1545
1546         return 0;
1547 }
1548 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
1549
1550 /**
1551  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
1552  * @rq: the clone request to be cleaned up
1553  *
1554  * Description:
1555  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
1556  */
1557 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
1558 {
1559         struct bio *bio;
1560
1561         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
1562                 rq->bio = bio->bi_next;
1563
1564                 bio_put(bio);
1565         }
1566 }
1567 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
1568
1569 /*
1570  * Copy attributes of the original request to the clone request.
1571  * The actual data parts (e.g. ->cmd, ->sense) are not copied.
1572  */
1573 static void __blk_rq_prep_clone(struct request *dst, struct request *src)
1574 {
1575         dst->__sector = blk_rq_pos(src);
1576         dst->__data_len = blk_rq_bytes(src);
1577         if (src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
1578                 dst->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
1579                 dst->special_vec = src->special_vec;
1580         }
1581         dst->nr_phys_segments = src->nr_phys_segments;
1582         dst->ioprio = src->ioprio;
1583         dst->extra_len = src->extra_len;
1584 }
1585
1586 /**
1587  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
1588  * @rq: the request to be setup
1589  * @rq_src: original request to be cloned
1590  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
1591  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
1592  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
1593  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
1594  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
1595  *
1596  * Description:
1597  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
1598  *     The actual data parts of @rq_src (e.g. ->cmd, ->sense)
1599  *     are not copied, and copying such parts is the caller's responsibility.
1600  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
1601  *     and the cloned bios just point same pages.
1602  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
1603  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
1604  */
1605 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
1606                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
1607                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
1608                       void *data)
1609 {
1610         struct bio *bio, *bio_src;
1611
1612         if (!bs)
1613                 bs = &fs_bio_set;
1614
1615         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
1616                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
1617                 if (!bio)
1618                         goto free_and_out;
1619
1620                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
1621                         goto free_and_out;
1622
1623                 if (rq->bio) {
1624                         rq->biotail->bi_next = bio;
1625                         rq->biotail = bio;
1626                 } else
1627                         rq->bio = rq->biotail = bio;
1628         }
1629
1630         __blk_rq_prep_clone(rq, rq_src);
1631
1632         return 0;
1633
1634 free_and_out:
1635         if (bio)
1636                 bio_put(bio);
1637         blk_rq_unprep_clone(rq);
1638
1639         return -ENOMEM;
1640 }
1641 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
1642
1643 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
1644 {
1645         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
1646 }
1647 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
1648
1649 int kblockd_schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
1650 {
1651         return queue_work_on(cpu, kblockd_workqueue, work);
1652 }
1653 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work_on);
1654
1655 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
1656                                 unsigned long delay)
1657 {
1658         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
1659 }
1660 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
1661
1662 /**
1663  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
1664  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
1665  *
1666  * Description:
1667  *   blk_start_plug() indicates to the block layer an intent by the caller
1668  *   to submit multiple I/O requests in a batch.  The block layer may use
1669  *   this hint to defer submitting I/Os from the caller until blk_finish_plug()
1670  *   is called.  However, the block layer may choose to submit requests
1671  *   before a call to blk_finish_plug() if the number of queued I/Os
1672  *   exceeds %BLK_MAX_REQUEST_COUNT, or if the size of the I/O is larger than
1673  *   %BLK_PLUG_FLUSH_SIZE.  The queued I/Os may also be submitted early if
1674  *   the task schedules (see below).
1675  *
1676  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
1677  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
1678  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
1679  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
1680  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
1681  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
1682  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
1683  *   this kind of deadlock.
1684  */
1685 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1686 {
1687         struct task_struct *tsk = current;
1688
1689         /*
1690          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
1691          */
1692         if (tsk->plug)
1693                 return;
1694
1695         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
1696         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
1697         plug->rq_count = 0;
1698         plug->multiple_queues = false;
1699
1700         /*
1701          * Store ordering should not be needed here, since a potential
1702          * preempt will imply a full memory barrier
1703          */
1704         tsk->plug = plug;
1705 }
1706 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
1707
1708 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1709 {
1710         LIST_HEAD(callbacks);
1711
1712         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
1713                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
1714
1715                 while (!list_empty(&callbacks)) {
1716                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
1717                                                           struct blk_plug_cb,
1718                                                           list);
1719                         list_del(&cb->list);
1720                         cb->callback(cb, from_schedule);
1721                 }
1722         }
1723 }
1724
1725 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
1726                                       int size)
1727 {
1728         struct blk_plug *plug = current->plug;
1729         struct blk_plug_cb *cb;
1730
1731         if (!plug)
1732                 return NULL;
1733
1734         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
1735                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
1736                         return cb;
1737
1738         /* Not currently on the callback list */
1739         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
1740         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
1741         if (cb) {
1742                 cb->data = data;
1743                 cb->callback = unplug;
1744                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
1745         }
1746         return cb;
1747 }
1748 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
1749
1750 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1751 {
1752         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
1753
1754         if (!list_empty(&plug->mq_list))
1755                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
1756 }
1757
1758 /**
1759  * blk_finish_plug - mark the end of a batch of submitted I/O
1760  * @plug:       The &struct blk_plug passed to blk_start_plug()
1761  *
1762  * Description:
1763  * Indicate that a batch of I/O submissions is complete.  This function
1764  * must be paired with an initial call to blk_start_plug().  The intent
1765  * is to allow the block layer to optimize I/O submission.  See the
1766  * documentation for blk_start_plug() for more information.
1767  */
1768 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1769 {
1770         if (plug != current->plug)
1771                 return;
1772         blk_flush_plug_list(plug, false);
1773
1774         current->plug = NULL;
1775 }
1776 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
1777
1778 int __init blk_dev_init(void)
1779 {
1780         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
1781         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1782                         FIELD_SIZEOF(struct request, cmd_flags));
1783         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1784                         FIELD_SIZEOF(struct bio, bi_opf));
1785
1786         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
1787         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
1788                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
1789         if (!kblockd_workqueue)
1790                 panic("Failed to create kblockd\n");
1791
1792         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
1793                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1794
1795 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1796         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
1797 #endif
1798
1799         return 0;
1800 }